Stearic acid modified calcium carbonate improves polymer compatibility via surface hydrophobicity enhancement. Its chemical bonding with stearic acid increases particle dispersion stability in composites. This treatment reduces moisture sensitivity while maintaining cost-effectiveness. Enhanced interfacial adhesion enables industrial applications in coatings and elastomers.
Карбонат кальция, модифицированный стеариновой кислотой. Основные преимущества
- Оптимизированная гидрофобность (угол контакта с водой >100°)
- Механизмы двойной адсорбции (химическая/физическая связь)
- Термическая стабильность (подтвержденное ТГА разложение при температуре выше 300°C)
- Широкая адаптируемость к матрицам (эпоксидная смола, резина, клеи)
- Энергоэффективная обработка (влагостойкость <1%)
Стеариновая кислота — это распространенная длинноцепочечная жирная кислота с относительно низкой ценой. Это наиболее часто используемый модификатор поверхности для карбоната кальция. Он в основном состоит из двух частей: липофильной группы и гидрофильной группы. Гидрофильные группы взаимодействуют с поверхностями карбоната кальция посредством физико-химической адсорбции. Это улучшает совместимость частиц и дисперсию в полимерных матрицах, включая пластики, резины и адгезивы.
Стеариновая кислота (соль) модифицированный карбонат кальция может быть получен сухим методом или мокрым методом. Обычно мокрый метод использует стеарат, такой как стеарат натрия.
Стеариновая кислота, сухой модифицированный карбонат кальция
Процесс начинается с сушки карбоната кальция (если влажность <1%) для обеспечения стабильности материала. Затем добавляется стеариновая кислота в качестве модификатора поверхности, обеспечивающая физико-химическую адсорбцию через ее гидрофильные группы. Это завершает модификацию поверхности порошка для улучшения совместимости с полимерами.
When using continuous powder surface treatment equipment, the material and surface modifier are continuously and synchronously fed in. Stearic acid can be added directly in solid powder form. Dosage depends on the powder’s particle size or specific surface area, typically 0.8%-1.2% of calcium carbonate mass.
Рекомендовать три типа оборудования для непрерывной обработки поверхности порошком карбоната кальция
Calcium carbonate surface modification requires advanced equipment to ensure uniform coating and industrial efficiency. Three continuous coating systems excel in this field:
Машина для нанесения покрытия на штифтовую мельницу
- Достигает однородности покрытия 99% за счет высокоскоростных столкновений ротора и статора.
- Обрабатывает частицы размером менее 20 мкм с регулируемой степенью измельчения.
- Обеспечивает одновременную шлифовку и нанесение покрытия в сухих условиях.
Машина для нанесения покрытий Turbo Mill
- Объединяет центробежную силу и поток воздуха для быстрого рассеивания.
- Снижает расход модификатора на 15% за счет использования многоступенчатых смесительных камер.
- Обеспечивает производительность до 10 тонн/час для крупномасштабного производства.
- Поддерживает скорость активации 97% с точным контролем температуры.
Машина для нанесения покрытий с тремя валками
- Низкие инвестиции: Зрелая технология с низкими инвестиционными затратами.
- Эффективное покрытие: Высокая скорость покрытия с минимальным образованием агломератов.
- Экологические преимущества: Во время работы не выделяется пыль.
- Энергоэффективность: Самотрение генерирует тепло, снижая затраты энергии.
- Непрерывное производство: Подходит для крупномасштабного промышленного использования.
Модификация поверхностного покрытия использует смесители с контролируемой температурой, такие как высокоскоростные/горизонтальные лопастные системы. Этот пакетный процесс включает 15-60-минутные циклы смешивания с предварительно отмеренными материалами и стеариновой кислотой. Дозировка стеариновой кислоты составляет 0,8-1,5wt% карбоната кальция; температура реакции поддерживается на уровне 100 °C. Обработанный материал выгружается для упаковки после полной поверхностной адсорбции.
Для того, чтобы стеариновая кислота лучше диспергировалась и равномерно реагировала с частицами карбоната кальция, стеариновую кислоту можно также заранее разбавить растворителем (например, безводным этанолом). Другие добавки также можно добавлять в соответствующих количествах во время модификации.
Стеариновая кислота, модифицированная влажным карбонатом кальция
Мокрая модификация заключается в модификации поверхности карбоната кальция в водном растворе. Общий процесс заключается в том, чтобы сначала омылить стеариновую кислоту, затем добавить ее в суспензию карбоната кальция, и после определенного периода реакции отфильтровать и высушить ее. Легче диспергировать карбонат кальция в жидкой фазе, чем в газовой.
Кроме того, при добавлении диспергаторов эффект дисперсии улучшается, поэтому частицы карбоната кальция и молекулы модификатора поверхности в жидкой фазе действуют более равномерно. Когда частицы карбоната кальция адсорбируют стеарат, поверхностная энергия снижается. Даже если после фильтрации и сушки образуются вторичные частицы, их агломерация и сила связи ослабевают, и жесткие агломерации не образуются. Их можно повторно диспергировать с небольшой силой сдвига.
Оборудование для модификации мокрой поверхности, как правило, проще, в основном это контейнеры с мешалками и статическими смесителями. Сильное перемешивание может повысить эффективность активации модификации и сократить время реакции, но требования к производительности оборудования высоки.
Хотя влажная модификация поверхности может также осуществляться при комнатной температуре, время реакции длительное. Поэтому, как правило, необходимо нагревать модификацию поверхности, а температура модификации обычно составляет около 50-100°C.
Мокрая модификация поверхности часто применяется для модификации поверхности легкого карбоната кальция и ультратонкого тяжелого карбоната кальция, измельченного мокрым способом.