• 09 Jun, 2022
• Por EPIC Powder
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Principio, factores influyentes y proceso del polvo de cuarzo modificado con agente de acoplamiento

Polvo de cuarzo, micropolvo de silicio y otras formas de polvo de sílice utilizadas para plásticos, caucho y otras resinas, para hacer que la superficie sea compatible con el material de base de polímero, a fin de mejorar el rendimiento general y la procesabilidad del material de relleno Para ser mejorado y mejorado, debe ser tratado superficialmente.

El polvo de cuarzo triturado u otro polvo de sílice pueden aparecer Si-OH (grupo silanol), Si-O-Si (grupo éter de silicio) y Si-OH bajo la acción del agua y el aire... Grupos funcionales como O (superficie- agua libre adsorbida). Por lo tanto, es fácil aceptar grupos funcionales extraños, como los grupos funcionales orgánicos de silano amino, epoxi, metacrílico, trimetilo, metilo y vinilo, lo que sienta una base sólida para la modificación de la superficie del polvo de sílice. Base.

1. Principio de modificación

La modificación química de la superficie del polvo de cuarzo, polvo de sílice u otro polvo de sílice utiliza principalmente agentes de acoplamiento de silano, incluidos varios agentes de acoplamiento de silano como amino, epoxi, metacrilo, trimetilo, metilo y vinilo. agente conjunto

El principio del polvo de cuarzo modificado con agente de acoplamiento de silano: el grupo funcional -RO del agente de acoplamiento de silano puede hidrolizarse en agua (incluida el agua libre adsorbida en la superficie del relleno) para generar grupos silanol, que pueden combinarse químicamente con SiO2 o combinarse con SiO2. Los grupos de alcohol de éter de sililo originales en la superficie se integran en un sistema homogéneo. De esta forma, no solo elimina el agua de la superficie del SiO2, sino que también forma un enlace de éter de silicio con el átomo de oxígeno que contiene, de modo que el otro extremo del agente de acoplamiento de silano transporta el grupo funcional orgánico R con buena afinidad. con el polímero. 'Cubra firmemente la superficie de las partículas de cuarzo o sílice para formar una capa reactiva.

El grupo funcional orgánico R' y los materiales macromoleculares como la resina epoxi tienen buena afinidad, lo que puede reducir la energía superficial del polvo de cuarzo o sílice, mejorar la humectabilidad con aglutinante polimérico y mejorar la compatibilidad del polvo con aglutinantes poliméricos. Además, la formación de esta nueva capa interfacial puede mejorar las propiedades reológicas del sistema compuesto relleno.

2. Factores que influyen

Los principales factores que afectan el efecto del tratamiento superficial del polvo de cuarzo y otros polvos de sílice son: la variedad, la dosis, el método de uso y el tiempo de tratamiento, la temperatura, el valor de pH del agente de acoplamiento de silano.

Dado que el grupo organofuncional -R' del silano es selectivo para materiales tales como polímeros o resinas, se debe considerar el tipo de resina que se va a llenar con polvo de cuarzo al seleccionar un agente de acoplamiento de silano.

La dosificación del agente de acoplamiento de silano se puede determinar de acuerdo con el área de superficie específica del polvo de cuarzo o sílice, y la dosificación óptima también se puede determinar de acuerdo con el experimento.

3. Proceso de modificación de superficies

El proceso húmedo consiste en usar diluyentes y aditivos apropiados para mezclar con el agente de acoplamiento de silano para preparar una solución de tratamiento y calentar y reaccionar o remojar polvo de cuarzo o polvo de sílice en un recipiente de reacción agitador o tanque de reacción y luego eliminar la humedad. .

Cuando se prepara polvo de sílice amorfa por precipitación química, a menudo se usa un tratamiento superficial húmedo.

El proceso seco consiste en agregar una pequeña cantidad de diluyente y silano para formar un agente de tratamiento. Bajo la condición de que el polvo de cuarzo se agite y se disperse a alta velocidad y se caliente, el agente de tratamiento de silano preparado se rocía en forma de niebla y el material se descarga después de un cierto tiempo de reacción. Necesita ser deshidratado y secado nuevamente, y el proceso es simple.

El proceso de combinación seco-húmedo consiste en mezclar primero la solución acuosa acidificada (se usa agua desionizada cuando el rendimiento eléctrico es muy alto) y una cantidad apropiada de agente de acoplamiento en un dispositivo de agitación fuerte para preparar una solución de tratamiento con una cierta concentración, y alimentación según el polvo de cuarzo. Agregue 8%-10% de la cantidad a la solución de tratamiento, luego mezcle y muela durante 1 hora en un pequeño molino de bolas con bolas de corindón o bolas de sílice como cuerpo de molienda, y seque los materiales a 110 °C, y finalmente tamice y clasificar.

En el proceso de tratamiento, la cantidad de agua añadida y el tiempo de mezclado tienen una gran influencia en el efecto del tratamiento. Si la cantidad de agua agregada es demasiado grande, el polvo es fácil de aglomerar y el tiempo de mezcla y molienda es largo, lo que aumentará el fenómeno de la molienda del polvo y traerá impurezas; si la cantidad de agua añadida es demasiado pequeña, no es propicio para la dispersión completa del agente de acoplamiento y la interacción con el polvo de cuarzo. Acción uniforme.

Mientras tanto, el pH de la solución controla directamente el grado de hidrólisis del agente de acoplamiento. El cuarzo en polvo modificado por este método ha sido probado en cemento de resina, revestimiento anticorrosivo de resina, revestimiento de polvo de resina y cuero artificial de PVC, y el efecto es bueno.