(Escuela de Química e Ingeniería Ambiental, Universidad de Minería y Tecnología de China (Beijing), Beijing 100083)
1 Introducción al contenido
Los logros técnicos de este proyecto incluye tecnología de modificación de superficie continua seca, máquina de modificación de superficie de polvo continuo SLG, tecnología de modificación de superficie húmeda para caolín calcinado, pigmentos cerámicos, nanopolvos, etc.
(1) Tecnología de modificación continua de la superficie en seco de polvo mineral no metálico
Este logro es un método seco de polvo mineral no metálico con el modificador de superficie de polvo continuo SLG como núcleo Modificación continua de la superficie Tecnología industrial integrada, incluidos procesos y formulaciones de modificación de superficies.
Esta tecnología es adecuada para la modificación de superficies de polvos ultrafinos de minerales no metálicos como carbonato de calcio ligero ultrafino, carbonato de calcio pesado ultrafino, caolín calcinado ultrafino de alta blancura y talco. Sus principales indicadores técnicos son superiores a otras tecnologías nacionales y equivalentes a las tecnologías extranjeras avanzadas en este campo. Cuando se utiliza para la modificación de la superficie de carbonato de calcio ligero ultrafino y carbonato de calcio pesado ultrafino con d97≤10μm, la capacidad de producción de una sola máquina puede alcanzar 3,5 t/h, el índice de activación puede alcanzar más de 96 y la energía el consumo por unidad de producto es ≤40 (kW·h)t.
Este logro técnico ha pasado la evaluación de logros técnicos organizada por la Asociación de la Industria de Materiales de Construcción de China el 17 de marzo de 2007 (Materiales de Construcción Jianzi [2007 ] N° 003). Entre ellos, el modificador de superficie de polvo continuo SLG obtuvo la patente de invención nacional (número de patente: ZL02221135.7, fecha de anuncio de autorización: 14 de mayo de 2003).
(2) Tecnología de modificación de la superficie húmeda del polvo ultrafino
Para la molienda ultrafina en húmedo u otros procesos de molienda en húmedo, el polvo ultrafino se formará aglomerados duros. por lo tanto, es necesario instalar un dispositivo de trituración y despolimerización después del secado (incluso si se configura la operación de trituración, es difícil recuperarse por completo). La modificación de la superficie después de la molienda ultrafina en húmedo y antes del secado no solo puede evitar que el polvo ultrafino forme agregados duros que son difíciles de despolimerizar durante el proceso de secado, sino que también hace que las oportunidades de contacto entre las moléculas modificadoras de la superficie y las partículas, el recubrimiento y la modificación de la superficie sean más iguales. Son uniformes y el efecto de modificación de la superficie es mejor.
La tecnología clave de la modificación de superficies húmedas es el método de uso, la fórmula y el equipo de proceso de secado del modificador de superficie. La razón es que la mayoría de los modificadores de superficie orgánicos son insolubles en agua y no se pueden agregar directamente. Además, la temperatura de secado debe controlarse adecuadamente y no ser demasiado alta para evitar la descomposición del modificador de superficie; La característica de esta tecnología es que resuelve bien estos dos problemas: ① Seleccionar y preparar modificadores de superficie de acuerdo con los requisitos de uso de la lechada; ② Usar un secador multifuncional con alta eficiencia de secado y funciones de secado y despolimerización (aglomeración suave).
El equipo de investigación de este proyecto completó carbonato de calcio nanométrico, hidróxido de aluminio ultrafino e hidróxido de magnesio ultrafino como retardante de llama, sílice ultrafina (negro de carbón blanco), polvo de sericita ultrafina, modificación de la superficie húmeda de diatomita ultrafina y óxido de hierro. El rojo ha sido investigado y desarrollado, y algunos de ellos se han aplicado en la industria.
El proceso de modificación de superficie húmeda es adecuado para la preparación húmeda de polvos ultrafinos inorgánicos, especialmente para la modificación de la superficie de nanopolvos y nanopolvos inorgánicos ultrafinos por debajo de 65438 ± 0 μm, como carbonato de calcio ultrafino y nano, calcio pesado ultrafino. carbonato, hidróxido de aluminio ultrafino e hidróxido de magnesio, sílice ultrafina (negro de humo blanco), etc. Dado que tanto los recubrimientos orgánicos como los inorgánicos pueden someterse a modificación de la superficie húmeda, el recubrimiento de la superficie del producto es uniforme y tiene buena dispersión, y tiene un buen rendimiento de aplicación y amplias perspectivas de mercado.
(3) Tecnología de modificación de superficie del hidróxido de aluminio ultrafino
El hidróxido de aluminio ultrafino es actualmente el relleno retardante de llama inorgánico más utilizado. Dado que el objeto de aplicación son materiales poliméricos orgánicos, y para cumplir con los requisitos de la tecnología retardante de llama, cuando se utiliza Al(OH)3 como retardante de llama, se debe modificar su superficie para mejorar su compatibilidad con la matriz polimérica y mejorar la mecánica. propiedades de los materiales. El método de modificación de esta tecnología consiste en utilizar diferentes fórmulas de modificadores de superficie para modificar la superficie de acuerdo con los diferentes materiales de matriz polimérica en el estado de suspensión antes del secado, de modo que el Al (OH) 3 ultrafino no se forme duro después del secado. un buen estado de dispersión y tiene buena compatibilidad con fases tanto orgánicas como inorgánicas (fase acuosa). Indicadores de absorción, dispersión y rendimiento de la aplicación de aceite (índice de oxígeno, resistencia a la tracción, alargamiento a la rotura, etc.).
Los productos modificados de ) son equivalentes a los de la empresa alemana Martin.
(4) Tecnología de tratamiento de superficies en polvo de pigmento inorgánico
Pigmentos y aglutinantes en polvo inorgánicos ultrafinos y ultrafinos (espacios en blanco de cerámica, aglutinantes de esmalte, aglutinantes de recubrimiento en polvo, etc.) Compatibilidad . ) determina su dispersión y coloración uniforme en el adhesivo. Los pigmentos en polvo inorgánicos finos o ultrafinos sin tratamiento superficial se amasan en bolas y se aglomeran durante mucho tiempo, lo que dificulta su dispersión uniforme en el material base durante el uso, lo que da como resultado una mayor dosis de pigmento y una coloración desigual. Esta tecnología de tratamiento de superficies utiliza una fórmula única de agente de tratamiento de superficies compuesto "inorgánico-orgánico" y un proceso de mezcla de calentamiento simple y fácil (60 ~ 100 ℃). Los pigmentos en polvo inorgánicos finos y ultrafinos procesados no se pueden pellizcar con la mano (como un fluido), no se aglomeran durante mucho tiempo y pueden dispersarse espontáneamente en agua sin agitación fuerte. Esta tecnología se ha aplicado al tratamiento superficial de pigmentos cerámicos domésticos verdes, amarillos y otros. El rendimiento de los pigmentos cerámicos tratados es completamente comparable al de los pigmentos importados de alta gama y tiene las características de baja inversión (equipo de proceso simple) y bajo costo de producción (<0,2 yuanes/kg de pigmento).
(5) Tecnología de modificación de la superficie del caolín calcinado
El caolín es un mineral de silicato en capas. El caolín triturado es una partícula escamosa con grupos que contienen hidroxilo y oxígeno en la superficie, que es ácida. El caolín calcinado ultrafino calcinado tiene una fuerte acidez y polaridad superficial. Cuando se utilizan como cargas y pigmentos en plásticos, caucho, cables, recubrimientos y como portadores químicos, para mejorar la compatibilidad o dispersión del caolín calcinado con el sustrato y mejorar su rendimiento de aplicación, se debe tratar la superficie.
Esta tecnología incluye el proceso de modificación de la superficie y la fórmula del caolín calcinado en los siguientes campos de aplicación: ① materiales aislantes de cables; ② películas plásticas de PE y PP; ③ productos de caucho; ⑥ capa de recubrimientos a base de aceite; ⑦ portador químico.
(6) Tecnología de modificación de superficie húmeda del nanocarbonato de calcio
La producción y aplicación del nanocarbonato de calcio están recibiendo cada vez más atención en nuestro país. Debido a que el nanocarbonato de calcio se produce en fase líquida, es muy incómodo de usar y transportar. Sin embargo, cuando se convierte en polvo, debido a la alta energía superficial de las partículas, no se puede redispersar completamente, lo que afecta su tamaño real de partícula, su distribución del tamaño de partícula y el rendimiento de la aplicación. La solución de esta tecnología es modificar la superficie del nanocarbonato de calcio en estado de suspensión antes del secado según diferentes usos, de modo que el nanocarbonato de calcio no forme aglomerados duros después del secado y esté en un estado bien disperso. que es compatible con la fase orgánica o polímero. El material de la matriz o la fase inorgánica (fase acuosa) tiene buena compatibilidad, mejorando así su rendimiento y permitiendo que el carbonato de nanocalcio se utilice en más entornos y campos. Los campos de aplicación de esta tecnología incluyen los siguientes dos grupos de procesos y fórmulas de modificación de superficies:
1) Sustrato polimérico (resina) y recubrimientos y tintas oleosos.
2) Recubrimientos y tintas base agua.
2. Promoción y aplicación
La tecnología de modificación continua de superficies en seco se ha aplicado en casi 100 empresas.
Tres. Identificación, premios y patentes
Hora de identificación: 17 de abril de 2007 (Asociación de la Industria de Materiales de Construcción de China).
Número de patente: ZL 02221135.7 (Fecha de anuncio de autorización: mayo 65438 abril de 2003).
En 2007, ganó el segundo premio en la categoría Progreso Científico y Tecnológico del Premio de Ciencia y Tecnología de Materiales de Construcción.