Sólo hay una razón: las empresas extranjeras explotan fábricas en China, muelen el polvo del mineral chino y lo venden a los consumidores chinos a miles de yuanes la tonelada, sólo al contado. Pueden ser el número uno del mundo en este aspecto. Mientras, las empresas chinas lo venden a unos cientos de yuanes la tonelada, luchando con uñas y dientes por apenas 10 yuanes de beneficio.
Las principales tecnologías implicadas son el control del tamaño de las partículas y la modificación de superficies. Por ello, SEED quiere contribuir con sus modestos esfuerzos a la industria china de fabricación de polvo.
Agentes de acoplamiento: El mecanismo del “efecto puente
El principal mecanismo de acción del agente de acoplamiento SEED es el “efecto puente”: un extremo de la molécula del agente de acoplamiento se une a los grupos hidroxilo (-OH) de la superficie del carbonato cálcico en polvo, mientras que el otro extremo es compatible con las matrices de polímeros orgánicos (por ejemplo, plásticos, cauchos, revestimientos). De este modo se aborda el problema de compatibilidad interfacial causado por la hidrofilia del carbonato cálcico en polvo y la hidrofobicidad de las matrices orgánicas, y puede dividirse en dos pasos específicos:
Enlace químico interfacial
Los grupos hidrófilos (por ejemplo, -Si-OR en silanos, -Ti-OR en titanatos) del agente de acoplamiento (los tipos silano y titanato se utilizan habitualmente) sufren reacciones de hidrólisis y condensación con el agua adsorbida o los grupos hidroxilo en la superficie del polvo de carbonato cálcico, formando enlaces químicos estables (por ejemplo, enlaces Si-O-Ca) que anclan firmemente el agente a la superficie del polvo.
Mejora de la compatibilidad de las matrices
Los grupos hidrófobos (por ejemplo, grupos alquilo, grupos arilo, dobles enlaces insaturados) del agente de acoplamiento se extienden dentro de la matriz orgánica y se combinan con las moléculas de la matriz mediante entrelazamiento físico o reacciones químicas, eliminando las brechas interfaciales entre el polvo de carbonato cálcico y la matriz.
Los efectos finales incluyen la mejora de las propiedades mecánicas (resistencia a la tracción, resistencia al impacto) del material compuesto, la reducción de la viscosidad del sistema, la mejora de la fluidez de procesamiento, así como la optimización de la dispersión del polvo de carbonato cálcico en la matriz y la reducción de la aglomeración.
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Agentes de molienda y dispersión: Acción sinérgica
El mecanismo central de acción del agente de molienda y dispersión SEED es el efecto sinérgico de adsorción-lubricación-obstáculo estérico. Al reducir las fuerzas entre las partículas de polvo y entre éstas y el equipo, consigue el doble efecto de ayuda a la molienda y dispersión, que puede dividirse en tres pasos específicos:
Adsorción para reducir la energía superficial
Las moléculas dispersantes (se suelen utilizar ácidos orgánicos de moléculas pequeñas, polifosfatos y polímeros de alto peso molecular) se adsorben en la superficie de las partículas de carbonato cálcico en polvo a través de grupos polares (grupos carboxilo, grupos hidroxilo, grupos fosfato), sustituyendo el aire y el agua adsorbidos en la superficie de las partículas, lo que reduce la energía superficial de las partículas y su tendencia a aglomerarse.
Lubricación para reducir la fricción
Los grupos no polares de cadena larga del dispersante se extienden hacia el exterior para formar una película lubricante en la superficie de las partículas, lo que reduce la fricción y la adherencia entre las partículas de carbonato cálcico en polvo, así como entre las partículas y la pared interior del molino/medios de molienda durante el proceso de molienda. Esto facilita la molienda de las partículas en tamaños más finos, al tiempo que reduce el consumo de energía de molienda.
Obstáculos estéricos contra la aglomeración
Las cadenas moleculares del dispersante adsorbidas en la superficie de las partículas finas molidas de carbonato cálcico en polvo se repelen entre sí, formando una barrera estérica que impide que las partículas finas vuelvan a aglomerarse debido a las fuerzas de van der Waals. De este modo se mantiene la estabilidad de dispersión del polvo y, en última instancia, se obtiene un producto de carbonato cálcico con partículas más finas y una distribución granulométrica más uniforme.
