외국 기업이 중국에서 공장을 운영하며 중국 광석에서 분말을 분쇄하여 중국 소비자에게 톤당 수천 위안에 현금으로만 판매하기 때문입니다. 이 분야에서는 세계 1위가 될 수 있습니다. 반면 중국 기업들은 톤당 수백 위안에 판매하며 단돈 10위안의 이익을 위해 사활을 걸고 싸우고 있습니다.
관련된 핵심 기술은 입자 크기 제어와 표면 개질입니다. 따라서 SEED는 중국의 분말 제조 산업에 소소하게나마 기여하고자 합니다.
커플링 에이전트: “브릿징 효과” 메커니즘
SEED 커플 링제의 핵심 작용 메커니즘은 “브리징 효과”로, 커플 링제 분자의 한쪽 끝은 탄산 칼슘 분말 표면의 수산기 (-OH)에 결합하고 다른 쪽 끝은 유기 고분자 매트릭스 (예 : 플라스틱, 고무, 코팅)와 호환됩니다. 이는 탄산칼슘 분말의 친수성과 유기 매트릭스의 소수성으로 인해 발생하는 계면 호환성 문제를 해결하며, 두 가지 구체적인 단계로 나눌 수 있습니다:
계면 화학 결합
결합제(실란 및 티타네이트 유형이 일반적으로 사용됨)의 친수성 그룹(예: 실란의 -Si-OR, 티타네이트의 -Ti-OR)은 탄산칼슘 분말 표면의 흡착된 물 또는 수산기와 가수분해 및 응축 반응을 거쳐 안정적인 화학 결합(예: Si-O-Ca 결합)을 형성하여 결합제를 분말 표면에 단단히 고정합니다.
매트릭스 호환성 향상
결합제의 소수성 그룹(예: 알킬기, 아릴기, 불포화 이중 결합)은 유기 매트릭스로 확장되어 물리적 얽힘 또는 화학 반응을 통해 매트릭스 분자와 결합하여 탄산칼슘 분말과 매트릭스 사이의 계면 간극을 제거합니다.
최종 효과로는 복합 재료의 기계적 특성(인장 강도, 충격 강도) 향상, 시스템 점도 감소, 가공 유동성 개선, 매트릭스 내 탄산칼슘 분말의 분산 최적화 및 응집 감소 등이 있습니다.
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분쇄 및 분산제: 시너지 효과
SEED 연삭 및 분산제의 핵심 작용 메커니즘은 흡착-윤활-스테릭 방해의 시너지 효과입니다. 분말 입자 간, 분말 입자와 장비 간의 힘을 줄임으로써 분쇄 보조 및 분산이라는 이중 효과를 달성하며, 이는 세 가지 구체적인 단계로 나눌 수 있습니다:
표면 에너지 감소를 위한 흡착
분산제 분자(저분자 유기산, 폴리인산염, 고분자 폴리머가 일반적으로 사용됨)는 극성기(카르복실기, 수산기, 인산염기)를 통해 탄산칼슘 분말 입자의 표면에 흡착하여 입자 표면에 흡착된 공기와 물을 대체함으로써 입자의 표면 에너지와 응집 경향을 낮춥니다.
마찰 감소를 위한 윤활
분산제의 비극성 장쇄 그룹이 바깥쪽으로 확장되어 입자 표면에 윤활막을 형성하여 분쇄 과정에서 탄산칼슘 분말 입자 사이는 물론 입자와 분쇄기 내벽/연삭 매체 사이의 마찰과 접착력을 감소시킵니다. 이를 통해 입자를 더 미세한 크기로 분쇄하기 쉬우면서도 분쇄 에너지 소비를 줄일 수 있습니다.
응집 방지를 위한 스테릭 방해물
분쇄된 미세 탄산칼슘 분말 입자의 표면에 흡착된 분산제 분자 사슬은 서로 반발하여 반데르발스 힘으로 인해 미세 입자가 재응집되는 것을 방지하는 입체 장애 장벽을 형성합니다. 이를 통해 분말의 분산 안정성을 유지하고 궁극적으로 입자 크기가 더 미세하고 입자 크기 분포가 더 균일한 탄산칼슘 제품을 생산할 수 있습니다.
