Причина одна: иностранные компании работают на заводах в Китае, измельчают порошок из китайской руды и продают его китайским потребителям по тысяче юаней за тонну, только за наличные. В этом отношении они могут быть номером один в мире. В то же время китайские компании продают его по несколько сотен юаней за тонну, борясь за прибыль всего в 10 юаней.
Основными технологиями являются контроль размера частиц и модификация поверхности. Таким образом, SEED хочет внести свой скромный вклад в китайскую индустрию производства порошков.
Соединительные агенты: Механизм “мостикового эффекта”
Основной механизм действия соединительного агента SEED заключается в “мостиковом эффекте” - один конец молекулы соединительного агента связывается с гидроксильными группами (-OH) на поверхности порошка карбоната кальция, а другой конец совместим с органическими полимерными матрицами (например, пластиками, резинами, покрытиями). Это позволяет решить проблему межфазной совместимости, обусловленную гидрофильностью порошка карбоната кальция и гидрофобностью органических матриц, и может быть разбито на два конкретных этапа:
Межфазная химическая связь
Гидрофильные группы (например, -Si-OR в силанах, -Ti-OR в титанатах) соединительного агента (обычно используются силаны и титанаты) вступают в реакции гидролиза и конденсации с адсорбированной водой или гидроксильными группами на поверхности порошка карбоната кальция, образуя устойчивые химические связи (например, связи Si-O-Ca), которые прочно закрепляют агент на поверхности порошка.
Улучшение совместимости матрицы
Гидрофобные группы (например, алкильные группы, арильные группы, ненасыщенные двойные связи) связующего агента проникают в органическую матрицу и соединяются с молекулами матрицы посредством физического сцепления или химических реакций, устраняя межфазные зазоры между порошком карбоната кальция и матрицей.
Конечные эффекты включают в себя улучшение механических свойств (прочность на разрыв, ударная вязкость) композитного материала, снижение вязкости системы, улучшение текучести при обработке, а также оптимизацию дисперсии порошка карбоната кальция в матрице и снижение агломерации.
Вам может быть интересно: Исследовательское сотрудничество SEED
Измельчающие и диспергирующие агенты: Синергетическое действие
Основным механизмом действия измельчающего и диспергирующего агента SEED является синергетический эффект адсорбции-смазки-стерических препятствий. Уменьшая силы между частицами порошка и между частицами порошка и оборудованием, он достигает двойного эффекта - вспомогательного помола и диспергирования, который можно разделить на три конкретных этапа:
Адсорбция для снижения поверхностной энергии
Молекулы диспергатора (обычно используются мелкомолекулярные органические кислоты, полифосфаты и высокомолекулярные полимеры) адсорбируются на поверхности частиц порошка карбоната кальция через полярные группы (карбоксильные группы, гидроксильные группы, фосфатные группы), замещая адсорбированные на поверхности частиц воздух и воду, тем самым снижая поверхностную энергию частиц и их склонность к агломерации.
Смазка для снижения трения
Неполярные длинноцепочечные группы диспергатора выходят наружу и образуют смазочную пленку на поверхности частиц, которая уменьшает трение и сцепление между частицами порошка карбоната кальция, а также между частицами и внутренней стенкой мельницы/мелющей средой в процессе измельчения. Это облегчает измельчение частиц до более тонких размеров и снижает потребление энергии при измельчении.
Стерические препятствия для предотвращения агломерации
Молекулярные цепи диспергатора, адсорбированные на поверхности измельченных мелких частиц карбоната кальция, отталкиваются друг от друга, образуя стерический барьер, который препятствует повторной агломерации мелких частиц под действием ван-дер-ваальсовых сил. Это позволяет сохранить стабильность дисперсии порошка и в конечном итоге получить продукт из карбоната кальция с более мелким размером частиц и более равномерным гранулометрическим составом.
