Причина одна: іноземні компанії володіють заводами в Китаї, перемелюють порошок з китайської руди і продають його китайським споживачам за тисячі юанів за тонну, тільки готівкою. Вони можуть бути номер один у світі за цим показником. Тим часом китайські компанії продають його за кілька сотень юанів за тонну, борючись за прибуток у 10 юанів.
Основними технологіями є контроль розміру частинок і модифікація поверхні. Тому SEED хоче зробити свій скромний внесок у розвиток китайської галузі виробництва порошків.
Сполучні речовини: Механізм “мостового ефекту”
Основним механізмом дії з'єднувального агента SEED є “мостовий ефект” - один кінець молекули з'єднувального агента зв'язується з гідроксильними групами (-OH) на поверхні порошку карбонату кальцію, тоді як інший кінець сумісний з органічними полімерними матрицями (наприклад, пластмасами, каучуками, покриттями). Це вирішує проблему міжфазної сумісності, спричинену гідрофільністю порошку карбонату кальцію та гідрофобністю органічних матриць, і її можна розбити на два конкретні етапи:
Міжфазний хімічний зв'язок
Гідрофільні групи (наприклад, -Si-OR в силанах, -Ti-OR в титанатах) зв'язуючого агента (найчастіше використовуються силановий і титанатний типи) піддаються реакціям гідролізу і конденсації з адсорбованою водою або гідроксильними групами на поверхні порошку карбонату кальцію, утворюючи стійкі хімічні зв'язки (наприклад, Si-O-Ca зв'язки), які міцно закріплюють агент на поверхні порошку.
Покращення сумісності матриць
Гідрофобні групи (наприклад, алкільні групи, арильні групи, ненасичені подвійні зв'язки) сполучного агента проникають в органічну матрицю і з'єднуються з молекулами матриці шляхом фізичного переплетення або хімічних реакцій, усуваючи міжфазні проміжки між порошком карбонату кальцію і матрицею.
Кінцеві ефекти включають покращення механічних властивостей (міцність на розрив, ударна в'язкість) композитного матеріалу, зменшення в'язкості системи, покращення технологічної плинності, а також оптимізацію дисперсності порошку карбонату кальцію в матриці та зменшення агломерації.
Вам може бути цікаво: Дослідницькі колаборації SEED
Подрібнювачі та диспергатори: Синергетична дія
Основним механізмом дії шліфувально-диспергуючого агента SEED є синергетичний ефект адсорбції-змащення-стеричної перешкоди. Зменшуючи сили між частинками порошку та між частинками порошку і обладнанням, він досягає подвійного ефекту подрібнення та диспергування, який можна розділити на три конкретні етапи:
Адсорбція для зменшення поверхневої енергії
Молекули диспергатора (найчастіше використовуються низькомолекулярні органічні кислоти, поліфосфати та високомолекулярні полімери) адсорбуються на поверхні частинок порошку карбонату кальцію за допомогою полярних груп (карбоксильних, гідроксильних, фосфатних), заміщуючи повітря та воду, адсорбовані на поверхні частинок, таким чином знижуючи поверхневу енергію частинок та їх схильність до агломерації.
Мастило для зменшення тертя
Неполярні довголанцюгові групи диспергатора виходять назовні, утворюючи мастильну плівку на поверхні частинок, що зменшує тертя та адгезію між частинками порошку карбонату кальцію, а також між частинками та внутрішньою стінкою млина/мелючими тілами під час процесу подрібнення. Це полегшує подрібнення частинок до більш дрібних розмірів, скорочуючи при цьому споживання енергії на подрібнення.
Стерична перешкода для антиагломерації
Молекулярні ланцюги диспергатора, адсорбовані на поверхні подрібнених дрібних частинок порошку карбонату кальцію, відштовхуються одна від одної, утворюючи стерильний бар'єр, який запобігає повторній агломерації дрібних частинок під дією сил Ван-дер-Ваальса. Це підтримує стабільність дисперсності порошку і в кінцевому підсумку дає продукт карбонату кальцію з більш дрібним розміром частинок і більш рівномірним розподілом частинок за розміром.
