超細重鈣粉廠家介紹先進行分散處理、后進行表面活化的活性碳酸鈣結構模型有何特點?
在碳化反應后期進行分散處理、碳化完成并進行增濃處理后,再進行濕法活化改性處理的工藝流程,其活性碳酸鈣的結構模型根據所用分散劑是無機分散劑還是有機分散劑,根據所用表面改性劑是單一配方還是復合配方,其示意圖有如下(圖3-12a~d)所示四
種情況。
①圖3-12(a)所示為分散助劑為無機物,其分散機理是通過添加某些可溶性無機電解質,主要有硫酸、磷酸、焦酸,以及它們的銨鹽、堿金屬鹽、其他水溶性金屬鹽等。由于碳酸鈣顆粒表面帶有負電荷,能吸引添加劑中的陽離子,如AB+、Zn2+、Mg+、Na+等形成“雙電層”結構。該離子層外又吸引另一層陰離子是,這樣碳酸鈣粒子之間因靜電排斥作用使相互碰撞的概率減少,從面阻止碳酸鈣顆粒之間相互靠近,達到防止團聚的目的。在這里無機分散助劑相當于起到催化劑的作用,并不進入最終的納米碳酸鈣產品中。
②圖3-12(b)所示其分散助劑為低分子脂肪酸等有機物,如低級脂肪酸、樹脂酸等。有機表面分散劑的親水基團易于吸附在碳酸鈣顆粒表面形成有機吸附層,利用有機吸附層親油基團之間的“位阻效應”對碳酸鈣晶體進行疏水處理,達到親油疏水的目的,從而阻止碳酸鈣顆粒之間的團聚,抑制晶體長大,最終形成粒徑分布均勻的納米粒子,并具有良好的分散性能。與無機分散助劑不同,有機分散助劑最終會進人納米碳酸鈣產品之中,在活性碳酸的結構模型圖中可以直觀反映出來。即里層為有機分散劑,外層為單一的表面改性劑。
③圖3-12(c)所示為分散助劑為無機物,表面改性劑為復合表面活性劑。復合型表面活性劑由兩種或兩種以上的單一活性劑組合而成的復合配方,其吸附性能體現在兩種不同的表面活性劑同時被吸附而產生協同效應,而協同效應可提高活性劑的化學吸附作用,增強活性劑與碳酸鈣表面的吸附結合力。一般采用以一種長分子為主,同含有多種短鏈分子為軸的活性劑配方。實際生產中,復合表面活性劑一般是分批加入的,而且是先加入短鏈分子表面括性劑直接與碳酸鈣結合,后再加入長鏈分子表面活性劑,一端與短鏈分子表面活性劑結合,另一端與有機高聚物進行牢固的物理或化學纏繞。如果是同時加入的話,那么復合型表面活性劑在碳酸鈣表面將不會出現明顯的多種單一活性劑分層現象。圖3-12(c)所示為兩種表面活性劑組成的復合配方,其中里層的改性劑1應為短鏈分子,外層的改性劑2應為長鏈分子,這樣的結構有利于提高活性碳酸鈣與有機高聚物之間的相容性。
④圖3-12(d)所示為分散助劑為低分子脂肪酸有機物,表面改性劑為兩種表面活性劑組成的復合配方,其中里層的改性劑1為短鏈分子,外層的改性劑2為長鏈分子。改性劑1一端與分散劑結合,另一端與改性劑2進行牢固的物理或化學纏繞;改性劑2也可以直接與分散劑結合,改性劑1只起一個協同作用,這樣就不會表現出圖3-12(d)所示的明顯分層現象。
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