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锂雲母工藝

生活 更新时间:2024-09-29 01:53:18

锂雲母工藝?2021年粉體表面改性技術高級研修班将于2021.4.22~23在江蘇南京舉行,報-名-1-8-3-0-1-2-1-6-6-0-1,适用對象:非金屬礦粉體企業:碳酸鈣,矽微粉,滑石,重晶石,矽灰石,高嶺土,膨潤土,白雲石,石灰石,矽灰粉,雲母,矽藻土,海泡石,電氣石等;功能性粉體企業:氫氧化鎂,氫氧化鋁,氧化鋁,钛白粉,白炭黑,氧化鐵紅,珠光雲母,氧化鋅,粉煤灰,納米粉體等;藥劑和設備企業;粉體填料應用企業;其他需要粉體表面改性的企業,下面我們就來說一說關于锂雲母工藝?我們一起去了解并探讨一下這個問題吧!

锂雲母工藝(雲母6大類表面改性方法及研究進展)1

锂雲母工藝

2021年粉體表面改性技術高級研修班将于2021.4.22~23在江蘇南京舉行,報-名-1-8-3-0-1-2-1-6-6-0-1,适用對象:非金屬礦粉體企業:碳酸鈣,矽微粉,滑石,重晶石,矽灰石,高嶺土,膨潤土,白雲石,石灰石,矽灰粉,雲母,矽藻土,海泡石,電氣石等;功能性粉體企業:氫氧化鎂,氫氧化鋁,氧化鋁,钛白粉,白炭黑,氧化鐵紅,珠光雲母,氧化鋅,粉煤灰,納米粉體等;藥劑和設備企業;粉體填料應用企業;其他需要粉體表面改性的企業。

  雲母本身帶有一定的表面親水特性,其界面與塑料、橡膠等高分子材料的界面性質不同,相容性差,難以在基質中分散均勻,直接大量添加容易劣化材料的性能,不利于發揮雲母的優勢特性,因此需要對雲母進行改性,以期能更好的發揮雲母的特性,同時保持材料的其他性能。    目前,雲母常用的改性方法有偶聯劑表面改性、表面活性劑改性、低聚物表面改性、共沉澱法表面改性、機械力表面改性和插層改性等。    1、偶聯劑表面改性雲母    矽烷偶聯劑是最具有代表性的偶聯劑,與雲母粒子表面的羟基化學結合程度大,對雲母有良好的改性作用,可使其與有機物産生很好的相容性。雲母礦物表面上的羟基,可通過有機矽烷偶聯劑或钛酸酯偶聯劑在雲母表面引入雙鍵,在雲母粉體懸浮液中鍵入引發劑與單體,發生聚合反應,經過聚合反應雲母粉體表面原有的乙烯基實現與單體的聚合,雲母粉體表面産生聚合物鍊。    偶聯劑的使用方法,首先将矽烷偶聯劑水解,水解後用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)稀釋成一定濃度,然後将已經預熱好的雲母按一定配比加入溶液中,混合後用超聲波振蕩。矽烷偶聯劑的水解和使用必須在1h内完成。    研究進展:  Smita等用乙烯基三甲氧基矽烷改性雲母,發現改性雲母表面活性和複合材料的力學性能都有改善,改性雲母分散性明顯提高,與聚合物的界面結合強度增加。  周世一等将鋁酸酯偶聯劑用于改性微晶白雲母然後與PVC熔融共混。研究結果表明微晶白雲母表面的疏水性增加,偶聯劑有效降低了體系的粘度,且PVC複合材料的力學性能得到提高。  Yazdani等用矽烷偶聯劑作為雲母表面的改性劑,MAPP作為增容劑,研究了聚丙烯/雲母複合材料的形态、動力學和力學性能。結果表明随着MAPP和矽烷偶聯劑用量的增加,雲母的分散性和PP與填料之間的粘合性都得到提高,複合材料的拉伸和彎曲強度增大,複合材料的流變行為也得到改善。  林利等采用幹法改性工藝,以KH560、KH570矽烷偶聯劑改性絹雲母,研究表明經過KH-560改性後,絹雲母的吸油值降低了14.5%,活性指數提高了54.9%;經KH-570改性後,絹雲母的吸油值降低了62.2%,活性指數提高了68.8%,改性後,絹雲母/環氧複合塗料團聚現象明顯減少,分散性得到提高,表明兩者的相容性也得到改善。    2、表面活性劑改性雲母    表面活性劑是具有強吸附能力的兩性物質,易粘附在雲母表面上從而改變其親水性。表面活性劑的一端為親水基團,另一端為疏水集團,疏水基團的結構與聚合物相似,彼此的相容性較好。常用的表面活性劑種類有兩性類型的、陰離子類型的、陽離子類型的等。    研究進展:  吳偉端等以硬脂酸作為表面改性劑,采用超音速氣流粉碎機對絹雲母進行改性,結果表明改性雲母有助于改善纖維/環氧樹脂複合材料的力學性能。  高延敏等采用硬脂酸鹽改性絹雲母,發現改性絹雲母/塗料複合制品的阻抗值、耐腐蝕性明顯提高,且降低了水在塗料中的分散性。    3、低聚物表面改性雲母    雲母的粒徑一般為幾微米至幾十微米之間,表面的粗糙程度大、吸附能力強,易被一些分子鍊較長、支鍊較多的低聚物包覆,也可以發生類似核殼結構的接枝改性。而有機低聚物由于分子量适中,易與無機物發生粘結、纏繞等物理作用,因此能更好的在其表面上發生纏繞、浸潤、包覆,并且低聚物的基本單元結構與高聚物相近,具有很好的相溶性,從而使得改性雲母與高聚物有較強的界面結合度。在實際的實驗條件中,通常低聚物需要溶解于一定的溶劑中,進而再與雲母混合改性。    研究進展:  趙若飛等通過苯乙烯、丙烯酸丁酯、γ-甲基丙烯酸丙基三甲氧基矽烷共聚合成了一種新型低聚物,将其溶解在有機溶劑中與雲母進行快速混勻,之後除去有機溶劑完成對雲母的表面改性,并将改性雲母與PP共混,電鏡顯示雲母與高聚物間的界面結合強度得到有效改善,并分析了改性雲母添加量對複合材料性能的影響,發現PP複合材料的力學性能得到改善。  出于對經濟條件和環保問題的考慮,工業生産通常采用幹混法或水磨法,使低聚物包覆在雲母表面上,Hu等采用自由基聚合法使聚乙二醇、順丁烯二酸酐、丙烯酸三者共聚得到一種新型的有機低聚物,并将低聚物分散于pH适中的水溶液中與雲母一起研磨,之後蒸發溶劑,完成低聚物對雲母表面的改性,電鏡分析發現低聚物很好的包覆在雲母表面上,并且分散均勻。  薛茹君等通過矽烷偶聯劑-聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)接枝改性絹雲母粉,得到核殼型PMMA/絹雲母,透射電鏡觀察到改性絹雲母分散性好,且沒有團聚,表明改性雲母的疏水性、分散性得到改善。    4、共沉澱法表面改性雲母    共沉澱法改性雲母通常是先制備所需的離子溶液,然後加入相應的沉澱劑生成前驅沉澱物,在經過幹燥、煅燒後形成極細小的沉澱物,從而在雲母表面上包覆一層無機顆粒。共沉澱法具有操作簡便、流程簡單、對設備要求低、效率高而被廣泛應用。    研究進展:  Young等以異丙醇钛、無水乙醇和蒸餾水為起始原料,得到了粒徑為0.2~0.3μm的TiO2并包覆在雲母表面上。通過電鏡分析發現TiO2已成功包覆在雲母表面上,其白度、防紫外線系數都得到改善。  Feng等使用SbCl3制備納米Sb2O3懸濁液,然後通過CATB包裹Sb2O3,之後在超聲條件下包覆改性雲母,電鏡顯示Sb2O3均勻分布在雲母表面,并将改性雲母應用于玻璃鋼材料中。研究結果表明:玻璃鋼材料的燃燒速率、碳化溫度得到有效改善,提高了阻燃性能。  Gao等在70℃恒溫條件下,通過水解TiCl4-乙醇溶液制備了不同形态TiO2包覆雲母的顔料,随着TiO2負載增加,包覆形态由單分散的納米針變成聚集态的納米針花。結果表明:改性雲母具有更強的紫外線屏蔽能力和更高的近紅外反射性能,TiO2包覆雲母近紅外反射率高達97%。    5、機械力化學表面改性雲母  機械力化學反應一般作用在原子或分子水平上,能顯著降低體系的反應溫度和活化能,而且可以改變物質的表面自由能、分散度、密度等性質。機械力化學反應是在高速研磨、沖擊的狀态下進行,使改性介質之間發生壓縮、碾磨,進而使兩種物質充分接觸,以提高反應效率、物質的分散性、包覆率、界面結合強度、表面吸附能力等。常用的機械力改性法有球磨機、超音速氣流粉碎機、濕磨機等。    研究進展:  徐霞等采用濕式攪拌磨制備了絹雲母-TiO2複合顆粒,電鏡顯示TiO2的分散性極好,包覆率達90%以上,改性雲母紫外光吸收性能與钛白粉相當,且塗料對比率顯著高于單一添加钛白粉。  Du等采用機械力固相-化學反應法,用納米CeO2顆粒包覆白雲母(MC-Ce),然後用油酸對白雲母進行表面改性。結果表明:白雲母、CeO2和MC-Ce均能改善樹脂的摩擦損耗和抗磨性能,MC-Ce複合顆粒比單顆粒具有更好的摩擦性能,MC-Ce優異的摩擦學性能主要是因為Fe2O3和SiO2在MC-Ce的表面上形成了一層吸附膜,降低了其磨損損耗。    機械力化學改性法作用在研磨介質的表面上,可以顯著降低體系的反應溫度和活化能,促進反應快速的完成,這種改性方法具有操作簡便、适應範圍廣、時間短、成本低,改性後可直接得到産品,因此成為制備複合顆粒最有效和最有前景的方法之一。    6、插層改性雲母    插層改性雲母通常使用強酸、強氧化物、高溫等方法使雲母膨化,破壞層間的氫鍵,擴大層間距離,使層間的表面能降低,然後再插入有機物,改變層間親水性,最後再進行原位聚合,從而得到插層改性雲母。通常用來膨化雲母的試劑有濃硫酸、濃鹽酸、高錳酸鹽、硝酸鹽、雙氧水等。    研究進展:  張起等采用加熱、酸浸、硝酸锂預處理、陽離子交換等方法合成了有機插層絹雲母,改性雲母制備的複合材料性能測定表明,其拉伸強度、楊氏模量、斷裂伸長率均有顯著提高。  插層改性方法可以充分發揮雲母的優異特性,同時可有效提高雲母與聚合物的相容性。Kima等采用将納米三苯基磷酸酯(TPP)插層雲母制備了納米TPP插層雲母複合材料,發現納米TPP複合材料與TPP相比具有更高的蒸發溫度,然後将納米TPP複合材料加入到丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)中,結果表明:聚合物複合材料的熱穩定性得到提高,極限氧指數(LOI)顯著增加,LOI達到44.8,并且當加入少量偶聯劑于ABS材料中,其熱穩定性得到進一步提高;還發現,氧指數的提高與燃燒後形成炭的形态密切相關。    綜上所述,以上改性方法各有優缺點。偶聯劑、表面活性劑改性方法起步較早,發展較成熟,對偶聯劑種類、添加量、pH、溫度等條件的探索研究較深入。低聚物表面改性、插層改性,因操作繁瑣、工序時間長、難度大而研究的較少,但改性效果優勢大。共沉澱改性方法一般用來生産特種性能無機材料包覆改性的雲母。機械力化學改性方法起步較晚,但其作用在材料的微觀層面,能促進反應的完成,同時具有工序時間短、操作簡單等優勢,有利于提高工作效率。    資料來源:《馮剛. 改性雲母的制備及在聚丙烯中的應用[D].河北大學,2017》,由【粉體技術網】編輯整理,轉載請注明出處!

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