【技術】硬脂酸改性碳酸鈣常用方法及工藝特點

2023-09-14     中國粉體技術網

原標題:【技術】硬脂酸改性碳酸鈣常用方法及工藝特點

碳酸鈣培訓:2023年全國碳酸鈣加工應用技術培訓交流會將於9月23-24日在廣西南寧舉行,報名請關注V信公眾號「粉體技術網」,培訓內容包括:重質碳酸鈣、輕質碳酸鈣、納米碳酸鈣、氫氧化鈣、食品、藥品、牙膏級碳酸鈣精細加工與應用;碳酸鈣粉體在膠黏劑、塑料領域的應用;石灰石、方解石、白雲石等鈣質礦山的綜合開發利用;大理石礦山及尾礦的綜合開發利用;含鈣工業固廢的綜合開發利用(如磷石膏、電石渣、廢石粉、除塵灰、高鈣灰等);參觀廣西科學院碳酸鈣實驗室及中試生產基地。

目前,表面改性已成為碳酸鈣(包括輕質碳酸鈣、納米碳酸鈣和重質碳酸鈣)最重要和必須的深加工技術之一,其方法主要是化學包覆,輔之以機械力化學。

硬脂酸(鹽)是碳酸鈣最常用的表面改性劑。其改性工藝可以採用干法,也可以採用濕法。一般濕法工藝要使用硬脂酸鹽,如硬脂酸鈉。

1、硬脂酸干法改性碳酸鈣

硬脂酸干法處理碳酸鈣的工藝流程主要是:先將碳酸鈣進行乾燥,除去水分(如果碳酸鈣的水分含量小於1%可以不進行乾燥),然後加入計量配置好的硬脂酸在表面改性機中完成碳酸鈣粉體的表面改性。

採用連續式粉體表面設備時,物料和表面改性劑是連續同步給入的,硬脂酸可以直接以固體粉狀添加,用量依粉體的粒度大小或比表面積而定,一般為碳酸鈣質量的0.8%-1.2%。

在高速混合機、臥式槳葉混合機及其他可控溫混合機中進行表麵包覆改性時,一般為間歇操作,首先將計量和配製好的物料和硬脂酸一併加入改性機中,攪拌混合15-60min即可出料包裝,硬脂酸的用量為碳酸鈣質量的0.8%-1.5%左右,反應溫度控制在100℃左右。

為了使硬脂酸更好地分散和均勻地與碳酸鈣粒子作用,也可以預先將硬脂酸用溶劑(如無水乙醇)稀釋。改性時也可適量加入其他助劑。

2、硬脂酸濕法改性碳酸鈣

濕法改性是在水溶液中對碳酸鈣進行表面改性處理。一般工藝過程是先將硬脂酸皂化,然後加入碳酸鈣漿料中,經過一定時間的反應後,進行過濾和乾燥。

碳酸鈣在液相中的分散比在氣相中的分散較為容易。另外,通過加入分散劑,使其分散效果更好,因此,在液相中碳酸鈣顆粒與表面改性劑分子的作用更均勻。當碳酸鈣顆粒吸附了硬脂酸鹽後,表面能降低,即使經壓濾、乾燥後形成二次粒子,其團聚結合力減弱,不會形成硬團聚,用較小的剪切力即可將其重新分散。

雖然常溫下也可進行濕法表面改性,但反應時間長,因此,一般都要加溫進行表面改性,改性溫度一般為50-100℃左右。

濕法表面改性一般用於輕質碳酸鈣及濕法研磨的超細重質碳酸鈣的表面改性。

用脂肪酸(鹽)改性處理後的活性碳酸鈣主要應用於填充聚氯乙烯塑料、電纜材料、膠粘劑、油墨、塗料等領域。

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