無機(jī)粉體表面活性劑的選擇與應(yīng)用！
摘要：新型助磨改性劑，是一種集偶聯(lián)劑、助磨劑、分散劑、改性劑為一體的新型粉體表面改性劑，用于生產(chǎn)重質(zhì)碳酸鈣，使之粉碎研磨后一次性成為（功能粉體）
關(guān)鍵詞：重質(zhì)碳酸鈣 助磨改性劑 工藝革新 商業(yè)價(jià)值
1. 我國(guó)重質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)及表面活化技術(shù)的現(xiàn)狀
國(guó)內(nèi)重質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)及活化處理，一般是將重質(zhì)碳酸鈣機(jī)械粉碎研磨成粉末之后再采用干法或濕法進(jìn)行表面改性。然而,對(duì)超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣改性時(shí)很大程度是對(duì)重鈣的二次團(tuán)聚粒子進(jìn)行包裹，對(duì)顆粒的分散、改性沒有起到真正的作用。如：干法改性工藝是將研磨后的超細(xì)重鈣粉體放置于高速捏合機(jī)、連續(xù)改性機(jī)、滾筒式活化機(jī)等改性設(shè)備中，加入改性劑進(jìn)行改性，這樣的改性方式很難將已經(jīng)生成的二次粒子打散。濕法改性則是將研磨后粉體置于水中加入改性劑經(jīng)混合、攪拌、脫水、烘干后得到的活性碳酸鈣。這樣的改性方式勞動(dòng)強(qiáng)度大、電費(fèi)高、環(huán)境污染明顯，經(jīng)過研磨和改性兩大工序；不僅不利于提高生產(chǎn)效率，而且也不利于節(jié)約成本。（此方法非必要盡量少用）
助磨改性劑的作用機(jī)理
助磨改性劑在粉體研磨前加入，隨粗粉或經(jīng)顎破后的小石塊同時(shí)進(jìn)入磨機(jī)中研磨，它可在研磨時(shí)吸附于物料的新生表面上，減小顆粒斷裂時(shí)產(chǎn)生裂紋擴(kuò)展所需的外應(yīng)力，促進(jìn)裂紋的擴(kuò)展。尤其是在超細(xì)粉碎過程中，由于外界機(jī)械力的作用，顆粒吸收機(jī)械能比表面積首先發(fā)生變化，同時(shí)表面能也發(fā)生變化。隨著顆粒比表面積和比表面能的增大，相鄰原子間的鍵力發(fā)生斷裂，這種鍵力在粉碎后形成的新表面上被自然激活。粉碎初期，新生表面趨向于沿顆粒內(nèi)部原生微細(xì)裂縫或強(qiáng)度減弱的部位生成，因此新生表面上的鍵力較小。隨著粉碎時(shí)間的延長(zhǎng)及粒徑的減小，新生表面上的不飽和程度越發(fā)增大，表面能的增大和機(jī)械激活作用使得加入的這種助磨偶聯(lián)劑分子在新生表面上自發(fā)地進(jìn)行物理吸附和化學(xué)吸附，其中化學(xué)吸附作用更加突出。由于這些分子的吸附降低了表面能，產(chǎn)生了空間位阻，故可以阻止顆粒的再聚集和再結(jié)團(tuán)，起到分散和助磨的作用。
這種助磨改性劑是一種具有兩性結(jié)構(gòu)的化學(xué)物質(zhì)，其分子中的一部分基團(tuán)能與無機(jī)粉體表面的各種官能團(tuán)反應(yīng)，形成強(qiáng)有力的化學(xué)鍵合作用，另一部分基團(tuán)可與高分子聚合物鏈產(chǎn)生物理纏繞，從而將兩種性質(zhì)差異很大的材料牢固的結(jié)合起來，使無機(jī)粉體和有機(jī)高分子聚合物之間建立起具有特殊功能的“分子橋”。因此，經(jīng)這種助磨改性劑處理后的粉體已經(jīng)具有一定的功能基團(tuán)，可直接作為填充材料用于各種母料和塑料、橡膠制品等行業(yè)的填充。
助磨改性劑產(chǎn)品的適用范圍
干法生產(chǎn)的各種粉體，如：重質(zhì)碳酸鈣、所生產(chǎn)的粉體可用于各種塑料、橡膠等基材中。
2.3.5、用法及用量
1、將計(jì)量之助磨改性劑（任意比例水稀釋開）噴灑在礦石粗粉或小石塊表面，隨粗粉或小石塊同時(shí)進(jìn)入磨機(jī)中研磨即可。
2、使用量為粉體或礦石質(zhì)量的0.07%～0.2%以1250目重質(zhì)碳酸鈣為例：
① 0.1%使用量時(shí)：沉體2.0左右
② 0.2使用量時(shí)：沉體2.4-2.6（更具礦石不同有所差異）
助磨改性劑生產(chǎn)重鈣的六大優(yōu)勢(shì)
1.能增加粉體的堆體積
采用助磨改性劑一次性生產(chǎn)的粉體堆體積比原粉體增大20%左右，手感舒適度增加,從商品外觀上提高了賣相,其生產(chǎn)的粉體包頭更蓬松！
2.改善粉體的品質(zhì)
目前，超細(xì)粉體的檢測(cè)數(shù)據(jù)通常是經(jīng)過超聲波分散或添加分散劑后，用電鏡、粒徑分析儀等儀器對(duì)顆粒進(jìn)行檢測(cè)的，然而在自然條件下的超細(xì)粉體含有大量的團(tuán)聚顆粒。二次粒子的存在由于下游用戶感覺不到，假性團(tuán)聚的二次粒子往往會(huì)導(dǎo)致高分子復(fù)合材強(qiáng)度不高，表面光滑度差的因素。在應(yīng)用超細(xì)粉體時(shí)，必須再次將假性團(tuán)聚的顆粒進(jìn)行超細(xì)化加工和活化處理，這使得粉體超細(xì)化與活化成本增加。采用助磨改性劑后，有效解除了傳統(tǒng)工藝的弊端。
3.節(jié)約了產(chǎn)品生產(chǎn)成本和硬件的投入
助磨改性劑,在處理重鈣中的用量是普通改性劑用量的1/2-1/3，在超細(xì)粉體生產(chǎn)中可不再加入其它的助劑,其生產(chǎn)效率提高5-10%,而且將傳統(tǒng)的研磨和改性工藝合二為一，既節(jié)省廠房、設(shè)備、電力再投入，又節(jié)約了用電、人工、二次包裝、生產(chǎn)管理等費(fèi)用，同時(shí)大大提高生產(chǎn)效率！
4.提高產(chǎn)品品質(zhì)
助磨改性劑改善了重質(zhì)碳酸鈣使用廠家的加工性能，提高了下游產(chǎn)品的綜合質(zhì)量。在塑料制品中,流動(dòng)性也得到大幅度提高，產(chǎn)品表面光潔度和表面平整性同樣得到提高，經(jīng)濟(jì)效益明顯。
5、減少環(huán)境污染，社會(huì)效益良好
按照傳統(tǒng)工藝,生產(chǎn)活性重質(zhì)碳酸鈣需要進(jìn)行研磨和活化兩道工序,都會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵,對(duì)環(huán)境造成了重復(fù)污染。即使使用濕法改性減少改性工藝過程的粉塵污染,但工業(yè)廢水的排放也會(huì)造成大量的水污染。助磨偶聯(lián)劑的使用，大大減少了整個(gè)工序中產(chǎn)生的粉塵污染和水污染,同時(shí)節(jié)約了電能,起到了積極的社會(huì)效益。
6、解決了重質(zhì)碳酸鈣的運(yùn)輸與貯存難題
重質(zhì)碳酸鈣，在運(yùn)輸與貯存過程中吸濕、表面氧化、再團(tuán)聚現(xiàn)象，對(duì)下游產(chǎn)品的影響很大，特別是填充母料行業(yè)對(duì)重質(zhì)碳酸鈣的運(yùn)輸、貯存要求更高。助磨偶聯(lián)劑的使用，所得超細(xì)活性重質(zhì)碳酸鈣顆粒比較穩(wěn)定，解決了常年濕度較大的地區(qū)重質(zhì)碳酸鈣的運(yùn)輸與貯存問題
使用助磨偶聯(lián)劑注意事項(xiàng):
1 .對(duì)噴灑計(jì)量裝置的要求
在不改變重質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)條件及設(shè)備的基礎(chǔ)上,要求計(jì)量連續(xù)﹑均勻加入最好配置不銹鋼計(jì)量泵,噴灑加入,與粗石塊同步輸送。
2. 對(duì)分級(jí)機(jī)的要求
從目前應(yīng)用的情況來看，由于使用助磨改性劑后，粉體的表面已得到偶聯(lián)劑包裹。形成了有機(jī)界面，而易對(duì)布袋毛氈造成粘附性堵塞。所以對(duì)脈沖布袋的過風(fēng)面積,過風(fēng)量、脈沖功效都提出了更高的要求，否則就會(huì)因布袋的堵塞造成粉體的品質(zhì)波動(dòng)和產(chǎn)量的下降。
4.3 對(duì)粉體設(shè)備的要求
使用助磨改性劑后，粉體的流動(dòng)性明顯增強(qiáng)，因而對(duì)粉碎設(shè)備，特別舊設(shè)備的密封系統(tǒng)提出了要求！
結(jié)束語
助磨改性的研發(fā)及廣泛應(yīng)用將促使重質(zhì)碳酸鈣加工業(yè)的一次工藝創(chuàng)新，它將更大的發(fā)揮重質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)，更好提高其商業(yè)價(jià)值。目前，助磨改性劑已經(jīng)大規(guī)模地應(yīng)用于重質(zhì)碳酸鈣和其他無機(jī)粉體的生產(chǎn)，其生產(chǎn)工藝的改善、產(chǎn)品質(zhì)量的提高通過實(shí)踐得到了證明。隨著應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，助磨改性劑還會(huì)有更多更新的用途，也會(huì)幫助更多的企業(yè)在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中更具競(jìng)爭(zhēng)力，創(chuàng)造出更輝煌的業(yè)績(jī)。
