Ультра жұқа алюминий гидроксиді ұнтағы жалынға төзімді, түтін шығаратын және толтыратын сияқты көптеген функцияларға ие және фосформен және басқа заттармен синергетикалық жалынға төзімді әсер бере алады. Бұл электроника, химия, кабель, пластмасса, резеңке және басқа да салаларда қоршаған ортаны қорғаудың маңызды жалынға төзімді заты болып табылады.
Алюминий гидроксиді - толтырғыш түріндегі бейорганикалық жалынға төзімді зат, жалынға төзімділікті жақсарту үшін толтырғыш мөлшері 40%-дан (жалпы мөлшері) артық болуы керек, кейбіреулері тіпті 60%-ға дейін жетуі мүмкін, бірақ толтырғыш мөлшерінің көп болуы өнімдердің механикалық қасиеттеріне ғана емес, сонымен қатар экструзия мен өңдеу өнімділігін нашарлатады.
Сондықтан, аса жұқа алюминий гидроксиді ұнтағын жасау үшін полиолефин сияқты жалынға төзімді материалдарда кеңінен қолдануға болады, бетінің физикалық және химиялық қасиеттерін жақсарту, аса жұқа алюминий гидроксиді ұнтағы мен негізін, органикалық полимер немесе шайырдың үйлесімділігі мен органикалық негіздегі дисперсиясын жақсарту, материалдың механикалық беріктігін және жан-жақты өнімділігін арттыру үшін алюминий гидроксиді ұнтағының бетін өзгерту қажет.
1. Ультра жұқа алюминий гидроксиді үшін жиі қолданылатын беттік модификатор
(1) силан байланыстырушы агент
Силан байланыстырушы агенттердің жүзден астам түрі бар, олардың ішінде моноқабатты - функционалды топтық силан байланыстырушы агент ең тұрақтысы болып табылады. Функционалды топтық силан байланыстырушы агенттің тұрақтылығы болат пен металл арасында болады. Өнімдердің механикалық қасиеттерін жақсартумен қатар, функционалды топтық силан байланыстырушы агент өнімдердің электрлік қасиеттері мен ылғалға төзімділігін де жақсарта алады.
(2) цирконийді байланыстырушы агент
Цирконий класындағы цирконийлі байланыстырушы агент, цирконий алюминаты бар, салыстырмалы молекулалық массасы төмен бейорганикалық полимердің негізгі тізбегіндегі молекуланың екі түрлі органикалық лиганд суббірліктерінің кешен түзілуінде, байланыстырушы агенті бар дентат жақсы гидроксил тұрақтылығына, басқа дентат-байланыстырушы агентке жақсы органикалық реакцияларға ие, алюминий гидроксиді аса жұқа алюминий гидроксиді ұнтағы жақсы модификацияланған әсерге ие.
(3) жоғары май қышқылдары және олардың тұздары
Жоғары май қышқылдары мен олардың тұздарының молекулалық құрылымында бір ұшы ұзын тізбекті алкил тобы, ал екінші ұшы - алюминий гидроксидінің беттік функционалды топтарымен әрекеттесетін карбоксил тобы және оның металл тұзы. Ультра жұқа алюминий гидроксиді ұнтағын жоғары май қышқылымен және оның тұзымен өңдеу ультра жұқа алюминий гидроксиді ұнтағы мен полимер молекуласы арасындағы байланысты жақсартып, өнімнің механикалық және өңдеу қасиеттерін жақсарта алады.
(4) қанықпаған органикалық қышқылдар
Қанықпаған органикалық қышқылдардың кең таралған түрлері: акрил қышқылы, метакрил қышқылы, даршын қышқылы және т.б. Жалпы алғанда, қышқыл неғұрлым күшті болса, иондық байланыс түзу соғұрлым оңай болады, сондықтан көбірек таңдаңыз: акрил қышқылы және метакрил қышқылы.
Әртүрлі органикалық қышқылдарды жеке пайдалануға болады, сонымен қатар аралас қолдануға болады, құрамында минералды ультра жұқа алюминий гидроксиді ұнтағы бар сілтілік металл иондарын өңдеуге болады, әсері жақсырақ.
(5) органосиликон
Макромолекулалы органосиликон, сондай-ақ кремний майы деп те аталады, кремний атомындағы органикалық топпен қаңқа ретінде кремний оттегі байланыс тізбегі (si-o-si) арқылы байланысқан полимердің бір түрі. Көбінесе сутегі бар полиметилсилоксан, гидроксилмен аяқталған полидиметилсилоксан және т.б. қолданылады.
2. Ультра жұқа алюминий гидроксидінің бетін модификациялау процесі
Қазіргі уақытта ультра жұқа алюминий гидроксиді ұнтағының бетін модификациялау әдістері негізінен құрғақ және ылғалды болып табылады.
(1) құрғақ модификация
Бұл процесте модификацияланған ультра жұқа алюминий гидроксиді ұнтағы белгілі бір температураға дейін қыздырылады, ал модификатор жоғары жылдамдықты алюминий гидроксиді ұнтағына баяу тамызылады, ал өнім белгілі бір уақытқа дейін реакциядан кейін орау үшін тоқтатылады.
Құрғақ модификацияның артықшылықтары - жабдыққа қойылатын талаптардың төмендігі және пайдаланудың қарапайымдылығы. Кемшілігі - жұмысшылардың еңбек қарқындылығының жоғары болуы, алюминий гидроксиді ұнтағын жабу жылдамдығының төмендігі.
(2) ылғалды модификация
Ылғалды модификация ультра жұқа алюминий гидроксиді ұнтағын өндіру процесінде, сүзгіден өткізгеннен, жуғаннан, сүзгі тортын шайқағаннан кейін, белгілі бір температурада шайқау суспензиясын модификатор қосқаннан кейін, біраз уақыт араластырғаннан, сүзгіден өткізгеннен, кептіргеннен және қаптаманы шайқағаннан кейін алюминий гидроксиді суспензиясын синтездеуде болады.
Ылғал модификацияның артықшылықтары - еңбек сыйымдылығының төмендігі, шаңның ластанбауы, жоғары өндіріс тиімділігі, алюминий гидроксиді ұнтақпен жабу жылдамдығының жоғарылығы, 20-30%, модификация әсері жоғары және тұрақты. Құрғақ модификациямен салыстырғанда, ылғалды модификация ұзағырақ процесс және жабдыққа қойылатын талаптар жоғары. Ылғал модификацияның артықшылықтарына байланысты ол біртіндеп құрғақ модификация өндіріс әдісін алмастырады.
3. Ультра жұқа алюминий гидроксидінің беттік модификация әсерін бағалау әдісі
(1) май сіңіру жылдамдығын тексеру
Майдың сіңу жылдамдығы негізінен Al (OH)3 ұнтағының белгілі бір мөлшері қанығу инфильтрациясына жеткенде қажетті кастор майының мөлшерін өлшеу үшін қолданылады, ал Al (OH)3 ұнтағының белгілі бір мөлшері қанығу инфильтрациясына жеткенде қажетті шайыр мөлшерін сипаттау үшін қолданылады.
Анықтау әдісі келесідей: аса ұсақ алюминий гидроксиді ұнтағы өлшеніп, шамамен 10 г кептірілген үлгі алынады, стаканға салынады, кастор майы бюреткамен тамызылады және кастор майы мен үлгі шарға біркелкі сіңуі үшін шыны таяқшамен ақырын араластырылады. 100 г алюминий гидроксидіне адсорбцияланған кастор майының мөлшері, яғни аса ұсақ алюминий гидроксиді ұнтағының май сіңіру жылдамдығы есептелді.
Алюминий гидроксиді ұнтағын беттік модификациялағаннан кейін, майдың сіңіру жылдамдығы белгілі бір дәрежеде өзгереді. Егер ультра жұқа алюминий гидроксиді ұнтағын силан байланыстырушы агентпен модификацияласа, майдың сіңіру жылдамдығы шамамен 10%-ға төмендейді.
(2) SEM сынағы
Модификацияға дейінгі және кейінгі ультра жұқа алюминий гидроксиді ұнтағының морфологиясы электронды микроскоп арқылы анықталды. Модификацияланған ұнтақтың матрицадағы дисперсиясы модификацияланбаған өнімге қарағанда жақсы болды.
(3) FTIR сынағы
Өнім бетіндегі топтарды талдау үшін Фурье инфрақызыл спектроскопиясы (ftir) қолданылды. Мысалы, винил – Vi және – Si құрамын метилвинил силанның ылғалды беттік модификациясы бар алюминий гидроксиді ұнтағының инфрақызыл спектрлері арқылы анықтауға болады.
(4) өнімнің қасиеттерін анықтау
Модификацияланған және модификацияланбаған ультра жұқа алюминий гидроксиді ұнтақтары оттегі индексі, созылу беріктігі және үзіліс кезіндегі созылу сияқты кабель көрсеткіштерін тексеру үшін пайдаланылды. Салыстыру арқылы модификацияланған өнімдердің жалынға төзімділігі мен механикалық қасиеттерінің жақсарғанын көруге болады.
(5) белсендіру индексі
Белсендіру индексі - су бетінде қалқып жүрген алюминий гидроксиді мөлшерінің модификациядан кейінгі алюминий гидроксиді мөлшерінің жалпы мөлшеріне пайыздық қатынасын өлшеу арқылы беттік модификация әсерін бағалауға арналған индекс. Әртүрлі беттік модификаторлардың түрлеріне және ультра жұқа алюминий гидроксиді ұнтақтарын өңдеудің әртүрлі әдістеріне байланысты модификацияланған ұнтақтардың кейбіреулері су бетінде қалқып жүреді, ал кейбіреулері батады.
Натрий стеараты, титанаттың ылғалды модификациясы, ультра жұқа алюминий гидроксиді ұнтағынан кейінгі гидрофобты силанның құрғақ модификациясы сияқты, модификация әсерін бағалау үшін белсендіру индексін пайдалануға болады; Дегенмен, гидрофильді силан құрғақ әдіспен модификацияланды, ал силанның ылғалды әдісімен модификацияланған ультра жұқа алюминий гидроксиді ұнтағы суға батып кетті, сондықтан модификация әсерін белсендіру индексі арқылы бағалау мүмкін болмады, ал дәл бағалау әдісі инфрақызыл спектроскопия болды.
Жарияланған уақыты: 2020 жылғы 24 сәуір