சூப்பர்ஃபைன் அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடு மேற்பரப்பு மாற்றம்

மிகவும் நுண்ணிய அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடு தூளானது, தீயணைப்பான், புகை நீக்கம் மற்றும் நிரப்புதல் போன்ற பல செயல்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது. மேலும், இது பாஸ்பரஸ் மற்றும் பிற பொருட்களுடன் இணைந்து செயல்பட்டு, ஒருங்கிணைந்த தீயணைக்கும் விளைவை ஏற்படுத்தக்கூடியது. இது மின்னணுவியல், இரசாயனம், கேபிள், பிளாஸ்டிக், ரப்பர் மற்றும் பிற தொழில்களில் ஒரு முக்கியமான சுற்றுச்சூழல் பாதுகாப்பு தீயணைப்பானாக விளங்குகிறது.

அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடு என்பது ஒரு நிரப்பு வகை கனிம தீத்தடுப்பான் ஆகும். சிறந்த தீத்தடுப்பு விளைவை அடைய, அதன் நிரப்பு அளவு 40%-க்கும் அதிகமாக (மொத்த அளவு) இருக்க வேண்டும்; சில சமயங்களில் இது 60% வரை கூட இருக்கும். ஆனால், இந்த அதிகப்படியான நிரப்பு அளவு, பொருட்களின் இயந்திரவியல் பண்புகளை கடுமையாகப் பாதிப்பது மட்டுமல்லாமல், பிதுக்கல் மற்றும் செயலாக்க செயல்திறனையும் மோசமாக்குகிறது.

எனவே, பாலியோலிஃபின் போன்ற தீத்தடுப்புப் பொருட்களில் மிக நுண்ணிய அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடு தூளைப் பரவலாகப் பயன்படுத்த, அதன் மேற்பரப்பு இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகளை மேம்படுத்துவதற்காகவும், மிக நுண்ணிய அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடு தூள் மற்றும் அடி மூலக்கூறு, கரிம பாலிமர் அல்லது பிசின் ஆகியவற்றின் இணக்கத்தன்மை மற்றும் கரிம அடி மூலக்கூறில் அதன் சிதறல் தன்மையை அதிகரிப்பதற்காகவும், பொருளின் இயந்திர வலிமை மற்றும் ஒட்டுமொத்த செயல்திறனை மேம்படுத்துவதற்காகவும், அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடு தூளின் மேற்பரப்பை மாற்றியமைக்க வேண்டியது அவசியம்.

1. மிக நுண்ணிய அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடுக்கு பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் மேற்பரப்பு மாற்றி

(1) சிலேன் இணைப்பு முகவர்

நூற்றுக்கும் மேற்பட்ட சிலேன் இணைப்பு முகவர்கள் உள்ளன, அவற்றுள் ஒற்றை அடுக்கு செயல்பாட்டுக் குழு சிலேன் இணைப்பு முகவரே மிகவும் நிலையானது. இந்த செயல்பாட்டுக் குழு சிலேன் இணைப்பு முகவரின் நிலைத்தன்மை, எஃகு மற்றும் உலோகத்திற்கு இடையில் உள்ளது. பொருட்களின் இயந்திரப் பண்புகளை மேம்படுத்துவதோடு மட்டுமல்லாமல், இந்த செயல்பாட்டுக் குழு சிலேன் இணைப்பு முகவர், பொருட்களின் மின் பண்புகளையும் ஈரப்பதம் எதிர்ப்பையும் மேம்படுத்தும் திறன் கொண்டது.

(2) சிர்கோனியம் இணைப்பு முகவர்

சிர்கோனியம் அலுமினேட்டைக் கொண்ட வகை சிர்கோனியம் இணைப்பு முகவரானது, மூலக்கூறின் பிரதான சங்கிலியில் உள்ள குறைந்த சார்பு மூலக்கூறு நிறை கொண்ட கனிம பாலிமரைக் கொண்டு இரண்டு வகையான கரிம லிகண்ட் துணை அலகுகளுடன் சிக்கலாக்கம் அடையும்போது, ​​ஒரு பல்வடிவ இணைப்பு முகவருடன் நல்ல ஹைட்ராக்சில் நிலைத்தன்மையையும், மற்றொரு பல்வடிவ இணைப்பு முகவருடன் நல்ல கரிம வினைகளையும் கொண்டுள்ளது. மேலும், அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடு மிக நுண்ணிய அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடு தூளானது நல்ல மாற்றியமைக்கும் விளைவுகளையும் கொண்டுள்ளது.

(3) அதிக கொழுப்பு அமிலங்கள் மற்றும் அவற்றின் உப்புகள்

உயர் கொழுப்பு அமிலங்கள் மற்றும் அவற்றின் உப்புகளின் மூலக்கூறு அமைப்பில், ஒரு முனையில் நீண்ட சங்கிலி கொண்ட ஆல்கைல் குழுவும், மறுமுனையில் கார்பாக்சில் குழுவும் அதன் உலோக உப்பும் உள்ளன. இவை அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடின் மேற்பரப்பு செயல்பாட்டுக் குழுக்களுடன் வினைபுரியக்கூடியவை. மிக நுண்ணிய அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடு தூளை உயர் கொழுப்பு அமிலம் மற்றும் அதன் உப்புடன் வினைபுரியச் செய்வதன் மூலம், மிக நுண்ணிய அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடு தூளுக்கும் பாலிமர் மூலக்கூறுக்கும் இடையிலான ஈர்ப்பை மேம்படுத்தி, உற்பத்தியின் இயந்திரவியல் மற்றும் செயலாக்கப் பண்புகளையும் மேம்படுத்த முடியும்.

(4) நிறைவுறா கரிம அமிலங்கள்

பொதுவான நிறைவுறா கரிம அமிலங்கள் ஆவன: அக்ரிலிக் அமிலம், மெத்தாக்ரிலிக் அமிலம், சின்னமிக் அமிலம் போன்றவை. பொதுவாக, அமிலம் எவ்வளவு வலிமையாக இருக்கிறதோ, அவ்வளவு எளிதாக அயனிப் பிணைப்பை உருவாக்க முடியும். எனவே, அக்ரிலிக் அமிலம் மற்றும் மெத்தாக்ரிலிக் அமிலம் போன்றவற்றை அதிகமாகத் தேர்ந்தெடுக்கவும்.

பல்வேறு வகையான கரிம அமிலங்களைத் தனியாகப் பயன்படுத்தலாம், அல்லது கார உலோக அயனிகளைக் கொண்ட மிக நுண்ணிய அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடு தூளுடன் கலந்தும் பயன்படுத்தலாம், இதன் விளைவு சிறப்பாக இருக்கும்.

(5) ஆர்கனோசிலிக்கான்

சிலிக்கான் எண்ணெய் என்றும் அழைக்கப்படும் பெருமூலக்கூறு ஆர்கனோசிலிக்கான் என்பது, சிலிக்கான் அணுவில் உள்ள கரிமக் குழுவுடன் சிலிக்கான்-ஆக்சிஜன் பிணைப்புச் சங்கிலியை (si-o-si) ஒரு கட்டமைப்பாகக் கொண்டு இணைக்கப்பட்ட ஒரு வகை பாலிமர் ஆகும். பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுபவை ஹைட்ரஜன் கொண்ட பாலிமெத்தில்சிலாக்சேன், ஹைட்ராக்சில் முனையுடைய பாலிடைமெத்தில்சிலாக்சேன் போன்றவை ஆகும்.

2. மிக நுண்ணிய அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடின் மேற்பரப்பு மாற்றியமைத்தல் செயல்முறை

தற்போது, ​​மிக நுண்ணிய அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடு தூளின் மேற்பரப்பு மாற்றியமைக்கும் முறைகள் முக்கியமாக உலர் மற்றும் ஈர முறைகளாக உள்ளன.

(1) உலர் மாற்றம்

இந்தச் செயல்முறையில், மாற்றியமைக்கப்பட்ட மிக நுண்ணிய அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடு தூள் ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலைக்கு முன்சூடு செய்யப்படுகிறது, பின்னர் அந்த அதிவேக அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடு தூளில் மாற்றியமைப்பி மெதுவாக சொட்டு சொட்டாகச் சேர்க்கப்படுகிறது, மேலும் ஒரு குறிப்பிட்ட நேர வினைக்குப் பிறகு, தயாரிப்பு பொதி செய்வதற்காக நிறுத்தப்படுகிறது.

உலர் மாற்றியமைப்பின் நன்மைகள், குறைந்த உபகரணத் தேவைகள் மற்றும் எளிமையான செயல்பாடு ஆகியவை ஆகும். இதன் குறைபாடு என்னவென்றால், தொழிலாளர்களின் வேலைப்பளு அதிகம், மேலும் அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடு தூள் பூச்சு விகிதம் குறைவாக உள்ளது.

(2) ஈரமான மாற்றம்

ஈரப்பத மாற்றம் என்பது, மிக நுண்ணிய அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடு தூளின் உற்பத்திச் செயல்முறையில், அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடு கூழ்மத்தை வடிகட்டுதல், கழுவுதல் மற்றும் வடிகட்டிப் பிழிவை அடித்தல் ஆகியவற்றுக்குப் பிறகு தயாரித்து, ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலையில் அடிக்கப்பட்ட கூழ்மத்துடன் மாற்றியைச் சேர்த்து, சிறிது நேரம் கிளறி, வடிகட்டி, உலர்த்தி, இறுதியாக அடித்துப் பொட்டலமிடுவதாகும்.

ஈரமுறை மாற்றத்தின் நன்மைகள் யாதெனில், குறைந்த உழைப்புச் செறிவு, தூசு மாசுபாடு இல்லாமை, அதிக உற்பத்தித் திறன், 20-30% வரையிலான உயர் அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடு தூள் பூச்சு விகிதம், மற்றும் உயர்வான மற்றும் நிலையான மாற்ற விளைவு ஆகியவை ஆகும். உலர்முறை மாற்றத்துடன் ஒப்பிடுகையில், ஈரமுறை மாற்றத்திற்கு நீண்ட செயல்முறையும், உபகரணங்களில் அதிக தேவைகளும் உள்ளன. ஈரமுறை மாற்றத்தின் நன்மைகள் காரணமாக, இது படிப்படியாக உலர்முறை மாற்ற உற்பத்தி முறையை மாற்றி வருகிறது.

3. மிக நுண்ணிய அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடின் மேற்பரப்பு மாற்ற விளைவை மதிப்பிடும் முறை

(1) எண்ணெய் உறிஞ்சும் விகித சோதனை

ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு Al(OH)₃ தூள் செறிவூட்டல் ஊடுருவலை அடையும்போது தேவைப்படும் ஆமணக்கு எண்ணெயின் அளவை அளவிடுவதற்கும், ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு Al(OH)₃ தூள் செறிவூட்டல் ஊடுருவலை அடையும்போது தேவைப்படும் பிசினின் அளவைக் கண்டறிவதற்கும் எண்ணெய் உறிஞ்சும் வீதம் முக்கியமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

கண்டறியும் முறை பின்வருமாறு: மிக நுண்ணிய அலுமினா ஹைட்ராக்சைடு தூள் எடைபோடப்பட்டு, சுமார் 10 கிராம் உலர்ந்த மாதிரி ஒரு பீக்கரில் வைக்கப்படுகிறது. பியூரெட் மூலம் ஆமணக்கு எண்ணெய் சொட்டு சொட்டாகச் சேர்க்கப்பட்டு, ஒரு கண்ணாடித் தடியால் மெதுவாகக் கலக்கப்படுகிறது. இதனால் ஆமணக்கு எண்ணெயும் மாதிரியும் ஒரு பந்து போல சீராக ஊடுருவுகின்றன. 100 கிராம் அலுமினா ஹைட்ராக்சைடில் உறிஞ்சப்பட்ட ஆமணக்கு எண்ணெயின் அளவு, அதாவது மிக நுண்ணிய அலுமினா ஹைட்ராக்சைடு தூளின் எண்ணெய் உறிஞ்சும் வீதம் கணக்கிடப்படுகிறது.

அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடு தூளின் மேற்பரப்பு மாற்றியமைக்கப்பட்ட பிறகு, எண்ணெய் உறிஞ்சும் விகிதம் ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிற்கு மாறும். மிக நுண்ணிய அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடு தூளை சிலேன் இணைப்பு முகவரைக் கொண்டு மாற்றியமைத்தால், எண்ணெய் உறிஞ்சும் விகிதம் சுமார் 10% குறையும்.

(2) SEM சோதனை

மாற்றியமைப்பதற்கு முன்னும் பின்னும் உள்ள மிக நுண்ணிய அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடு தூளின் புறவமைப்பு, எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி மூலம் கண்டறியப்பட்டது. மாற்றியமைக்கப்பட்ட தூளின் மூலக்கூறுப் பரப்பானது, மாற்றியமைக்கப்படாத பொருளை விடச் சிறப்பாக இருந்தது.

(3) FTIR சோதனை

தயாரிப்பின் மேற்பரப்பில் உள்ள குழுக்களைப் பகுப்பாய்வு செய்ய ஃபோரியர் அகச்சிவப்பு நிறமாலையியல் (FTIR) பயன்படுத்தப்பட்டது. எடுத்துக்காட்டாக, மெத்தில் வினைல் சிலேன் கொண்டு ஈரமான மேற்பரப்பு மாற்றம் செய்யப்பட்ட அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடு தூளின் அகச்சிவப்பு நிறமாலைகளைக் கொண்டு வினைல் – Vi மற்றும் – Si ஆகியவற்றின் உள்ளடக்கத்தைத் தீர்மானிக்க முடியும்.

(4) தயாரிப்பு பண்புகளை தீர்மானித்தல்

ஆக்சிஜன் குறியீடு, இழுவிசை வலிமை மற்றும் முறிவு நீட்சி போன்ற கேபிள் குறியீடுகளைச் சோதிக்க, மாற்றியமைக்கப்பட்ட மற்றும் மாற்றியமைக்கப்படாத மிக நுண்ணிய அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடு தூள்கள் பயன்படுத்தப்பட்டன. ஒப்பீட்டின் மூலம், மாற்றியமைக்கப்பட்ட தயாரிப்புகளின் தீத்தடுப்பு மற்றும் இயந்திரவியல் பண்புகள் மேம்படுத்தப்பட்டுள்ளன என்பதைக் கண்டறியலாம்.

(5) செயல்படுத்தல் குறியீடு

செயலூக்கக் குறியீடு என்பது, உருமாற்றத்திற்குப் பிறகு நீரின் மேற்பரப்பில் மிதக்கும் அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடின் அளவிற்கும், மொத்த அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடின் அளவிற்கும் உள்ள சதவீதத்தை அளவிடுவதன் மூலம், மேற்பரப்பு உருமாற்ற விளைவை மதிப்பிடுவதற்கான ஒரு குறியீடாகும். பல்வேறு வகையான மேற்பரப்பு உருமாற்றிகள் மற்றும் மிக நுண்ணிய அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடு தூள்களின் வெவ்வேறு பதப்படுத்தும் முறைகள் காரணமாக, உருமாற்றப்பட்ட தூள்களில் சில நீரின் மேற்பரப்பில் மிதக்கும், சில மூழ்கிவிடும்.

சோடியம் ஸ்டியரேட், டைட்டனேட் ஈரமுறை மாற்றம், நீர் விலக்கும் சிலேன் உலர்முறை மாற்றம் போன்ற மிக நுண்ணிய அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடு தூளைப் பயன்படுத்திய பிறகு, மாற்றத்தின் விளைவை மதிப்பிடுவதற்குச் செயலாக்கக் குறியீட்டைப் பயன்படுத்தலாம்; இருப்பினும், நீர் ஈர்க்கும் சிலேன் உலர்முறையில் மாற்றியமைக்கப்பட்டது, மற்றும் சிலேன் ஈரமுறையில் மாற்றியமைக்கப்பட்ட மிக நுண்ணிய அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடு தூள் நீரில் மூழ்கிவிடும் என்பதால், மாற்றத்தின் விளைவைச் செயலாக்கக் குறியீட்டின் மூலம் மதிப்பிட முடியவில்லை, மேலும் துல்லியமான மதிப்பீட்டு முறையாக அகச்சிவப்பு நிறமாலையியல் இருந்தது.