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【技术】云母超细粉体制备、改性及应用研究进

作者:乐橙官网 日期:2020-02-09 14:03 人气:

  求越来越高,目前D90约45μm的白云母粉主要应用于造纸、乳胶漆、橡胶等行业,而高档涂料、珠光云母等产品对云母粉体粒度提出了更高的要求,

  在磨矿过程中,白云母沿层间解理后的新鲜表面仍能紧密的结合,属较难磨的矿物之一,目前微纳米级的白云母超细粉用常规磨矿设备较难制备。国内许多云母厂家将开采出优质的白云母简单粗磨后进行出口,其他较多则被制成D90约45μm甚至粒径更粗的白云母产品,这不仅造成了资源的浪费,同时降低了产品的竞争力。

  目前,云母的超细磨工艺分为干法与湿法两种磨矿方式。其中:干式超细粉碎的主要设备有高速机械冲击磨、气流磨、旋风或气旋流自磨机等以及相应的干法气流分级机;湿磨绢云母粉的生产设备以砂磨机、研磨剥片机、胶体磨等为主,而湿式精细分级多用水力旋流分级技术。

  高速行星式辊轮磨机能对云母进行有效的干式和湿式磨矿,磨矿后颗粒的中位径能达到10μm或更小;云母物料在磨中停留的时间很短,一般为5-10s;通过调整辊结构,可以得到所需径厚比的云母粉,在湿磨条件下,云母粉可获得20-60范围内的径厚比。

  搅拌磨主采用特殊的磨矿介质,在云母粉超细剥片中应用效果良好,且可以不损伤云母的表面,并使云母粉的径厚比60。

  谭超兵:研究了助磨剂对云母粉碎效果的影响,助磨剂主要通过吸附在云母表面,从而降低云母浆的粘度,提高固体颗粒的分散性而产生助磨作用,最终提高了磨矿效率。

  肖红君:研究了硅酸钠、柠檬酸钠、三聚磷酸钠三种助磨剂对云母超细粉碎效果的影响,研究表明三聚磷酸钠的助磨效果最好,用量为0.2%,矿浆的浓度为40%时磨矿效果最好。

  刘新海:以河南篙县绢云母为原料,探讨了绢云母湿法超细磨矿过程中,磨矿时间、球料比和助磨剂对绢云母磨矿效果的影响。试验表明:云母矿在助磨的过程中前3h粒度变化较快,之后变化趋缓,表明云母粒度越小越难以磨碎;料球比在大于1:7时,随着料球比的减少其粒度越小,超过1:7时磨矿粒度变化不大,甚至粒度有略微增大的趋势。在相同助磨剂用量的情况下以水玻璃的助磨效果最好。

  云母粉表面包覆或改性可制备珠光云母、着色云母颜料,以提高其在橡胶、涂料等材料中相应的性能,相关的研究也比较多。

  将云母进行表面包覆制备成珠光云母和着色云母颜料,目前主要采用液相沉积法,常见的方法有加碱法、热水解法和缓冲法等。工业上常用的包覆剂钛源是四氯化钛和硫酸氧钛。

  Yun Young Hoon:利用醇盐水解法将TiO2化学包覆在绢云母的表面上,进而极大地提高了绢云母的白度、耐热、耐酸碱性能等。

  韩利雄:以10-15μm的白色绢云母为原料,利用酸碱中和法,在最优条件下制备的绢云母珠光颜料结构均匀致密、包覆完整、光泽柔和、颜色亮白、手感细腻、丝绢效果好。

  许霞:采用机械力化学方法,在绢云母粉(<8μm占95.80%)颗粒表面包覆TiO2制备绢云母-TiO2复合颗粒,研究结果表明:该复合颗粒具有类似钛白粉的颜料性能,遮盖力达到钛白粉的90%,其吸油量与紫外光吸收性与钛白粉相差无几,将其添加到建筑涂料中,研究表明涂料的对比率显著高于单一添加钛白粉。

  云母粉可用于电气绝缘材料、功能性涂料填料、橡胶填料、塑料填料、化妆品和电焊材料等领域。

  陈运熙:研究了不同型号的改性绢云母粉对天然橡胶、丁苯橡胶及氯丁橡胶的补强性能,并与轻质碳酸钙等其他无机填料进行了性能对比,表明绢云母粉在众多无机填料中具有最好的补强性能,其补强性能仅次于半补强炭黑。并且在氯丁橡胶中云母粉能与通用炭黑并用具有很好的协同效应,适当的并用可降低胶料成本的同时全面提升胶料的机械性能。

  程飞飞:以滁州绢云母为原料,将其改性后制备成绢云母/丁苯橡胶复合材料,并考察了复合材料的物理机械性能,研究表明改性绢云母用量80份,硫化温度150℃,硫化时间12min,制得的复合材料拉伸强度达到6.81MPa,扯断伸长率为856%,撕裂强度为28.04KN/m,邵氏A硬度为56,并且此过程中绢云母/丁苯橡胶官能团发生了加聚反应,提高了绢云母对丁苯橡胶基体的增强作用。

  吴丽娟:采用机械共混的方法研究了人造湿磨法云母粉代替部分炭黑用于丁睛橡胶的补强效果。表明人造湿磨法云母粉对丁睛橡胶的硫化特性和耐油性能没有明显的影响,对硫化胶有一定的补强作用,能提高其曲挠性能和耐热老化性育旨。

  周蓄:研究了尾矿综合回收的超细绢云母粉在防腐蚀涂料中的应用及其在涂膜中呈现出的特殊性能。研究发现绢云母粉加入防腐涂料中,可使硬度、附着力和耐冲击性均有一定程度的提高,耐盐雾性能不变,此外可降低配方中二氧化钛的使用量,节省成本,具有较大的应用价值。

  目前,湿法超细云母粉体的制备虽取得很大进展,但云母超细粉在工业发展中存在很多问题。

  (1)超细粉磨设备有待进一步研发,生产径厚比大的高档微纳米级云母粉时仍存在不足。

  (2)目前湿法云母粉按照标准JCT/596-1995执行,仅规定了筛余量、含砂量、松散密度等参数,对白度和亮度等规定不详细,超细云母粉更是无章可循,制定云母超细粉新的标准刻不容缓。

  (3)生产云母超细粉时,由于现有设备的局限性,不可避免的产生“过磨”现象,并且粒级分布较宽,影响产品质量,该问题应用引起云母粉生产厂家的足够重视。

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