煅烧高岭土的煅烧工艺

编辑: 日期:2017-07-07 10:19:40

 煅烧高岭土是天然高岭土经煅烧脱水、去除挥发性物质而制得的一种白度高、比表面积大、绝缘性和热稳定性好的矿物质材料。煅烧高岭土具有优异的耐化学腐蚀性、耐溶剂性、耐酸碱性及良好的补强和加工性能,广泛应用于油漆、涂料、造纸、橡胶和塑料制品、电缆、陶瓷等行业。

 
 
煅烧高岭土的煅烧工艺
高岭土在煅烧过程中由于煅烧温度不同,煅烧产品的物相不同,特性不同,致使应用方向和应用领域也不同。因此,煅烧温度是产生不同高岭土产品的关键因素。
低温煅烧(600-1000℃),其高岭土产品活性高,用于合成分子筛、铝盐化工及塑料、橡胶的功能性材料。
中温煅烧(1000℃-1200℃),其高岭土产品白度高、不透明性好,可用于造纸、涂料工业,替代钛白粉作结构性颜料。用于造纸可增加纸涂层孔隙体积和松厚度,减少压光时的亮度和不透明度的损失。
高温煅烧(1200℃以上),其高岭土产品为莫来石、堇青石,用于生产莫来石粒密铸造型砂、高级耐火材料和特种陶瓷等。
根据煅烧温度的不同,可将煅烧高岭土分为不完全煅烧高岭土和完全煅烧高岭土。
不完全煅烧高岭土:煅烧温度为650-750℃,脱羟基,密度2.4-2.5g/cm⊃3;,可用于造纸填料和涂布。
完全煅烧高岭土:煅烧温度为1000-1050℃,在电子显微镜下已出现少量莫来石晶体,密度约2.7g/cm⊃3;,白度在90%以上。完全煅烧高岭土的良好性能对涂布纸,尤其是对低定量涂布纸的生产十分重要,在高档纸板涂料中其用量也在扩大。
 

煅烧高岭土的表面改性
煅烧高岭土的表面改性,是根据应用的需要有目的地将其表面原有的物理及化学性质进行改变。
表面改性机理:利表面化学的方法,将有机物分子中的官能团在高岭土颗粒表面产生吸附作用或化学反应,对其颗粒表面进行包覆,使高岭土的表面有机化。
 
表面改性目的:
要改变高岭土粉体界面的性质,改善煅烧高岭土与有机高分子材料的亲合性;
提高在有机高分子材料中的分散性,增强制品的多种性能,起到功能性的作用;
增加煅烧高岭土的填加量,提高产品档次,降低制品的成本。
煅烧高岭土的表面改性是一项非常重要的深加工手段,也是扩大煅烧高岭土应用领域和提高有机高分子制品质量的一条十分有效的途径。
表面改性剂的选择和应用是高岭土表面改性的关键技术,同时表面改性的工艺和设备也是表面改性技术很重要的部分。
 
(1)煅烧高岭土表面改性剂的选择
在选择表面改性剂时,应根据高岭土所需要填到加有机高分子材料及制品的配方、加工工艺等技术性能的要求,选择不同的改性剂和助剂。
煅烧高岭土的表面改性,一般主要选择硅烷偶联剂。对特殊要求的高分子制品,要选择两种或两种以上的改性剂,配制成复合类的表面改性剂。
可根据材料的性能和技术要求等,分别加入一定量的助剂或其它改性剂,配合硅烷偶联剂对煅烧高岭土进行有效的表面改性,使煅烧高岭土的产品性能和质量能达到更高的要求。
表面改性机的用量,可根据锻烧高岭土的改性量、比表面积、最小包覆面积计算出。一般的经验加入量是0.3%-1.2%左右。
 
(2)煅烧高岭土表面改性工艺
首先要对煅烧高岭土进行加热,以便与硅烷偶联剂反应,并且要求对高岭土在动态的状况下保持一定的温度。只有这样才能把反应过程中及反应后多余的水脱除,以达到偶联剂与高岭土形成稳定和牢固的共价键结合。由此一定要根据表面改性的机理来确定表面改性的工艺。
煅烧高岭土在表面改性过程中,是要在一定的温度下进行反应的。
高岭土表面改性工艺:首先就对煅烧高岭土进行动态加热到一定的温度(100℃)时,在其高速动态的状况下,加入水解后的硅烷偶联剂或复合改性剂,最好以雾化法加入。在偶联剂与高岭土反应过程中的温度应保持在120℃以内,在高速动态的状况下,保持的时间,应在3-5分钟左右。
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另外,表面改性剂与高岭土反应过程中,经常产生假结颗粒,给产品质量带来很在的影响,所以必须进行有效的分级,只有这样才能完全保证产品的质量。