Tribochemically activated natural chalk as a filler for plasto- and elastomers

• Autorzy: Domka L. , Kozak M.

Warianty tytułu

PL

Aktywowana trybochemicznie naturalna kreda jako napełniacz dla plasto- i elastomerów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Physicochemical evaluation of chalk limestone subjected to tribochemical activation with or without a promoter of adhesion and strengthening is given. The powder materials processed in an electromagneto- mechano-chemical reactor have undergone evident transformations, which increased their capacity to react and which involved: creation of additional network effects, formation of new surfaces which, due to deformations, are particularly reactive, development of additional network deformations due to the increased surface to volume ratio. Dispersion and particle morphology were studied by scanning electron microscopy (SEM) and dynamic light scattering (DLS), moreover tap and bulk density, capacities to absorb water and dioctyl phthalate were evaluated. The chalk samples ground in the electro-magneto-mechano-chemical reactor demonstrated highly uniform granule size, usually smaller than 1 μm, measured by SEM and DLS.

PL

W prezentowanej pracy przedstawione zostały wyniki analizy fizyko-chemicznej kredy naturalnej poddanej aktywacji trybochemicznej w obecności i bez związków powierzchniowo czynnych z grupy kwasów tłuszczowych (kwas stearynowy, maleinowy i akrylowy). Napełniacz był modyfikowany przy użyciu reaktora elektro-magneto-mechano-chemicznego. Modyfikacja ta powodowała ewidentne przemiany obejmujące m.in. powstawanie dodatkowych defektów sieciowych, tworzenie nowych, reaktywnych powierzchni oraz wzrost powierzchni właściwej. Efekty modyfikacji mikrostruktury analizowane były z wykorzystaniem techniki skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) oraz dynamicznego rozpraszania światła (DLS). Ponad to zbadano zdolność zmodyfikowanego napełniacza do absorpcji wody i plastyfikatora – ftalanu dioktylu oraz gęstość nasypową. Analiza SEM wykazała, że cząstki napełniacza po modyfikacji cechuje jednolity kształt oraz wąski zakres rozmiarów (zwykle zbliżony do 1 μm). Wyniki SEM potwierdzają badania DLS wskazujące na zmniejszenie średnich rozmiarów cząstek po modyfikacji trybochemicznej z 910 nm charakteryzujących kredę niemodyfikowaną do 835 nm po modyfikacji. Widoczne jest także zmniejszenie średnich rozmiarów porów oraz wyraźne zwiększenie powierzchni właściwej.

Słowa kluczowe

EN

chalk; chemical and mechanical modification of surface; microstructure

PL

kreda; mikrostruktura; modyfikacja chemiczna; modyfikacja mechaniczna

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Physicochemical Problems of Mineral Processing
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 38
• Strony: 187--196
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz.

Twórcy

autor

Domka L.

• Technical University of Lodz, Faculty of Process and Environmental Engineering, 90-924 Lodz, Stefanowskiego 12/16, Poland

autor

Kozak M.

• Department of Macromolecular Physics, A. Mickiewicz University, Umultowska 85, 61-614 Poznań

Bibliografia

• BINCZYK F., POLECHONSKI W., SKRZYPEK S.J. (2001). Intensive grinding of powders in an electro-magneto-mechanical mill. Powder Technology 114, 237-243.
• BRAUN R.M., KOLACZ J., HOYER, D.I. (2002). Fine dry comminution of calcium carbonate in a Hicom mill with an Inprosys air classifier. Minerals Engineering, 15, 123-129.
• DEMJÉN Z., PUKÁNSZKY B., FÖLDES E., NAGY, J. (1997). Interaction of silane coupling agents with CaCO3. J. Colloid Interface Sci. 190, 427-436.
• DOMKA L. (1994). Modification estimate of kaolin, chalk and precipitated calcium carbonate as plastomer and elastomer fillers, Colloid Polym. Sci. 272, 1190-1202.
• DOMKA L., JESIONOWSKI T., MORAWSKA A., KOZAK M. (2002a). Influence of pyridinium chlorides on physicochemical character, morphology and particle size distribution of natural chalk. Tenside Surfactants Detergents 39, 33-39.
• DOMKA L. (1993). Surface modified precipitated calcium carbonates at a high degree of dispersion. Colloid Polym. Sci. 271, 1091-1099.
• DOMKA L. (1979). Effect of experimental conditions on the physicochemical properties of precipitated calcium carbonate used in rubber industry, (in Polish). UAM Press, Poznań, Poland.
• DOMKA L. (1996). Modification of Kornica chalk with various proadhesion compounds. Journal of Adhesion Science and Technology 10, 407-420.
• DOMKA L., URBANIAK W., MORAWSKA A. (1999). Polish Patent Registration.
• GÄCHTER R., MÜLLER H. (1987). Plastics Additives Handbook, Hanser Publishers, New York.
• HOYER D.I. (1999). The discrete element method for fine grinding scale-up in Hicom mills. Powder Technology 105, 250-256.
• HOYER D.I., MORGAN R.E. (1996). High-Intensity Size Reduction in the Hicom Mill. In Chemeca 96 (24th Australian and New Zealand Chem. Eng. Conf.), Sydney, 1996, Sep 30 – Oct 2.
• ISHIDA H. (1988). Interfaces in polymer, ceramic and metal matrix composites. Elsevier, New York.
• KATZ H.S., MILEWSKI J.V. (1987). Handbook of fillers and reinforcements for plastics. Van Nostrand Reinhold Company, New York.
• MITTAL K.L.(1992). Silane and other coupling agents. VSP, Utrecht.
• PLUEDDEMANN E.P. (1991). Silane coupling agents (2nd edn.). Plenum Press, New York.
• POLECHONSKI W., POWICHROWSKI J., SZUBERT M. (1996). Urządzenie z elektromagnetyczną rotacją, Wzór użytkowy RP, W104656, Poland.
• TABTIANG A., VENABLES R. (2000). The performance of selected unsaturated coatings for calcium carbonate filler in polypropylene. European Polymer Journal 36, 137-148.
• WUA W., LU S.C. (2003). Mechano-chemical surface modification of calcium carbonate particles by polymer grafting. Powder Technology 137, 41-48.
• WYPYCH G. (1999). Handbook of fillers. ChemTec Publishing, Toronto.