규토 미세분말은 전형적인 무기 충전재로서 다음을 포함한 우수한 특성을 가지고 있습니다.
- "3고(Three Highs)" (높은 단열성, 높은 열전도성, 높은 열 안정성);
- "3저(Three Lows)" (낮은 열팽창 계수, 낮은 유전율, 낮은 원자재 비용)
- "두 가지 저항성"(산 및 알칼리 저항성, 내마모성). 이러한 특성은 실리카를 미세 분말 널리 사용되고 높은 평가를 받고 있습니다.
동안 초미분 분쇄 공정 과정에서 실리카 미세 분말의 비표면적이 지속적으로 증가합니다. 결과적으로, 표면에 많은 양의 히드록실기(-OH)가 노출되어 극성이 향상됩니다. 이는 더 높은 표면 에너지를 초래하고, 정전기력의 존재로 인해 입자들이 뭉쳐 분산되기 어렵게 만듭니다. 또한, 표면에 존재하는 히드록실기는 표면을 친수성으로 만들어 유기 고분자 매질에서의 분산을 방해합니다. 따라서 실리카 미세 분말의 표면 개질이 필수적입니다.
코팅 수정
코팅 개질은 주로 실리카 미분말과 고분자 재료 표면의 작용기를 이용하여 분말을 코팅하는 것을 포함합니다. 코팅 개질 공정 후, 실리카 미분말 표면에 유기 고분자 박막이 형성됩니다. 이 박막은 실리카 미분말 표면을 개질합니다.
표면 코팅에는 냉간 개질과 열간 개질의 두 가지 주요 방법이 있습니다. 효과적인 개질을 위해서는 코팅 공정 전에 실리카 미분말을 세척 및 건조 처리해야 합니다.
콜드 수정
이 공정은 실온에서 진행됩니다. 먼저 에폭시 수지를 실리카 미분말과 완전히 혼합합니다. 그런 다음, 개질에 필요한 유기 용매를 첨가합니다. 혼합 과정에서 용매는 완전히 사라질 때까지 서서히 증발합니다. 이후 여과 및 건조를 통해 개질된 생성물을 얻습니다. 상온 개질은 많은 양의 유기 용매를 필요로 하므로 산업적 생산 규모 확대가 어렵고, 비용이 많이 들며 개질 효율이 낮습니다.
핫 수정
이 방법에서는 실리카 미분말을 120~140°C로 가열하여 전처리한 후 수지와 혼합합니다. 수지는 일반적으로 실리카 미분말 질량의 2%~5%를 차지합니다. 열은 수지를 연화시켜 실리카 미분말 표면을 코팅합니다. 온도가 낮아짐에 따라 수지는 점착성을 띠어 표면에 부착됩니다. 경화제(예: 우로트로핀)와 스테아르산칼슘을 첨가하고 실리카 미분말의 응집을 방지하기 위해 혼합물을 완전히 혼합합니다. 냉각 및 체질 후, 개질된 실리카 미분말을 얻습니다. 이 방법은 코팅 효과가 우수하고 대량 생산에 적합하지만, 공정이 복잡하고 제어가 어렵습니다.
건식 수정
코팅 개질에 비해 건식 개질은 분말 표면 개질에 더 널리 사용됩니다. 개질할 분말을 고속 블렌더에 넣습니다. 분말의 종류에 따라 블렌더의 온도를 다르게 합니다. 그런 다음 미리 혼합된 개질제를 블렌더에 넣어 표면 개질을 완료합니다.
건식 개질은 공정이 간단하고 생산 비용이 저렴합니다. 현재 중국에서 실리카 미세분말의 표면 개질을 위한 주요 방법으로, 미크론 크기의 실리카 미세분말에 적합합니다.
습식 수정
습식 개질은 액상에서 실리카 미세 분말의 표면을 적셔 표면 결합 에너지를 감소시키는 과정입니다. 그런 다음 표면 개질제와 첨가제를 첨가하고, 혼합물을 일정 온도에서 교반 및 분산시켜 표면 개질을 수행합니다. 습식 개질은 실리카 미세 분말이 더 쉽게 분산되고 개질제와 더욱 완벽하게 결합되도록 합니다. 개질은 더 균일하지만, 공정이 복잡하고 에너지 집약적이기 때문에 입자 크기가 5μm 미만인 초미립 실리카 미세 분말에 더 적합합니다. 또한, 개질제의 수용성도 고려해야 하는데, 수용성 개질제만이 더 잘 분산되고 실리카 표면의 Si-OH기와 효과적으로 상호 작용하기 때문입니다.
복합재 개질 공정
복합 개질은 미세 분쇄 공정 중에 개질제를 첨가하여 분말 분쇄와 개질 과정을 한 단계로 통합하는 공정을 말합니다. 복합 개질 공정은 비교적 간단하고 조작이 용이하며, 개질제의 첨가로 분쇄 매체의 분쇄 성능이 향상되어 분쇄 및 개질 효율을 향상시킬 수 있습니다.
개질제를 선택할 때는 개질제의 구조, 특성, 개질 메커니즘, 채워지는 기본 재료의 특성을 모두 고려해야 합니다.
실리카 미세 분말 표면 개질에 가장 일반적으로 사용되는 개질제는 실란 커플링제입니다. 실란 커플링제는 두 개 이상의 화학적으로 구별되는 작용기를 포함하는 저분자량 유기규소 화합물입니다. 실란 커플링제의 분자 구조에는 유기 고분자와 상호작용하는 작용기(예: 아미노기, 비닐기, 에폭시기)뿐만 아니라 실리카 미세 분말 표면을 가수분해하고 상호작용할 수 있는 알콕시기가 포함되어 있습니다. 이를 통해 실리카 미세 분말은 유기 고분자와 단단히 결합할 수 있습니다.
에픽 파우더
에픽 파우더의 첨단 분쇄 및 코팅 장비는 실리카 미분말의 가공 및 표면 개질에 핵심적인 역할을 합니다. 에픽 파우더는 볼 밀 및 공기 분급기와 같은 고효율 분쇄 기술을 활용하여 실리카 미분말을 정밀하게 가공하여 원하는 입자 크기와 표면 특성을 확보합니다. 표면 개질과 미세 분쇄의 통합은 다양한 응용 분야에서 소재의 성능과 분산성을 더욱 향상시킵니다. 고성능 소재에 대한 수요가 지속적으로 증가함에 따라, 에픽 파우더의 신뢰할 수 있는 장비와 맞춤형 솔루션은 다양한 산업 분야의 실리카 미분말 생산을 최적화하는 데 필수적입니다.
