Preparación de dispersiones de agua de pigmento Mineral Nano hematiutilizando molide de bolas de alta energía

Resumen: este estudio investiga la preparación de dispersiones en agua de pigmento de hematide de tamaño nanomediante la molide de bolas de alta energía, utilizando hematicomo materia prima y un copolímero de anhídrimaley y acetato de vin(PMV) como dispersante. La investigación explora el impacto del tiempo de fresado, los medios de fresy la dosis de dispersante en el tamaño de partícula y el potencial Zeta de las dispersiones. Los hallazgos clave incluyen que las condiciones óptimas implican una velocidad de rotación del molino de bolas de 500 RPM, un tiempo de molienda de 5 horas, una dosis dispersante de 0,25 g por gramde pigmento, y una relación de masa de 2:3 para perlas de zirconia con diámetros de 2 mm y 0,5 mm. Bajo estas condiciones, logramos dispersiones en agua del pigmento de hematicon un tamaño medio de partícula de 230 nm y una estabilidad de dispersión de tamaño de partícula satisfactoria.

Introducción: los pigmentos minerales tienen una rica historia de uso debido a sus diversos colores resultantes de las variaciones en la composición Mineral. Este estudio se centra en la hematita, un mineral común, como material de partida. Hematite&#Las aplicaciones potenciales de 39;s se mejoran cuando se reducen a partículas de tamaño nano. Las propiedades de dispersión de estas nanopartículas juegan un papel crucial en su desempeño. Para lograr una dispersión óptima, se exploran los efectos de los parámetros de fresado.

Sección Experimental:

1. Materiales y equipos:

• Copolímero de PMV (fabricación propia)

• Hematita (grado industrial)

• Pulverisette 7 molino de bolas planetario

• LS13320 laser particle size Analyzer (en inglés)

• Horno eléctrico de alto horno DHG a temperatura constante

• NEXUS-670 Fourier-transform infrared and Raman spectrometer (en inglés)

• Baño a temperatura constante de 501

• Instrumento de microelectroforesis JS94J (instrumento de potencial Zeta)

Molienda de bolas de pigmentos minerales de alta energía: el proceso de moliconsiste en mezclar 0,5 g de pigmento de hematicon una cantidad específica de dispersante, granos de zirconia, y 10 mL de agua destilen un tanque de moli. La molienda se realiza a 500 RPM, y las dispersiones#39; El tamaño de partícula, la distribución y la estabilidad se miden después del fresado.

Prueba de tamaño de partícula y estabilidad de dispersión: analizamos el tamaño de partícula y la distribución de dispersiones de pigmento molido de hematiutilizando un analizador de tamaño de partícula láser. Adicionalmente, tomamos 2,0 g de muestra seca, la colocamos en un tubo de ensayo graduado de 20 mL, agregamos agua hasta alcanzar los 20 mL, y sonicamos durante 15 minutos. El tamaño de partícula se mide periódicamente para evaluar la estabilidad de dispersión.

Medición del potencial Zeta: las mediciones del potencial Zeta nos ayudan a entender las interacciones partícula-partícula. El potencial Zeta se mide usando un instrumento de microelectroforesis (instrumento de potencial Zeta) bajo condiciones específicas.

Resultados y discusión: 

2.1 impacto de la dosis de dispersante en el tamaño medio de partícula: en un tiempo de molienda de 5 horas y una relación de masa de 2:3 para perlas de zirconia con diámetros de 2 mm y 0,5 mm, el efecto de la dosis de dispersante en la dispersión de pigmento de hematita 's tamaño medio de partícula es explorado. Los resultados muestran que a medida que aumenta la dosis de dispersante, el tamaño medio de partícula disminuye. A una dosis dispersante de 0,25 g por gramo de pigmento, el tamaño medio de partícula se reduce a menos de 300 nm. Más allá de este punto, mayores aumentos en la dosis de dispersante tienen un impacto mínimo.

2.2 influencia del tiempo de fresado en el tamaño medio de partícula: con una dosis de dispersante de 0,25 g por gramde pigmento y una relación de masa de 2:3 para perlas de zirconia con diámetros de 2 mm y 0,5 mm, se examina el efecto de diferentes tiempos de fresen en el tamaño medio de partícula de dispersiones de pigmento de hematita. Los resultados indican que a medida que aumenta el tiempo de fresado, el tamaño medio de partícula disminuye, estabilien alrededor de 230 nm después de 5 horas.

2.3 impacto de los medios de molienda en el tamaño medio de partícula: se estudia el efecto de diferentes tamaños y cantidades de granos de zirconia en el tamaño de partícula de dispersiones de pigmento de hematimolido. Una combinación de perlas de zirconia de mayor diámetro con una menor cantidad y perlas de zirconia de menor diámetro con una mayor cantidad produce los mejores resultados de molienda.

2.4 estabilidad dispersante: se prueba la estabilidad de las cantidades de disperdisper. Con el tiempo, las dispersiones con mayores cantidades de dispersante exhitamaños de partícula más pequeños y mayor estabilidad.

2.5 influencia del dispersante en el tamaño medio de partícula: el tipo de dispersante también afecta el tamaño medio de partícula. Dispercomercial comercial#1 y PMV producen tamaños de partícula promedio más pequeños, mientras que un copolímero de poliacrilamida resulta en tamaños de partícula más grandes debido a su alta hidrofili.

Conclusión: este estudio destaca la preparación exitosa de dispersiones de agua de pigmento de hematide de tamaño nanomediante la molide de bolas de alta energía. Las condiciones óptimas implican parámetros específicos: una velocidad de rotación del molino de bolas de 500 RPM, un tiempo de molienda de 5 horas, una dosis dispersante de 0,25 g por gramde pigmento, y una relación de masa de 2:3 para perlas de zirconia con diámetros de 2 mm y 0,5 mm. Estas condiciones producen dispersiones en agua de pigmento de hematicon un tamaño de partícula promedio de 230 nm y una adecuada estabilidad de dispersión de tamaño de partícula.