Волластонит является крайне важным неметаллическим минералом с основным химическим составом метасиликата кальция (CaSiO3). Этот минерал серо-белого цвета относится к тригональной кристаллической системе. Большое соотношение сторон, естественная игольчатая структура и стабильные характеристики делают его подходящим материалом для армирующих веществ. Кроме того, волластонит обладает низкой маслоемкостью, электропроводностью и диэлектрическими потерями.
Однако, природный волластонит имеет гидрофильные свойства, что приводит к неравномерной дисперсии при смешивании с органическими полимерами из-за различной полярности. Это приводит к снижению механических свойств изделий, содержащих данный минерал. Чтобы улучшить дисперсию и совместимость волластонита с органическими матрицами, а также механические свойства продуктов, его поверхность часто преобразуют.
Существуют два основных способа модификации поверхности волластонита — органический и неорганический. Органическая модификация поверхности включает использование различных модификаторов поверхности, таких как силановые, титанатные и алюминатные связующие агенты, поверхностно-активные вещества и метилметакрилат. Особенно широко используется преобразование поверхности силановыми связующими агентами с использованием процесса сухой модификации. Дозировка связующего агента зависит от требуемого покрытия и удельной поверхности порошка.
Неорганический метод модифицирования основан на химическом осаждении нанометровых частиц силиката кальция, кремнезема и карбоната кальция на его поверхность. Этот способ позволяет улучшить механические и физические свойства волластонита и повысить эффективность его использования.
Модифицированный волластонит обширно применяется во многих отраслях:
- В пластмассовой отрасли он используется для улучшения комплексных свойств полипропилена, делая его привлекательным для автомобильной, аэрокосмической промышленности, строительства и медицины.
- В бумажно-целлюлозной индустрии такой материал применяется для улучшения непрозрачности, адаптируемости к печати и однородности бумаги и для снижения бюджета на затраты.
- В изготовлении фрикционных материалов он может заменить коротковолокнистый асбест.
- В качестве пигмента и наполнителя в красках вещество позволяет улучшить функциональность материала.
- В резиновой промышленности волластонит может частично заменить диоксид титана, белую сажу и другие материалы, а также может увеличить укрывистость красителей.
- В области строительства это вещество добавляют к цементу, бетону и другим стройматериалам, что позволяет усилить их механические свойства и повысить стабильность размеров. Волластонитовое волокнистое вещество может использоваться в замену коротким асбестовым волокнам и стекловолокнам, представляя прочную и износостойкую альтернативу.
