Структуроутворення в технічних дисперсіях при локальній зміні ліофільно-ліофобного балансу поверхні глин функціональними додатками

1. Номер державної реєстрації теми – 0109U002611
2. Науковий керівник – д.т.н., проф. Свідерський В.А,
3. Суть розробки, основні результати:

Аналіз сучасного стану проблеми вказує, що основною перешкодою для отримання технічних дисперсій зі стабільними литтьовими властивостями, базовими структуроутворюючими компонентами яких є глинисті матеріали, являється неконтрольована зміна фізико-хімічних властивостей поверхні останніх під дією ПАР в процесі збагачення та переробки. Останнє призводить до неадекватного впливу на процеси формування адсорбційно - коагуляційної структури і, як наслідок, непрогнозованої зміни технологічних властивостей дисперсій.
Запропоновані наукові рішення базуються на системній оцінці фізико-хімічних властивостей глинистих компонентів дисперсій та їх впливу на процеси структуроутворення і реологічні властивості при локальній зміні енергетичного стану і ліофільно-ліофобного балансу поверхні найбільш активних структуроутворюючих інгредієнтів в складі технічних глинистих дисперсій.

Розроблено методологію керованого регулювання процесами структуроутворення в технічних полімінеральних дисперсіях на основі глинистих матеріалів шляхом локальної модифікації поверхні останніх кремнійвмісними сполуками різної природи, в тому числі і металосилоксановими сполуками, які містять в своєму складі функціональні фрагменти синтезовані із застосуванням нанотехнологій. Визначені критерії оцінювання реакційної здатності металосилоксанових модифікаторів, отриманих методами напівалкоксидного золь-гель процесу. Здійснена оцінка впливу функціональних модифікаторів на властивості поверхні і процеси структуроутворення в глинистих дисперсіях.

Враховуючи особливості взаємодії між модифікаторами з різними функціональними групами та гідроксилами поверхні каолінів і, як наслідок, зміну властивостей останніх, встановлено кількісні кореляційні залежності між показниками, які характеризують ліофільно-ліофобний баланс, енергетичний стан поверхні дисперсної складової та фільтраційними, структурно-механічними і реологічними характеристиками водних дисперсій на їх основі.

Експериментально доведено, що ступінь структурованості технічних глинистих систем може бути гнучко регульованою від кількості і виду адсорбенту зафіксованого на поверхні основного структуроутворюючого компоненту водних дисперсій - каоліну.

З метою оптимізації технології виготовлення сучасних матеріалів різного функціонального призначення теоретично обґрунтована загальна схема протікання процесів структуроутворення в технічних системах попередньо модифікованих глинистих матеріалів.