Hebei Messi Biology Co., Ltd. gibt an, dass kugelförmige Magnesiumoxid-Partikel hergestellt werden, indem Magnesiumoxid-Pulver mittels eines Schmelzverfahrens unter Verwendung einer Sauerstoff-Erdgas-Flamme in kugelförmige Tröpfchen geschmolzen und anschließend abgekühlt und verfestigt wird. Obwohl das auf diese Weise hergestellte Magnesiumoxid-Pulver eine gute Kugelform und Fließfähigkeit aufweist, ist seine Feuchtigkeitsbeständigkeit unzureichend; eine Oberflächenbeschichtung kann eingesetzt werden, um dieses Problem zu beheben.
Ein Verfahren zur Herstellung von beschichtetem, kugelförmigem Magnesiumoxid-Pulver umfasst die folgenden Schritte: Zunächst wird Magnesiumoxid gründlich mit einem Haftvermittler gemischt, um ein primär modifiziertes Magnesiumoxid-Pulver zu erhalten; dieses wird anschließend mit einem wasserlöslichen Oberflächenbehandlungsmittel gemischt, um ein sekundär modifiziertes Magnesiumoxid-Pulver zu erhalten; danach wird das Pulver in Wasser gegeben, um eine Suspension (Slurry) zu bilden, die sprühgetrocknet wird, um kugelförmige Magnesiumoxid-Agglomerate mit einem D50-Wert von 10–150 μm zu erzeugen; schließlich werden die Partikel mittels Flammenschmelzen sphäroidisiert, wodurch das kugelförmige Magnesiumoxid-Pulver gewonnen wird. Durch die schrittweise Beschichtung des Magnesiumoxid-Pulvers mit verschiedenen Modifikatoren unterbindet diese Erfindung wirksam Hydrolysereaktionen während der Suspensionsherstellung und reduziert Wärmeverluste bei der Sphäroidisierung, was zu einem kugelförmigen Magnesiumoxid-Produkt mit hoher Kugelformgüte und hervorragender Feuchtigkeitsbeständigkeit führt.
Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
(1) Primäre Modifizierung: Magnesiumoxid mit einer mittleren Partikelgröße von 0,1–10 μm und einer Reinheit von über 99 % wird gründlich mit einem Haftvermittler gemischt (Mischzeit: 3–20 Minuten), um ein primär modifiziertes Magnesiumoxid-Pulver zu erhalten. Der Haftvermittler wird aus einer oder mehreren der folgenden Gruppen ausgewählt: Aluminat-Haftvermittler, Titanat-Haftvermittler, Boratester und Silan-Haftvermittler. Die Menge des zugesetzten Haftvermittlers liegt im Bereich von 0,1 % bis 10 % der Magnesiumoxid-Masse, wobei 5 % bis 10 % bevorzugt werden. (2) Sekundäre Modifizierung: Das zunächst modifizierte Magnesiumoxid-Pulver wird 3–20 Minuten lang gründlich mit einem wasserlöslichen Oberflächenbehandlungsmittel gemischt, um ein zweifach modifiziertes Magnesiumoxid-Pulver zu erhalten. Das wasserlösliche Oberflächenbehandlungsmittel ist aus einem oder mehreren der folgenden Stoffe ausgewählt: Polyacrylamid, Polyacrylsäure, Polyvinylpyrrolidon, Polyvinylalkohol, Polymaleinsäureanhydrid, polyquartäre Ammoniumsalze und Polyethylenglycol. Die Menge des zugesetzten wasserlöslichen Oberflächenbehandlungsmittels beträgt 0,1 % bis 10 % der Masse des Magnesiumoxids, vorzugsweise 5 % bis 10 %.
(3) Herstellung der Suspension: Das zweifach modifizierte Magnesiumoxidpulver wird in Wasser gegeben und gerührt, um eine gleichmäßig dispergierte Suspension zu erhalten. Der Feststoffgehalt der Suspension beträgt 1 % bis 50 %, vorzugsweise 10 % bis 30 %.
(4) Sprühgranulierung: Die Suspension wird einer Sprühtrocknung unterzogen, um kugelförmige Magnesiumoxid-Agglomerate mit einem D50-Wert von 10 bis 150 μm zu erhalten.
(5) Sphäroidisierung: Die kugelförmigen Magnesiumoxid-Agglomerate werden zur Sphäroidisierung in eine Flammenzone eingebracht, die durch die Verbrennung von Sauerstoff und Brenngas erzeugt wird, wodurch kugelförmiges Magnesiumoxidpulver gewonnen wird.
Im Vergleich zum Stand der Technik bietet die vorliegende Erfindung folgende Vorteile: Magnesiumoxid nimmt leicht Wasser auf, wobei sich Magnesiumhydroxid bildet, und neigt bei der Herstellung der Suspension sowie bei der Sprühgranulierung zu starker Hydrolyse; anschließend muss das Magnesiumhydroxid bei der Sphäroidisierung eine große Wärmemenge aufnehmen, um sich wieder in Magnesiumoxid und Wasser zu zersetzen. Bei der vorliegenden Erfindung wird das Magnesiumoxid-Ausgangsmaterial zunächst durch Mischen mit einem Haftvermittler modifiziert, der die Oberfläche des Magnesiumoxids beschichtet. Diese Beschichtung verbessert die Feuchtigkeitsbeständigkeit und verringert die Wasseraufnahme in der Suspension; zudem wandelt sich der Haftvermittler bei der Hochtemperatur-Sphäroidisierung in das entsprechende Aluminium-, Titan-, Bor- oder Siliciumoxid um, was die Kugelform und die Feuchtigkeitsbeständigkeit des Magnesiumoxids weiter verbessert. Da die meisten Haftvermittler zudem hydrophob sind – was eine gleichmäßige Dispergierung des Magnesiumoxidpulvers in Wasser zur Bildung einer homogenen Suspension verhindert –, unterzieht die vorliegende Erfindung das zunächst modifizierte Magnesiumoxid einer zweiten Modifizierung durch Mischen mit einem wasserlöslichen Oberflächenbehandlungsmittel, wodurch die Dispergierbarkeit und Löslichkeit des Magnesiumoxidpulvers verbessert werden. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass bei der vorliegenden Erfindung verschiedene Modifizierungsmittel eingesetzt werden, um das Magnesiumoxidpulver nacheinander zu beschichten; Dies hemmt wirksam die Hydrolysereaktion während der Aufschlämmungsherstellung und verringert den Wärmeverlust bei der Sphäroidisierung, was zu kugelförmigen Magnesiumoxid-Produkten führt, die sich durch eine hohe Sphärizität (0,96–1,00) und eine hohe Feuchtigkeitsbeständigkeit auszeichnen.