無(wú)機粉體資源豐富、價(jià)格低廉、性能優(yōu)異，在塑料制品中已得到了廣泛應用，已成為重要的填充、改性、增強材料，取得了明顯的經(jīng)濟效益、社會(huì )效益和生態(tài)效益。本文將由中國塑料加工工業(yè)協(xié)會(huì )專(zhuān)家徐同考為大家帶來(lái)關(guān)于碳酸鈣知識的講解。
一、碳酸鈣簡(jiǎn)介
碳酸鈣白色固體狀，無(wú)味、無(wú)臭。有無(wú)定型和結晶型兩種形態(tài)。結晶型中又可分為斜方晶系和六方晶系，呈柱狀或菱形。相對密度2.71，825～896.6℃分解，在約825℃時(shí)分解為氧化鈣和二氧化碳。熔點(diǎn)1339℃，10.7MPa下熔點(diǎn)為1289℃。難溶于水和醇。溶于稀酸，同時(shí)放出二氧化碳，呈放熱反應。也溶于氯化銨溶液。幾乎不溶于水。碳酸鈣一般分為：重質(zhì)碳酸鈣和輕質(zhì)碳酸鈣。
注：常常粉體的堆積密度與真實(shí)密度具有較大差異
1.碳酸鈣的分類(lèi)
碳酸鈣主要可以分為兩類(lèi):重質(zhì)碳酸鈣和輕質(zhì)碳酸鈣。
表1 碳酸鈣的基本屬性
 2.碳酸鈣的特點(diǎn)
碳酸鈣作為無(wú)機填料在塑料應用中的優(yōu)勢
①資源豐富、價(jià)格低廉。
②無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)刺激性。
③色白，易著(zhù)色，對其它顏色干擾小。
④硬度低，對加工設備及模具的磨損輕。
⑤化學(xué)穩定性好，和大多數基體塑料不發(fā)生化學(xué)反應。
⑥熱穩定性好，熱分解溫度在800℃以上。
⑦易干燥，無(wú)結構水。
⑧經(jīng)表面活化改性后，與塑料有較好的相容性和熔融流動(dòng)性，還可改善塑料制品的物理性能。
碳酸鈣在塑料應用中的不足之處
①當CaCO3受到酸的侵蝕后，則放出CO2，并形成可溶性鹽類(lèi)。
②在樹(shù)脂中填充純CaCO3，可促使樹(shù)脂脆化、降解。特別是大顆粒CaCO3尤為突顯，一般需經(jīng)過(guò)偶聯(lián)劑、交聯(lián)劑表 面活化改性處理，可明顯改善應用效果。
③由于CaCO3呈方晶型顆粒狀物，與其他片狀、棒狀、針狀等無(wú)機粉體相比，增強作用較小，但流動(dòng)性較好。
④當填充量達到一定值時(shí)，塑料制品的硬度、彎曲模量、阻燃性會(huì )有所下降。
二、改性碳酸鈣
因為碳酸鈣有著(zhù)上述的一些不足，所以通常情況下會(huì )對其進(jìn)行一些表面改性，如濕法超細碳酸鈣、納米碳酸鈣來(lái)提高碳酸鈣的應用范圍。
1.改性碳酸鈣的分類(lèi)
A、濕法超細碳酸鈣
濕法超細改性鈣是目前發(fā)展較快的產(chǎn)品之一。國內外將方解石類(lèi)粉碎到一定細度后，再在水溶液中加入少量分散劑、表面改性劑進(jìn)行濕法研磨、脫水、干燥、粉碎而成為粒徑更細、分布更均勻、表面改性活化的粉體。我們將此產(chǎn)品在PVC、PP、PE、PA等樹(shù)脂材料中應用，塑料產(chǎn)品外觀(guān)平滑光亮，添加量提高5%~10%。
B、納米碳酸鈣
納米材料作為一種高科技的新材料，它已成為信息技術(shù)、生物技術(shù)和傳統產(chǎn)業(yè)等多種領(lǐng)域產(chǎn)生重大變革的重要物質(zhì)。 納米是長(cháng)度單位，原稱(chēng)“毫微米”，用“nm”表示，即1nm等于10億分之一米。
納米粒子則是指平均粒徑小于100nm的粒子。由于納米粒子尺寸大于原子簇而小于通常的微粉，處在原子簇和宏觀(guān)物體的過(guò)渡區域，因而在表面特性、磁性、催化性、光的吸收、熱阻和熔點(diǎn)等方面與常規材料相比較顯示出特異的性能。特性：補強性、透明性、分散性、觸變性、流平性、抗菌性。
2.改性碳酸鈣的應用
（1）編織類(lèi)產(chǎn)品
碳酸鈣填充改性母料已廣泛用于編織袋、編織布、編織網(wǎng)、遮陽(yáng)網(wǎng)及圓絲、扁絲、無(wú)紡布類(lèi)的產(chǎn)品，添加量一般為5%～20%，有的高達30%～40%。具有改善塑料制品的印刷性、手感性、降低收縮率、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本等優(yōu)點(diǎn)，成為這類(lèi)產(chǎn)品不可或缺的填充改性材料。
（2）薄膜
農地膜、內襯膜、包裝膜等薄膜類(lèi)產(chǎn)品使用的填充改性母料對產(chǎn)品質(zhì)量和添加量要求較高，一般要選擇1250目以上CaCO3，粒徑越細，透光效果影響越小，物理性能越好，粒度分布窄，產(chǎn)品質(zhì)量穩定。（注：加入適量CaCO3有利于廢棄薄膜自然降解。）
（3）購物袋
購物袋已成為人們日常生活中較為方便的日用品。國內外大量使用的購物袋需要添加一定量的碳酸鈣，有的高達30%以上，有利于塑料包裝制品的降解和回收處理，得到了社會(huì )各界的高度關(guān)注和重視。
（4）日用品
生產(chǎn)一次性臺布、襯墊、雨披、口罩、衛生服、包裝膜、衛生巾的流延膜近幾年得到大量應用。該類(lèi)產(chǎn)品一般加入20%～40%的超微細重鈣母料，最高可達50%左右，母料中重鈣粒度小、分布窄、衛生指標高，在降低產(chǎn)品成本的同時(shí)，要達到提高吸濕性和優(yōu)異的外觀(guān)、手感等要求。
（5）注塑制品
注塑制品用途廣泛、品種繁多，由于注塑工藝是在短時(shí)間內（幾秒或幾十秒）物料在熔融狀態(tài)和高溫、高壓生產(chǎn)工藝下，注射到模具型腔內并急驟冷卻凝聚，并達到塑料制品的形狀要求、體積外觀(guān)、產(chǎn)品用途、性能指標等條件。添加碳酸鈣后，可明顯降低制品的收縮率，改善印刷性，提高外觀(guān)效果和手感性。
來(lái)源：艾邦高分子論壇
?歡迎進(jìn)入【粉體論壇】
更多精彩！歡迎掃描下方二維碼關(guān)注中國粉體技術(shù)網(wǎng)官方微信（bjyyxtech）
|
