碳化與表面處理是生產(chǎn)專(zhuān)用功能性碳酸鈣的核心工藝,不同的生產(chǎn)廠(chǎng)家其生產(chǎn)工藝也不同,而碳化塔是整個(gè)工藝的關(guān)鍵設備,目前國內碳化塔的形式主要有空塔鼓泡碳化、噴霧鼓泡碳化、帶攪拌的鼓泡碳化、超重力反應碳化等,其運行參數直接影響沉淀碳酸鈣產(chǎn)品的質(zhì)量。
1、硅酮密封膠專(zhuān)用功能鈣的制備
粒徑小、分散性好的納米碳酸鈣對室溫硫化硅酮密封膠有很好的補強作用,可解決普通碳酸鈣引起體系易流淌、擠出性差、強度低等缺陷,大量替代價(jià)格昂貴的氣相白炭黑,實(shí)用價(jià)值較高。
?。?)碳化工藝
納米碳酸鈣:生漿比重ρ=1.045-1.065,碳化起始溫度:15-25℃;
亞納米碳酸鈣:生漿比重ρ=1.06-1.08,碳化起始溫度:25-35℃。
?。?)晶形控制劑:糖、檸檬酸
?。?)組成
納米碳酸鈣:粒徑為40-60nm立方形;
亞納米碳酸鈣:①60-80%粒徑為40-80nm和20-40%的1500 -2000目重質(zhì)碳酸鈣;②粒徑為40-1000nm的晶須,為立方形納米碳酸鈣與紡錘形輕質(zhì)碳酸鈣的混合物。
?。?)表面處理劑配方
納米碳酸鈣:硬脂酸和椰子油用量為碳酸鈣的3-5%;
亞納米碳酸鈣:硬脂酸和椰子油用量為碳酸鈣的1.8-2.5%。
?。?)應用
納米碳酸鈣:結構膠,提供良好的觸變性、力學(xué)強度;
亞納米碳酸鈣:耐候膠,提供填充性能,分散性良好。
表1 硅酮密封膠專(zhuān)用功能鈣性能
2、塑料和橡膠專(zhuān)用功能鈣的制備
碳酸鈣大量的填充塑料、橡膠制品中,可增加產(chǎn)品體積,降低成本,改善塑膠的加工性能,提高耐熱性和力學(xué)性能。
?。?)碳化工藝
大粒徑納米碳酸鈣:生漿比重ρ=1.045-1.065,碳化起始溫度:15-25℃;
亞納米和微細碳酸鈣:生漿比重ρ=1.06-1.08,碳化起始溫度:25-35℃。
?。?)晶形控制劑:糖、檸檬酸
?。?)組成
大粒徑納米碳酸鈣:粒徑為50-120nm立方形;
亞納米和微細碳酸鈣:①40-80%粒徑為50-100nm和20-60%的1500 -2000目重質(zhì)碳酸鈣;②粒徑為60-1500nm的晶須,為立方形納米碳酸鈣與紡錘形輕質(zhì)碳酸鈣的混合物。
?。?)表面處理劑配方
大粒徑納米碳酸鈣:硬脂酸和椰子油用量為碳酸鈣的2.4-3%;
亞納米和微細碳酸鈣:硬脂酸和椰子油用量為碳酸鈣的1.5-2.2%。
?。?)應用
大粒徑納米碳酸鈣:高檔電線(xiàn)膠粒、耐磨性橡膠;
亞納米和微細碳酸鈣:普通電線(xiàn)膠粒、壓延膜、鞋材、管材。
表2 塑料和橡膠專(zhuān)用功能鈣性能

3、汽車(chē)底涂專(zhuān)用功能鈣的制備
為了降低汽車(chē)車(chē)底密封材料的密度,填料的量不得不被降低,利用較小比例的納米碳酸鈣代替較大的粗填料,可以得到相同的觸變效果。在PVC汽車(chē)抗石擊底漆中,納米碳酸鈣的用量占總重量比例的30%,可大大改善PVC底漆的觸變性,提高阻尼值和抗張強度。
?。?)碳化工藝:生漿比重ρ=1.0145-1.065,碳化起始溫度:24-28℃
?。?)晶形控制劑:糖
?。?)組成:粒徑為60-90nm立方形
?。?)表面處理劑配方:硬脂酸和椰子油用量為碳酸鈣的2.8-3.8%;
?。?)應用:PVC轎車(chē)底漆、密封膠、集裝箱、船舶涂料
表3國內某生產(chǎn)企業(yè)汽車(chē)底涂專(zhuān)用功能鈣性能

汽車(chē)底涂專(zhuān)用功能鈣的檢測指標最重要的指標是屈服值、賓漢粘度和流變環(huán)面積。
4、造紙專(zhuān)用功能鈣
造紙工業(yè)是碳酸鈣最具開(kāi)發(fā)潛力,也是用量最大的市場(chǎng),輕質(zhì)碳酸鈣的使用增長(cháng)得益于衛星輕質(zhì)碳酸鈣工廠(chǎng)模式,紙廠(chǎng)現場(chǎng)輕質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)裝置的建造,通過(guò)管道將漿狀產(chǎn)品輸送給造紙廠(chǎng)用戶(hù),不需要壓濾、烘干、包裝、運輸,節約了40%以上的成本。
表4 意大利西姆公司造紙輕質(zhì)碳酸鈣品種和性能

5、油墨專(zhuān)用碳酸鈣的制備
油墨中添加專(zhuān)用碳酸鈣,具有高透明性、高光澤度、高流動(dòng)性、優(yōu)良的滲透性、干燥性,調節油墨濃度和稠度等,使印刷性能適宜。
?。?)碳化工藝
透明油墨碳酸鈣:生漿比重ρ=1.035-1.050,碳化起始溫度:15-25℃;
半透明油墨碳酸鈣:生漿比重ρ=1.05-1.07,碳化起始溫度:25-35℃。
?。?)晶形控制劑:糖(3)組成
透明油墨碳酸鈣:粒徑為30-40nm立方形;
半透明油墨碳酸鈣:粒徑為50-100nm立方體。
?。?)表面處理劑配方
透明油墨碳酸鈣:脂肪酸和松香用量為碳酸鈣的4-4.5%;
半透明油墨碳酸鈣:脂肪酸和松香用量為碳酸鈣的2-2..5%。
?。?)應用
透明油墨碳酸鈣:高透明性油墨、補強性橡膠;
半透明油墨碳酸鈣:半透明油墨、橡膠。
表5 油墨專(zhuān)用功能鈣生產(chǎn)工藝和性能
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