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重質碳酸鈣和輕質碳酸鈣分別在改性塑料中的應用

添加時間:2019年08月19日   【字體大小: 】 關注:619
   碳酸鈣已廣泛用于油漆、涂料、造紙、日化、建材、醫藥等行業,碳酸鈣是塑料中使用的無機材料中最重要的一類。

  重鈣與輕鈣的差異性主要有:比重、吸油值、粒型及價格等。輕鈣因生產工藝會影響生態環境而受到限制生產,重鈣的應用領域逐漸替代輕鈣而成為主流產品。

  重質碳酸鈣是把天然礦石用機械磨碎得到的粉體。

  重質碳酸鈣的密度2.7g/cm3。

  輕質碳酸鈣是通過煅燒化學反應得到的沉淀碳酸鈣。

  輕質碳酸鈣的密度約為1.2~1.9g/cm3。

  粉體的堆積密度與真實密度具有較大差異。

  1.1 碳酸鈣在塑料中的應用特點

  碳酸鈣作為無機填料在塑料中使用具有以下優勢:

  ①資源豐富、價格低廉。

  ②無毒、無味、無刺激性。

  ③色白,易著色,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化學穩定性好,和大多數基體塑料不發生化學反應。

  ⑥熱穩定性好,熱分解溫度在800℃以上。

  ⑦易干燥,無結構水。

  ⑧經表面活化改性后,與塑料有較好的相容性和熔融流動性,還可改善塑料制品的物理性能。

  1.2 碳酸鈣在塑料中應用尚有不足之處:

  (1) 當CaCO3受到酸的侵蝕后,則放出CO2,并形成可 溶性鹽類。

  (2) 在樹脂中填充純CaCO3,可促使樹脂脆化、降解。特別是大顆粒CaCO3尤為突顯,一般需經過偶聯劑、交聯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、針狀等無機粉體相比,增強作用較小,但流動性較好。

  (4) 當填充量達到一定值時,塑料制品的硬度、彎曲模量、阻燃性會有所下降。

  1.3 碳酸鈣在塑料中的應用領域

  隨著生產技術的不斷發展,碳酸鈣在塑料制品中的添加量和應用領域不斷擴大,大約有80%的PP、PE制品添加碳酸鈣填充改性母料。重鈣在PS、ABS的片材、包裝材料、注塑等方面也得到應用。

  PVC板材、片材、裝飾材料、型材、管材等產品過去主要以使用輕鈣為主,目前有的廠家開始使用重鈣,生產環境和加工成本都有明顯改觀。

  注塑制品用途廣泛、品種繁多,由于注塑工藝是在短時間內(幾秒或幾十秒)物料在熔融狀態和高溫、高壓生產工藝下,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、產品用途、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,提高外觀效果和手感性。

  “石頭紙”是市場炒作的新項目,《國外塑料》2010年第8期刊登了本人《辯證看待“石頭紙”》專家訪談,文章詳細介紹了國內外“石頭紙”的發展歷史及現狀、生產工藝、效益分析等。

  合成紙是集塑料、造紙、機械、工藝、應用等多方位、跨學科的綜合性高技術項目,項目的實施必須匯集塑料改性與加工、機電設備一體化、紙張性能與應用等多學科的專業技術人才隊伍,團結協作,克艱攻關,求真務實,為產業發展提供科學務實的項目支撐和技術保障。

  石粉環保合成紙的推廣應用,為我國發展低碳經濟、建設環境友好型社會帶來可持續發展的廣闊前景。但是,目前我國合成紙的生產應用尚處在研究、試用、推廣階段,在材料、裝備、技術、人才、應用等方面尚需認真研究、科學決策。

  1.4 濕法超細碳酸鈣

  濕法超細改性鈣是目前發展較快的產品之一。國內外將方解石類粉碎到一定細度后,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。我們將此產品在PVC、PP、PE、PA等樹脂材料中應用,塑料產品外觀平滑光亮,添加量提高5%~10%。

  1.5 納米碳酸鈣的應用特性

  納米材料作為一種高科技的新材料,它已成為信息技術、生物技術和傳統產業等多種領域產生重大變革的重要物質。

  納米是長度單位,原稱“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,處在原子簇和宏觀物體的過渡區域,因而在表面特性、磁性、催化性、光的吸收、熱阻和熔點等方面與常規材料相比較顯示出特異的性能。

  納米碳酸鈣的特性:補強性、透明性、分散性、觸變性、流平性、抗菌性。

  PVC型材、管材、板材中添加碳酸鈣量在20%~50%左右。過去使用以輕鈣為主,目前重鈣+輕鈣,重鈣等應用較多。

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