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碳酸钙的技术指标及在塑料中的应用

2021-09-22
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作者:埃尔派
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碳酸钙应用范围很广,绝大部分的塑料都可以使用。添加碳酸钙对改善塑料制品某些性能以扩大其应用范围有一定作用,在塑料加工中它们可以减少树脂收缩率,改善流变行为,控制黏度。...

碳酸钙有的主要技术指标有:目数、白度、碳酸钙含量。

目数:目数是指一定面积筛网上孔的数量,目数越大,颗粒的粒径越小,所需要的生产工艺将更复杂。目数越大,填料颗粒的活性更强,易于与塑料基体粘结,相容性更好,但分散性变差。常见目数有400、600、800、1000、1200、2000。通常,大目数的填料需要作表面处理,以提高其分散性。

白度:由于纯的碳酸钙是白色的,碳酸钙产品的纯度越高,产品也就越洁白,杂色少。铁化物、硅等会让产品出现黄、暗等杂色。一般来说,白度高于90%时,碳酸钙可用作塑料的白色染料,但许多生产商并不满足于90%的标准,甚至推出了高达97%白度的产品。白度更高的产品,档次更高,杂质少,不易损伤加工设备,在塑料着色时,色泽更纯正、更稳定。

碳酸钙含量:指石灰石原料的碳酸钙含量,也可以说是纯度。

碳酸钙在塑料中的应用

plastic

碳酸钙应用范围很广,绝大部分的塑料都可以使用。添加碳酸钙对改善塑料制品某些性能以扩大其应用范围有一定作用,在塑料加工中它们可以减少树脂收缩率,改善流变行为,控制黏度。还能起到以下作用:

  • 提高塑料制品尺寸的稳定性

轻质碳酸钙的添加,在塑料制品之中起到一种骨架作用,对塑料制品尺寸的稳定有很大作用。

  • 提高塑料制品的硬度和刚性

在塑料中,特别是软质聚氯乙烯中,硬度随碳酸钙配入量的逐渐增大,伸长率随硬度增加而降低。粒子细,吸油值大的轻质碳酸钙,硬度的增长率大。反之,粒子粗吸油值小的轻质碳酸钙,塑料的硬度增长率小。在软质聚氯乙烯中,以重质碳酸钙的硬度增长率为***小,轻质碳酸钙(轻钙)则其次。

轻质碳酸钙的塑料(树脂)内一般不能起增强作用,轻质碳酸钙的粒子常常可以被树脂所浸润,所以轻质碳酸钙添加的正常作用是使树脂刚性增大,弹性模量和硬度也增大。随着添加量增加,搞张强度和极伸长率都下降。

不同碳酸钙,添加量不同,硬度也会不同。

  • 改善塑料加工性能

轻质碳酸钙的添加可以改变塑料的流变性能。轻质碳酸钙粉体,在添加中往往数量比较大,这样就有助于它和其他组分的混合,也有助于塑料的加工成形。轻质碳酸钙的添加,特别是经过表面处理过的轻质碳酸钙添加之后,不但可以提高制品的硬度,还可以提高制品的表面光泽和表面平整性。轻质碳酸钙的添加,可以减少塑料制品的收缩率、线膨胀系数、蠕变性能,为加工成形创造了条件。

  • 提高塑料制品的耐热性

在一般塑料制品中添加轻质碳酸钙,耐热性能皆有提高例如:在聚丙烯中,添加40%左右轻质碳酸钙,耐热性提高200℃左右。在填充比≤20%时,耐热温度提高8~130℃。

  • 改进塑料的散光性

在塑料制品中,有的制品要求增白而不透明,有的希望消光,轻质碳酸钙的添加在这方面可以发挥一定作用。

白度在90以上的轻质碳酸钙,在塑料制品中有明显的增白作用。与钛白粉、立德粉配合,塑料制品的消光性有很大改进。在钙塑纸张中,在低密度聚乙烯及高密度聚乙烯薄膜中,添加碳酸钙都可达到散光和消光的作用,使之适宜书写、印刷。白度较好的碳酸钙还可以取代昂贵的白色颜料。

  • 可使制品具有某些特殊性能

轻质碳酸钙添加于电缆料中有一定的绝缘作用,轻质碳酸钙的添加可以提高某些制品的电镀性能、印刷性能。微细或超细轻质碳酸钙添加在聚氯乙烯(PVC)中,有一定的阻燃作用。

  • 降低塑料制品成本

普通的轻质碳酸钙、重质碳酸钙其价格都远远低于塑料价格,轻质碳酸钙的添加会使塑料制品的成本降低,因此称轻质碳酸钙为填充剂或增量剂。

在现阶段,添加碳酸钙以降低塑料的成本为主要目标。随着碳酸钙表面性质的改善和形状、粒度的可控,碳酸钙将逐渐成为补强或赋予功能性为目的的功能性填充剂。

碳酸钙填充到塑料中,就像给塑料加上了一个骨架,让塑料的尺寸稳定性、硬度获得提升,还可以一定程度上改善塑料的耐磨性和光泽度。如常用于PP、PE、PVC板材、管材。

碳酸钙无毒、无味、无环境污染,是自然环境中常见的矿物,适合添加到生物降解塑料、食品包装塑料中,不会对人和环境产生不良影响。还有研究表明,添加了碳酸钙的生物降解塑料在土壤中的降解速度更快。

轻质碳酸钙有一个特点,比较吸油,容易吸收塑料中的增塑剂,导致增塑效果变差,要改善这个情况,可对碳酸钙进行改性处理。

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