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重質(zhì)碳酸鈣在塑膠行業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r

重質(zhì)碳酸鈣是一種粉狀無機(jī)填料,因其具有化學(xué)純度高、惰性大、不易化學(xué)反應(yīng)、熱穩(wěn)定性好、分散性好等一系列優(yōu)越性能,而被多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,在塑膠行業(yè)更受重視。

但隨著塑料工業(yè)的發(fā)展,高聚物材料的廣泛應(yīng)用,普通細(xì)度的重質(zhì)碳酸鈣已無法滿足高檔塑料制品功能補(bǔ)強(qiáng)的要求,而活性超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣則解決了這一問題。

粒徑(D97)10μm以內(nèi)的超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣經(jīng)過表面改性后,其增量與功能都得到了改善,再應(yīng)用于PVC制品中,可以有效降低PVC制品的生產(chǎn)成本,提高其耐熱性、尺寸穩(wěn)定性、抗沖擊強(qiáng)度和加工性能。

而普通細(xì)度的活性重質(zhì)碳酸鈣因粒度大,當(dāng)其應(yīng)用于PVC、PE、PS等塑料制品中時,會使制品表面粗糙,進(jìn)而降低產(chǎn)品性能與質(zhì)量。因此,市場上的中高檔顏料制品,用微細(xì)或超細(xì)級碳酸鈣,才能避免或減緩制品品質(zhì)下降。

為了使超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣能夠更廣泛地應(yīng)用于塑料、橡膠、涂料等多種行業(yè),科研人員進(jìn)行了細(xì)致的比較研究。通過大量實驗證明,與活性輕鈣填充PVC塑料制品的性能相比,活性超細(xì)重鈣在PVC制品中可起到增量填充和功能性補(bǔ)強(qiáng)的作用,且采用不同改性材料加工的活性重鈣添加在PVC制品中,所起的作用也有差異。

其一,對于活性超細(xì)重鈣(鈦酸酯改性)填充體系,隨著其用量的增加,復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度逐漸增大,在其用量為12%時達(dá)最大值。此后,復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度隨碳酸鈣用量的增加而下降。而對于活性輕鈣填充體系,隨其用量的增加,復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度基本呈下降趨勢。這說明:活性輕鈣僅起著填充或降低成本的作用,而超細(xì)活性重鈣則能有效地提高制品的抗沖擊強(qiáng)度。

其二,偶聯(lián)劑改性的超細(xì)重鈣的填充效果要優(yōu)于硬酯酸改性的超細(xì)重鈣,也優(yōu)于活性輕鈣的填充效果。而偶聯(lián)劑品種對填充效果的影響則不明顯,這是由于硬酯酸對超細(xì)重鈣的表面處理僅能起到改善碳酸鈣在高聚物中的分散性,而偶聯(lián)劑則與碳酸鈣表面的羥基作用形成化學(xué)鍵,在碳酸鈣表面覆蓋一層偶聯(lián)劑單分子膜,并且在另一端與PVC高分子聚合物發(fā)生化學(xué)交聯(lián)或物理纏繞,使碳酸鈣與PVC能很好地結(jié)合,制品具有很好的彈性和抗沖擊性能。

其三,以偶聯(lián)劑改性的活性超細(xì)重鈣在軟PVC制品中的填充效果,明顯優(yōu)于硬酯酸改性的活性輕鈣,制品的拉伸強(qiáng)度、直角撕裂強(qiáng)度和斷裂伸長率均提高10%以上。

綜上,活性超細(xì)重鈣填充于PVC軟硬制品中的效果,因其具有剛性粒子增韌的作用,增量和提高制品性能的效果要明顯優(yōu)于活性輕鈣。經(jīng)偶聯(lián)劑表面處理的超細(xì)重鈣應(yīng)用于PVC異型材等制品中時,能實現(xiàn)增量填充和補(bǔ)強(qiáng)的作用,填充量達(dá)到15份時,制品物理力學(xué)性能仍符合國標(biāo)要求,且部分性能高于用8份活性輕鈣填充的制品的性能。

賽琦粉體教您怎么區(qū)別輕重質(zhì)碳酸鈣

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2020-01-13