活性碳酸钙的特点
(1)流动性:活性钙产品由于表面被表面张力较低的有机活性剂分子包覆,其比表面能较未活化产品低,颗粒之间的黏滞阻力降低,颗粒的流动性能提高,因此粉体具有类似于液体的流动性
(2)分散性:由活性产品具有良好的流动性能就可以看出其分散的差异,活性钙产品由于分散好,在应用过程中表现出与基料良好的相溶性和分散性。颗粒的穿透能力也较强,也容易形成粉尘,普通编织袋急包装的产品在装卸和使用过程中粉尘较大。
用表面活性剂处理碳酸钙时,由于碳酸钙是无机物,所以它和表面活性剂的亲水基有很大的亲和力,它们之间进行类似化学键这样的化学结合,亲油基就定向于碳酸钙微粒的表面,形成一层单分子膜。这就是活性碳酸钙生产的基本原理,这样处理过的填料已由亲水性变 为亲油性,对树脂一类的有机物有良好的亲和力。 必须指出,可以用来对碳酸钙进行表面处理的,除了表面活性剂以外,还有近年来发展起来的有机偶联剂以及各种改性剂。下面来介绍一下碳酸钙作为填充母料填料的优势:(1)降低产品的成本,提高生产效率,获得良好的经济效益。凡是用这些物质处理的碳酸钙都可以笼统 地称为活性碳酸钙。 活性碳酸钙对一般橡胶、塑料制品均具有一定补强性,改善无机填料与树脂的相容性,从而改善制品的机械性能、加工性能,提高复合材料 的热稳定性,实现高填充。 pvc管材、板材、电缆料等,可提高复合材料热稳定性、表面光洁度、填料填充量,减少树脂用量,降低成本。
早期活性碳酸钙生产多数以轻钙为主要基料。由于轻钙的生产工艺复杂,价格高,同时生产轻钙对环境产生污染,近十年的趋势是重钙逐步取代轻钙。国外经济发达国家重钙对轻钙的使用比约为14-18:1,明显高于我国。随着相关行业的发展,在上述应用领域内,我国重钙对轻钙的用量比逐步达到8-12倍。 常用改性剂及处理方法 对于重钙,常用的表面改性剂为硬以酯酸及其盐、偶联剂等。(6)使用偶联剂处理:在填充量较大的情况下,使制品仍保持良好机械性能。 1、硬酯酸及其盐 常用的改性方法是将碳酸钙进行干燥,除去水份,在改性设备中进行。干度控制在100-110℃,时间0.5-1.0h或更短即可。将干燥后的重钙加入改性设备,边搅拌边加入硬酯酸或其盐。硬酯酸的用量约为碳酸钙质量的0.8-1.0%。反应温度控制在100℃左右、时间15-30min,产品即可进行包装。 硬酯酸或硬酯酸盐改性碳酸钙具有相当好的补强作用,可取代炭黑和白炭黑填料。改性碳酸钙填料可提高塑料制品的耐冲击性能,在涂料工业中能部分取代钛。
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