碳酸鈣是一種重要的、用途廣泛的無機(jī)鹽礦物,俗稱“工業(yè)味精”,是各行各業(yè)中常用的填充劑之一。1、主要成分 重質(zhì)碳酸鈣主要是以方解石、大理石、石灰?guī)r、白堊、漢白玉等天然礦物為原料,經(jīng)機(jī)械粉磨加工得到的粉體材料; 輕質(zhì)碳酸鈣主要是以石灰石為原料,經(jīng)煅燒、消化、碳化、脫水、干燥、分級等工序得到的粉體材料。 
2、產(chǎn)品堆積密度 產(chǎn)品堆積密度的不同是重質(zhì)碳酸鈣與輕質(zhì)碳酸鈣最明顯的區(qū)別。 重質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品的堆積密度較大,一般為0.8~1.3g/cm3; 輕質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品的堆積密度較小,一般為0.5~0.7g/cm3,一些納米碳酸鈣產(chǎn)品的堆積密度甚至可達(dá)到0.28g/cm3左右。 3、吸油值 重質(zhì)碳酸鈣由于顆粒大、表面光潔、比表面積小,因此吸油值較低,一般為40-60mL/100g左右; 輕質(zhì)碳酸鈣顆粒微細(xì)、表面較粗糙,比表面積大,因此吸油值較高,一般為60-90mL/100g左右。 4、白度 重質(zhì)碳酸鈣由于相對雜質(zhì)較多,因此產(chǎn)品白度一般為89%~93%,極少數(shù)的產(chǎn)品能達(dá)到95%; 輕質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品純凈度較高,因此白度一般為92%~95%,部分產(chǎn)品可以達(dá)到96%~97%。 5、含水率 重質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品水分一般為0.2%~0.3%,水分含量比較低,同時(shí)也較為穩(wěn)定,一些高檔的產(chǎn)品水分甚至可達(dá)到0.1%左右; 普通輕質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品水分0.3%~0.8%,有時(shí)會有一定的波動,不太穩(wěn)定。 6、粉體特點(diǎn) 重質(zhì)碳酸鈣的粉體特點(diǎn)是:顆粒形狀不規(guī)則,而且顆粒有一定的棱角,表面粗糙;顆粒大小差異較大,粒徑分布較寬,粒徑較大。破碎和細(xì)化不會改變重質(zhì)碳酸鈣的晶型,一般方解石重質(zhì)碳酸鈣為六方晶型、大理石重質(zhì)碳酸鈣為立方晶型,主要與產(chǎn)地有關(guān)。 輕質(zhì)碳酸鈣的粉體特點(diǎn)是:顆粒形狀規(guī)則,可視為單分散粉體;粒度分布較窄。根據(jù)晶粒形狀的不同,輕質(zhì)碳酸鈣可分為紡錘形、立方形、針狀、鏈狀、球形、片狀和菱形等。 7、粒徑 紡錘形碳酸鈣是輕質(zhì)碳酸鈣中最常見的一種晶形,平均長軸粒徑為5-12μm,平均短軸粒徑為1-3μm; 針狀碳酸鈣平均粒徑為0.01-0.1μm,平均長徑比為5-100; 鏈狀碳酸鈣平均粒徑為0.01-0.1μm,平均長徑比為10-50; 球形碳酸鈣平均粒徑為0.03-0.05μm; 立方形碳酸鈣平均粒徑為0.02-0.1μm; 片狀碳酸鈣平均粒徑為1-3μm。 輕質(zhì)碳酸鈣由于氧化鈣反應(yīng)不完全,殘留有石灰味道,如填充餅干則會有嗆人的味道,而重質(zhì)碳酸鈣沒有。 重質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品的粒徑為0.5~45μm不等,按其原始平均粒徑(d)分為:粗磨碳酸鈣(>3μm)、細(xì)磨碳酸鈣(1-3μm)、超細(xì)碳酸鈣(0.5-1μm); 8、應(yīng)用性能不同 碳酸鈣的應(yīng)用范圍:塑料制品、橡膠、造紙、EVA發(fā)泡、鞋材、人造革、涂料、油墨、建材、電線電纜、工藝品、膠粘劑、牙膏等行業(yè)。 在應(yīng)用過程中重鈣產(chǎn)品主要用于造紙、橡膠和塑料等行業(yè),填充量一般較大,主要作為體積填料,降低應(yīng)用產(chǎn)品的制造成本。輕鈣產(chǎn)品相對應(yīng)用領(lǐng)域較廣泛,主要以體積填充為主,而納米碳酸鈣產(chǎn)品在應(yīng)用過程中往往作為改性或補(bǔ)強(qiáng)等功能性填料使用,填充量一般較少。輕質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品主要的應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)樗芰?、橡膠、涂料、膠黏劑和油墨等。 詳細(xì)解說如下: 以塑料為例,碳酸鈣被廣泛用在填充聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、丙烯晴丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)等樹脂之中。添加碳酸鈣對提高改善塑料制品某些性能以擴(kuò)大其應(yīng)用范圍有一定作用,在塑料加工中它們可以減少樹脂收縮率,改善流變態(tài),控制粘度。還能起到以下作用: (1)提高塑料制品尺寸的穩(wěn)定性 碳酸鈣的添加,在塑料制品之中起到一種骨架作用,對塑料制品尺寸的穩(wěn)定有很大作用。 (2)提高塑料制品的硬度和剛性 在塑料中,特別是軟質(zhì)聚氯乙烯中,硬度隨碳酸鈣配入量的逐漸增大,伸長率隨硬度增加而降低。粒子細(xì),吸油值大的碳酸鈣,硬度的增長率大。反之,粒子粗吸油值小的碳酸鈣,塑料的硬度增長率小。在軟質(zhì)聚氯乙烯中,以重質(zhì)碳酸鈣的硬度增長率為最小,沉淀碳酸鈣(輕質(zhì))則其次。 碳酸鈣的塑料(樹脂)內(nèi)一般不能起增強(qiáng)作用,碳酸鈣的粒子常??梢员粯渲櫍蕴妓徕}添加的正常作用是使樹脂剛性增大,彈性模量和硬度也增大。隨著添加量增加,搞張強(qiáng)度和極伸長率都下降。 不同碳酸鈣,添加量不同,硬度也會不同。 (3)改善塑料加工性能 碳酸鈣的添加可以改變塑料的流變性能。碳酸鈣粉體,在添加中往往數(shù)量比較大,這樣就有助于它和其他組分的混合,也有助于塑料的加工成形。 碳酸鈣的添加,特別是經(jīng)過表面處理過的碳酸鈣添加之后,不但可以提高制品的硬度,還可以提高制品的表面光澤和表面平整性。 碳酸鈣的添加,可以減少塑料制品的收縮率、線膨脹系數(shù)、蠕變性能,為加工成形創(chuàng)造了條件。 (4)提高塑料制品的耐熱性 在一般塑料制品中添加碳酸鈣,耐熱性能皆有提高例如:在聚丙烯中,添加40%左右碳酸鈣,耐熱性提高200C左右。在填充比≤20%時(shí),耐熱溫度提高8~130C。 (5)改進(jìn)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,碳酸鈣的添加在這方面可以發(fā)揮一定作用。 白度在90以上的碳酸鈣,在塑料制品中有明顯的增白作用。與鈦白粉、立德粉配合,塑料制品的消光性有很大改進(jìn)。 在鈣塑紙張中,在低密度聚乙烯(LDPE)及高密度聚乙烯(HDPE)薄膜中,添加碳酸鈣都可達(dá)到散光和消光的作用,使之適宜書寫、印刷。 白度較好的碳酸鈣還可以取代昂貴的白色顏料。 (6)可使制品具有某些特殊性能 碳酸鈣添加于電纜料中有一定的絕緣作用,碳酸鈣的添加可以提高某些制品的電鍍性能、印刷性能。 微細(xì)或超細(xì)的碳酸鈣添加在聚氯乙烯(PVC)中,有一定的阻燃作用。 (7)降低塑料制品成本 普通的輕質(zhì)碳酸鈣、重質(zhì)碳酸鈣其價(jià)格都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于塑料價(jià)格,碳酸鈣的添加會使塑料制品的成本降低。固國外稱碳酸鈣為填充劑(Filler)或增量劑(Extender)。 在現(xiàn)階段,添加碳酸鈣以降低塑料的成本為主要目標(biāo)。隨著碳酸鈣表面性質(zhì)的改善和形狀、粒度的可控,碳酸鈣將逐漸成為補(bǔ)強(qiáng)或賦予功能性為目的的功能性填充劑。
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