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碳酸鈣資訊
碳酸鈣廠家|納米碳酸鈣6大應用領域及指標要求
納米碳酸鈣在塑料中的應用
在塑料的加工與生產中,普通碳酸鈣產品只能作為一般的填料使用,而經過改性的納米碳酸鈣除了作為填充劑,還能起到活性劑和補強劑的作用,可以增加塑料制品體積,提升制品的硬度和強度,改善塑料加工性能,并增強塑料制品的耐熱性、彎曲強度、彈性模量等各項性能指標。
納米碳酸鈣已廣泛應用于PVC,PS,PP等各種塑料的加工中,其中以PVC的用量最為龐大,尤其是電線電纜、管材等制品,納米碳酸鈣對PVC塑料具有很好的補強增韌作用,其主要的納米特性使加工后的PVC塑料具有很好的強度、阻隔性、阻燃性、熱穩定性等力學性能。
塑料行業對納米碳酸鈣的技術要求主要有:
吸油值:塑料行業對納米碳酸鈣的吸油值要求一般都很低,因為納米碳酸鈣的粒徑小,比表面積大,如果吸油值大則混煉時消耗的增塑劑就多,使體系粘度升高,不僅影響了加工性能,而且使生產成本上升。
晶形:以立方體、球形為主,這些晶形的產品表現出的流動阻力較小,易于生產加工,且不影響塑料制品的表面光澤度。
粒徑:應用于塑料中的納米碳酸鈣粒徑一般控制在100nm左右,粒徑過大不能體現納米碳酸鈣的效果,且會影響制品的外觀;粒徑過小會導致表面能增加,顆粒團聚嚴重,很難在加工時完全分散,導致制品表面出現顆粒。
分散性:應選擇高分散性的納米碳酸鈣,如果納米碳酸鈣團聚嚴重,則二次粒徑會比一次粒徑大得多,而塑料加工混煉剪切力不是太強,有些團聚嚴重的納米碳酸鈣不容易打散,在應用時會引起局部缺陷,導致產品質量出現問題。
水分:水分控制應不高于0.5%,若水分過高,會使塑料表面產生氣泡或空鼓等現象。
pH值:納米碳酸鈣的pH值應控制在10以下,若PH值偏高,會影響制品的白度,表面光澤度,使外觀變差,同時pH高還會使體系的粘度升高,影響加工過程。
在應用于塑料行業的各種非金屬礦粉材料中,碳酸鈣用量最大,約占到塑料添加劑總量的60~70%,但在高性能化應用研究中仍存在很多問題,特別是如何解決納米碳酸鈣的團聚,如何改進納米碳酸鈣分散效果,如何提升復合材料的粘結強度等方面尚未有效解決。
納米碳酸鈣在橡膠中的應用
納米碳酸鈣在橡膠工業中主要應用于輪胎,電線、電纜,橡膠制品等,可起到增加體積,降低成本,改進橡膠加工性能的作用。目前應用在橡膠中的碳酸鈣以重質碳酸鈣和普通輕質碳酸鈣為主,納米碳酸鈣的應用領域和范圍也在不斷擴大,添加納米碳酸鈣的橡膠制品在伸長率、壓縮變形、耐屈服性、抗撕裂性方面要遠強于普通的碳酸鈣。通過特殊工藝處理的納米碳酸鈣,表面活性高,在紫外線照射下,可析出自由移動的電子,極易與氧氣或有機物發生反應,殺死病毒和細菌,故納米碳酸鈣還具有殺菌消毒的效用。
輪胎:納米碳酸鈣可部分替代炭黑和白炭黑用于汽車輪胎的生產,但在補強效果方面仍有差距,因此在應用中以受應力較小的部位為主,如胎側、簾布膠、氣密層膠、內層膠、緩沖膠等。在生產中,納米碳酸鈣與活性氧化鋅搭配使用可大幅提升輪胎胎面膠的強度。
膠管和膠帶:納米碳酸鈣在膠管、膠帶中主要起補強、增白,同時提高膠料分散性的效果。
電線電纜:納米碳酸鈣一般用于礦用電線電纜、高壓電線電纜、船用電線電纜等的保護套和電器電線電纜膠料。
橡膠行業對納米碳酸鈣的技術要求主要有:
吸油值:橡膠行業對納米碳酸鈣的吸油值要求較高,吸油值越高,對橡膠的浸潤性和補強性就越好。
晶形:由于橡膠要求補強性能非常高,故納米碳酸鈣的晶形應以鏈狀或鏈鎖狀為主,加工時鏈段會相互纏繞,可增強體系的強度。
粒徑:應用于橡膠中的納米碳酸鈣粒徑一般以80~120nm為宜,粒徑過大無法起到補強的效果,而粒徑過小與橡膠浸潤的接觸面積增大,使分散困難,影響橡膠的混煉。
水分:水分控制應不高于0.5%,若水分過高,則硫化的焦燒時間延長,不利于硫化速率的提升。
pH值:納米碳酸鈣的pH值主要影響其硫化速率,一般應控制在9.5~10.5,若pH值偏低,則硫化速率變慢,降低效率同時增加能耗。
在橡膠中添加納米碳酸鈣,可使膠料補強效果明顯提升,同時還可改善材料的抗老化性,耐油性,分散性。相比于普通輕鈣產品,納米碳酸鈣的補強效果更好,但比炭黑和白炭黑差,如果用納米碳酸鈣全部取代炭黑和白炭黑,會使材料的強度降低,如果使用量太大,還會發生粘輥現象,故在技術配方上需合理調試,不斷優化。