Среди наполнителей и модификаторов для пластмасс карбонат кальция занимает непоколебимо важное положение. Карбонат кальция делится на тяжелый карбонат кальция и легкий карбонат кальция. Так что лучше использовать в пластиковых изделиях легкий карбонат кальция или тяжелый карбонат кальция?
Некоторые используют объем седиментации (с безводным этанолом в качестве седиментационной среды) для различения тяжелого карбоната кальция и легкого карбоната кальция, то есть объем седиментации выше 2,5 мл/г — легкий карбонат кальция, а 1,2–1,9 мл/г — тяжелый карбонат кальция.
Мы различаем их на основе различных производственных процессов. Тяжелый карбонат кальция получают путем механического дробления и сортировки руды, а легкий карбонат кальция получают путем прокаливания, вываривания и рекарбонизации руды.
Некоторые ошибочно полагают, что легкий карбонат кальция легче, основываясь на том явлении, что один и тот же вес карбоната кальция имеет разные объемы при естественном накоплении. На самом деле, кажущаяся плотность этих двух веществ различна, а фактическая разница в плотности очень мала. Фактическая плотность тяжелого карбоната кальция составляет 2,6-2,9 г/см3, тогда как легкого карбоната кальция — 2,4-2,6 г/см3.
Некоторые люди проводили сравнительные испытания добавления тяжелого кальция и легкого кальция в резину. Вывод заключается в том, что при одинаковой дозировке и одинаковых условиях обработки добавление тяжелого кальция легче смешивать и обрабатывать, легче диспергировать в резиновой матрице, а прочность на разрыв при добавлении тяжелого кальция выше, чем при добавлении легкого кальция, но резина, наполненная тяжелым кальцием, имеет большую скорость усадки и шероховатую поверхность. Используемый тяжелый кальций имеет размер -400 меш, и его цена составляет всего половину от легкого кальция, используемого для контроля, а его экономические выгоды весьма значительны.
Использование тяжелого кальция и легкого кальция в пластиковых изделиях аналогично резиновым изделиям. Некоторые производители считают, что использование тяжелого кальция -400 меш вместо легкого кальция при тех же условиях имеет очевидные преимущества для продуктов, продаваемых на вес, но если продукты продаются по длине, площади или количеству, тяжелый кальций не имеет никаких преимуществ перед легким кальцием.
С академической точки зрения, существует много различий между тяжелым кальцием и легким кальцием, например, разные формы кристаллов, разные удельные площади поверхности, разные значения поглощения масла и т. д., а размер частиц и распределение -400 меш тяжелого кальция и легкого кальция очень различны. В какой форме частицы тяжелого кальция или легкого кальция существуют в пластиковой матрице? Распределены ли они индивидуально в макромолекулах матрицы или распределены в матричной смоле в виде рыхлых агрегатов? Каково состояние интерфейса между этими частицами и макромолекулами смолы? Они напрямую связаны с механическими свойствами материала.
Нельзя обобщить, использовать ли тяжелый кальций или легкий кальций в пластиковых изделиях. Он должен основываться на полной реализации их соответствующих преимуществ и объединении технических и экономических факторов для всестороннего рассмотрения перед принятием решения о компромиссе.
Например, при производстве искусственной кожи из поливинилхлорида процесс производства можно разделить на метод соскабливания, метод каландрирования и метод экструзии, а метод соскабливания использует смолу поливинилхлоридной пасты, что требует добавления большого количества пластификатора. Значение поглощения масла легким кальцием в 4-5 раз выше, чем тяжелым кальцием. Поэтому использование легкого кальция потребляет больше пластификатора, чем использование тяжелого кальция, чтобы достичь той же гибкости. Если количество пластификатора можно уменьшить, использование тяжелого кальция может быть более экономичным.
Другим примером являются полипропиленовые тканые мешки, тканые ткани, обвязочные ленты и другие однонаправленные растягивающиеся изделия. Когда в качестве наполнителей используются тяжелый кальций и легкий кальций, разницы в длине не обнаружено. После исследований было обнаружено, что большинство частиц наполнителя находится в зазорах между макромолекулами, образованными растяжением. После нескольких растяжений и быстрого охлаждения форма макромолекул быстро застывает, а реальная плотность легкого кальция и тяжелого кальция почти одинакова, поэтому влияние на конечную длину изделия неочевидно. С другой стороны, тяжелый кальций имеет лучшую текучесть при обработке, чем легкий кальций, и намного дешевле. Поэтому тяжелый кальций занимает абсолютное доминирующее положение в таких однонаправленных растягивающихся изделиях.
Как карбонат кальция может быть лучше применен в пластиковой промышленности?
Карбонат кальция стал одним из незаменимых и важных видов сырья в пластиковой промышленности. Быстрое развитие индустрии карбоната кальция предоставило пластиковой промышленности материальные условия для выбора и исследования. Его хорошее применение в пластиковых материалах также направляло развитие индустрии карбоната кальция.
Здесь, мы надеемся, что мощные предприятия в отрасли карбоната кальция будут не только производить качественную продукцию из карбоната кальция, но и продолжать разрабатывать новые пластмассовые материалы и новые продукты с карбонатом кальция в качестве основного сырья, а не просто производить определенный продукт и заставлять пластмассовую промышленность использовать его.