近年來,碳酸鈣因其優異的特性和低廉的價格,在塑料填充行業中得到越來越廣泛的應用。 碳酸鈣本身的顏色比其他無機礦物粉體材料更白,穩定性更好,塑化性更好。 但為了生產高檔塑料,對填充用碳酸鈣有一定的要求。
用碳酸鈣加工高檔塑料的優點
良好的化學穩定性
碳酸鈣不能與樹脂及各種添加劑發生有害反應,也就是說,塑料中使用的碳酸鈣及其表面的有機處理劑不能參與各種化學反應。 碳酸鈣經高溫煅燒後具有良好的化學穩定性,基本上不與塑料體系中的各種組分發生化學反應,但其表面的有機改性劑可能參與化學反應。
耐溫性好
由於塑料製品的成型加工是在高溫環境(一般大於180℃)下進行的,因此要求碳酸鈣在加熱成型的溫度條件下不分解、不變色。 碳酸鈣的熱分解溫度在800℃以上,而塑料加工溫度不會超過350℃,因此碳酸鈣本身不會熱分解。
但傳統有機改性劑(如硬脂酸、鈦酸酯、矽烷偶聯劑)不耐高溫,在高溫環境下容易黃變、分解,導致VOC增加。 在應用中曾遇到過“泛黃”的問題。 因此,傳統的有機改性劑不適合高檔塑料製品中碳酸鈣的有機改性。
優異的加工性能
加工性能主要包括以下指標:分散性好、疏水性好、吸油量低。
1、分散性好
對於填充塑料來說,碳酸鈣顆粒在塑料基體中的均勻分散是必要的前提,即碳酸鈣以單個顆粒的形式像島嶼一樣分散在基體塑料的浩瀚海洋中,從而達到補強的效果。 所用填料的粒徑越小,在相同填充比例下填充的塑料材料的機械性能越好。 碳酸鈣的分散性主要受分子間力、極性吸附、顆粒細度等因素的影響。
2、吸油量低
吸油量越低,潤濕等量碳酸鈣所需的樹脂或增塑劑就越少。 對於大多數塑料製品,如軟質聚氯乙烯、人造革、電纜材料等,都需要使用增塑劑來幫助樹脂體系的混合物塑化。 碳酸鈣的吸油值越高,越容易將增塑劑吸收到填料中。 ,使其失去增塑樹脂的作用。 為了使樹脂體系混合物達到一定的柔軟度,需要增加增塑劑的用量,導致成本增加。 通過對碳酸鈣表面進行改性,對碳酸鈣顆粒表面進行有機包覆,可以大大降低其吸油值。
3、疏水性好
碳酸鈣是一種非常容易吸潮的物質。 一旦在儲存或加工過程中吸潮,就會出現以下問題:
(1)碳酸鈣結塊,乾粉流動性差,容易堵塞篩孔,添加困難;
(2)塑料製品在高溫成型時,由於水蒸氣的析出,使製品出現“凸起”或“孔洞”等缺陷,嚴重影響塑料製品的外觀和物理強度。
4、移動性小
由於塑料製品成型過程中溫度變化較大,常溫(原料)-高溫(加工)-常溫(冷卻成型)。 必須保證碳酸鈣不遷移,否則會造成塑料製品表面顏色不均勻或失去光澤。 碳酸鈣的遷移主要是由於其與樹脂的潤濕相容性較差。 當溫度降低、塑料製品收縮時,樹脂和碳酸鈣的移動速度不一致。