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如何将碳酸钙更好的用于塑料中?这些要求要知道!


——超微[机械粉碎机]厂家-埃尔派粉体科技有限公司
如何将碳酸钙更好的用于塑料中?这些要求要知道!2020-10-20 如何将碳酸钙更好的用于塑料中?这些要求要知道![103]

  我国碳酸钙资源丰富,广泛分布于广西、安徽、广东、浙江、江西、河北、四川等地区。为了适应塑料、造纸和涂料等行业对碳酸钙市场需求,近几年还引进或自行开发了不少新设备、新生产线,生产微细、超微细和纳米级碳酸钙,塑料行业作为碳酸钙的主要终端市场之一,对碳酸钙行业的发展有着深远的影响。

  碳酸钙在塑料中的应用

  碳酸钙用于填充聚氯乙烯,能起到散光和消光作用,可提高塑料制品的尺寸稳定性、拉伸强度,对透明和半透明材料能增加透明度,提高制品的表面光泽和表面平整性。重质活性碳酸钙用作填充剂除降低成本外,用于聚氯乙烯树脂能改善制品的加工性能,减少模具的磨损。轻质活性碳酸钙用于聚氯乙烯的电缆料,能提高电绝缘性能。超细碳酸钙还能增加聚氯乙烯制品的绝缘性、阻燃性和电镀性等。填充了碳酸钙的聚氯乙烯产品既可用于板材、管材等硬制品,也可用于电线包皮、人造革等软制品。

  碳酸钙填充聚乙烯塑料是一种在少量树脂连续相中均匀分布着大量碳酸钙的复合材料。除兼有塑料、木材和纸张的性能外,还具有耐寒、耐水、耐热、防震、隔音等特性。制品无腐蚀性气味发生,但易烧毁。燃烧性能与纸、木材相近。热稳定性、力学性能均好,软化点高。在低温下仍保持高强度。它的主要缺点是失去了塑料原有的光泽,颜色欠鲜艳。碳酸钙填充聚乙烯塑料可代替纸张和木材用作室内装修和建筑材料,如房保温板、汽车和船舶用吊顶材料、代替牛皮纸制得的瓦楞包装箱、食品和化工原料的包装桶、机械、电子仪器工业上制作照明部件等用途。

  碳酸钙填充聚丙烯的性能与填料的性能、含量、种类、粒子形状和大小、表面状态,以及填料粒子在树脂中的分散状态等都有很大的关系。同时,各组分能否充分混合均匀也是重要因素之一。一般来说碳酸钙填充聚丙烯耐温性能、力学性能(拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度等)和结晶性能均良好,成型收缩率低,尺寸稳定性好,硬度较高。碳酸钙填充聚丙烯可用作集成电路I-C 托板、量油杆、复印机部件、微波炉部件、玩具、汽车护板及外部装潢、电器设备零部件等。

  塑料行业对碳酸钙的技术指标要求

  (1)碳酸钙的含量对塑料改性母料的影响

  钙含量是碳酸钙的重要质量技术指标。改性母料对碳酸钙的含量要求较高,一般在98%以上。钙含量越高,碳酸钙的加工性能越稳定。当钙含量较低时,就会增加重金属和其他非金属杂质含量,不但影响碳酸钙的使用,还会影响加工工艺,波及产品质量或对加工设备造成危害等。

  (2)碳酸钙的白度对塑料改性母料的影响

  碳酸钙的白度直接影响改性母料的白度及着色性,改性母料对碳酸钙的白度要求非常严格,十几年前生产厂家对400目的碳酸钙的白度要求一般在92-93%,随着改性母料的用途越来越广泛,对碳酸钙的白度要求越来越高。目前,400目的碳酸钙白度要求95%以上,有的矿石加工的碳酸钙白度可达到97%左右。

  (3)碳酸钙的水分对塑料改性母料的影响

  碳酸钙的原材料——天然大理石、方解石等,一般不含结构水。在加工成超细粉体后,在加工、储运过程中极易受潮吸收水分,碳酸钙中有时会含有微量的易挥发物,这些物质如果含量过高后,会对改性母料和塑料制品造成影响。

  水分及易挥发物含量在碳酸钙中一般应控制在0.3%左右,聚烯烃填充母料QB1126-1991国家行业标准规定含水量在0.5%以下。但在实际应用时,产品中水分含量≥0.3%时,就易影响产品质量,是产品表面粗糙,产生气泡、烧焦、分解等现象。所以控制好水分含量对改性母料的质量非常重要,常用的办法是采用高速混合机加热干燥处理消除水分。在碳酸钙高含量填充改性母料生产中,有条件的尽量避免采用水槽浸润拉条切粒和水环造粒等工艺,采用履带传动网式干法切粒工艺和磨面热切造粒工艺,可在提高生产产量的前提下,最大限度的减少改性母料的水分及易挥发物的含量。

  (4)碳酸钙粒度分布对塑料改性母料的影响

  碳酸钙的粒度分布是改性母料的重要质量控制指标。在实际应用中,碳酸钙等粒状材料的粒度分布范围有较大波动,粒度分布范围越窄,材料的性能越稳定,粒度分布范围越宽,材料的性能越差。例如,1250目的碳酸钙,粒径应该10μm左右,如果粒径分布在5-38μm,虽然理论计算平均粒径可以接近10μm,但由于粒径小,比表面积大,易凝聚成团;因而粒径大会造成制品表面粗糙等现象,所以他的加工性能、力学性能等都会受到影响。

  (5)碳酸钙的颗粒形状对塑料改性母料的影响

  碳酸钙的颗粒形状根据矿物结构不同,分为多方体、扁平体、多棱体、长方体、长棒体、其他不规则体等颗粒形状。

  碳酸钙的颗粒形状对改性母料的加工工艺、产品质量、熔体流动性、力学性能都有较大影响。多方体、多棱体、长方体形状的碳酸钙在改性母料加工中熔融流动性好,易于偶联剂包覆交联,加工设备磨损相对较小,缺点是改性母料应用于塑料制品后,易影响塑料制品的力学性能(如拉伸强度、弯曲模量等)。

  扁平状和长棒状的碳酸钙粒子比表面积相对较大,在改性母料中偶联剂、增塑剂等助剂用量需适当增加。否则,易造成包覆不均匀,熔融流动性差,主机功率增大,机头阻力增加、还会产生过热分解等现象。但这类形状的物料对塑料制品的物理性能有益,可提高拉伸强度、弯曲强度、降低塑料制品的收缩率等。

  (6)碳酸钙的其他组分对塑料改性母料的影响

  碳酸钙中化学组分及金属杂质及其他组分含量对碳酸钙的质量也有一定的影响,在塑料改性母料及塑料制品中应用都将产生一定的影响。

  二氧化硅(SiO2)它的比表面积小,流动性好。但SiO2的硬度高(莫氏硬度7),对设备磨损严重,特别是在包覆不均匀或增塑剂用量小时,显得尤为突出。填充改性母料如果用于聚丙烯扁丝生产加工中,对高速分切刀具易产生碰撞而经常损坏刀刃,影响生产加工。

  三氧化二铁(Fe2O3)在碳酸钙中含量虽然很少,铁与化学助剂混合加工时已发生化学变化,Fe2O3受热后易分解变黄,影响改性母料的白度及外观,所以Fe2O3在改性母料中试不可忽视的物质。

  在碳酸钙中SiO2、Fe2O3的含量越低,对改性母料的质量影响越小。

  碳酸钙粉体添加到塑料中有直接混入法和母料法。由于母料法具有使用方便、产品性能可控,应用面更广。将碳酸钙粉体制成母料和专用料后提供给塑料制品加工用户将是未来主要发展趋势。因而生产母料和专用料的配方和工艺则是影响塑料产品质量的关键。

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