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超細碳酸鈣有哪些重要指標?是不是越高越好?

來源: 未知 作者: admin 發布時間: 2022-05-13 11:54 瀏覽次數: 63

對超細碳酸鈣,其粒徑、比表面積、晶形、吸油量等是其主要技術參數,對其應用性能有很大的影響。 當然,也不能否認其他一些指標的重要性,只是其他一些指標,在工業上比較好做

對超細碳酸鈣,其粒徑、比表面積、晶形、吸油量等是其主要技術參數,對其應用性能有很大的影響。
 
 
 
當然,也不能否認其他一些指標的重要性,只是其他一些指標,在工業上比較好做。
 
 
但特殊產品,由于用途的不同,其技術指標和性能要求也不盡相同,不能一視同仁。
 
1.粒徑和比表面積
 
 
如何使超細碳酸鈣一次粒子的平均粒徑達到0.02~0.1μm,是超細碳酸鈣的基礎指標,固然很重要,否則就不稱其為超細碳酸鈣。
 
但嚴格上講,這只完成了生產超細碳酸鈣任務的一半。如果表面處理技術和分散技術跟不上,會使生成的一次粒子團聚成大顆粒的二次粒子,粒徑可達幾百納米。
 
因此,在透射電鏡(TEM)下,觀察到或拍攝到的照片只能反映一次粒子的大小,并不能反映團聚后二次粒子實際粒徑的大?。ㄒ蛑茦舆^程中,作了一定的技術處理),這種團聚嚴重的超細碳酸鈣,用BET測出的比表面積比較小。
 
所以,只有用透射電鏡觀察和比表面積測定相互配合,才能對超細碳酸鈣的微細程度、顆粒的晶形、分散狀況,得出比較科學的較全面的判斷。
 
超細碳酸鈣的平均粒徑與其比表面積有著內在的聯系。有的研究者采用沉降體積來確定粒徑的大小。眾所周知,影響碳酸鈣沉降體積的因素,除粒徑大小外(石灰石質量,石灰煅燒質量,石灰消化、碳化條件等都會影響粒徑大?。?,還有碳酸鈣的晶形,而且碳酸鈣晶形具有多樣性,同一種晶形也因其不是十分規則的幾何形貌,相互之間也不可能相同,故晶形對沉降體積的影響比較復雜,所以,用沉降體積的方法來確定粒徑的大小不夠科學,誤差較大。
為有效阻止二次粒子的團聚,超細碳酸鈣一般都要表面改性處理,因為表面處理的過程除有效改善超細碳酸鈣的活性外,也是有效阻止二次粒子團聚的過程。
 
對某種專用品種的超細碳酸鈣而言,為更好地適應用戶的要求,既有晶形、粒徑的不同,又有表面處理劑的選擇,也有處理過程中的經驗和訣竅。
 
因此,對不同用途的超細碳酸鈣專用品種,用一個統一的標準去衡量是很困難的。
 
 
 
2.晶形
 
 
對超細碳酸鈣來說,晶形也是一個很重要的技術指標。
 
眾所周知,普通輕質碳酸鈣是紡錘形,如用于PVC塑料中,會產生較大的應力,使塑料薄膜產生白化現象。作為超細碳酸鈣,則應該根據用途不同而產生不同晶形的產品。例如:
 
塑料用超細碳酸鈣,晶形要求結構簡單,堆集體積小一點,吸油值低一些,所以立方體或球形為好。粒徑0.072μm超細碳酸鈣對PVC塑料有一定增強作用,可使制品表面細潔,光澤好,電絕緣性能好,用于軟質電纜料中,在增加一倍以上填充量的情況下,仍能保持其性能符合國家規定的標準,用在塑料薄膜中,可減少白化現象并可提高低溫伸長率;用于硬質塑料,如塑料門窗和各種異型材,可提高抗沖擊強度,使缺口沖擊強度可達49.1kJ/m2。
 
橡膠用超細碳酸鈣,鏈鎖狀的補強性能最好。鏈鎖狀超細碳酸鈣是幾個乃至幾十個碳酸鈣晶粒沿一個方向結合而成,它在橡膠中有空間立體結構,有很好的分散性,在與橡膠混煉時,碳酸鈣的鏈斷裂,形成活性斷面,與橡膠鏈結合得更牢固,從而大大提高其在橡膠中補強作用。不同形狀的超細碳酸鈣在橡膠中的補強性能由強變弱的順序為:鏈鎖形、針形、球形、立方形。
油墨用超細碳酸鈣,立方形最好,這也是由油墨的性質決定的,在樹脂型油墨中,填充超細碳酸鈣以后,要求高光澤、透明性好且流動性好。立方形對油墨的光澤最有利。
 
造紙涂布用沉淀碳酸鈣,一般不屬于超細碳酸鈣的范疇,其粒徑大都在微細碳酸鈣的范圍內(粒徑0.1~1μm),但有一點相同,就是對晶形也有一定的要求。如要求不透明度(遮蓋率)、高粘濃度、白度以及對油墨的吸收性能等。因此,片狀晶形、立方晶形是較理想的。
 
綜上所述,不僅要確保超細碳酸鈣粒徑為0.02~0.1μm,而且要依據用途確定產品晶形的類別,才能產生出適銷對路的產品。
 
 
 
3.吸油值
 
 
超細碳酸鈣吸油值的大小對其應用性能很重要,尤其對塑料、涂料、油墨的應用性能更為重要。如吸油值大,用于塑料就會消耗大量的增塑劑;用于涂料、油墨就會增加黏度。因此,吸油值不能太高。
 
影響某種粉體吸油值大小的因素,除去該物質本身的物性外,其它因素也很多,其中粉體粒徑大小是一個重要因素。
 
因此,作為超細碳酸鈣,首先考慮的是超細碳酸鈣粒徑的大小,分散性能如何,是否達到了與其粒徑大小相對應的比表面積,在此基礎上,再考慮如何降低其吸油值,只有這樣,才有實際意義。假如其分散性不好,二次粒子團聚很厲害,比表面積很小,這種情況下,即使吸油值較低,在應用時也沒實際意義。
 
4.主含量
 
超細碳酸鈣的主含量(氧化鈣)相對而言,在一定的范圍內不應限制太嚴。因為,在多數情況下,超細碳酸鈣是作為一種功能性填料,對被填充物產生影響的是物理性能,而很少是化學性能,而超細碳酸鈣主含量在一定的范圍內都能滿足其物理性能的要求。
 
在超細碳酸鈣的制備過程中,為了制得各種晶形、分散性能好、活化性能優良的超細碳鈣以滿足塑料、橡膠、油墨等不同產品的要求,通常需要加進某些控制劑、分散劑、表面處理劑等,一般情況下,這些有意加進去的“雜質”,對超細碳酸鈣的應用性能是沒有影響的,甚至是有好處的。而由于有意加進了這些所謂的雜質,超細碳酸鈣的主含量(氧化鈣)就肯定要受到影響。
 
當然,對其中某些有害元素,如鐵、錳等,無論是原料中帶進的,還是制備中帶進的,都應該嚴格控制,因為這些有害雜質,不僅影響制品的顏色,還會加快樹脂本身的降解速度,加速樹脂的老化,應嚴格避免。還有些雜質如硅、鋁、鎂等,除對超細碳酸鈣的白度有不利的影響外,也對生產工藝中的操作有不利的影響。在選擇石灰石原料時,也要加以控制。
由此可見,對超細碳酸鈣的主含量,在適當的范圍內,不應要求過嚴,否則就會影響到一些專用品種的發展。
 
因此,特種、系列化、多品種化、功能化是超細碳酸鈣發展的主要趨勢。結果表明,只要制備出顆粒尺寸在0.02~0.1微米之間的超細碳酸鈣,無論其結晶形態、分散性能、活化性能如何,均可用于橡膠、塑料、油墨、涂料、造紙等各種行業。為了滿足不同的行業和用戶的需要,我們應該針對不同的應用,提出不同的粒徑、晶型、比表面積、吸油值、主含量等的要求。所以,對于超細碳酸鈣的特殊用途,難以用統一的標準來衡量。
 
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