碳酸钙粉体在塑料橡胶行业的作用浅析
2020-12-18 17:42:08
一、工业碳酸钙的种类简介：
常见碳酸钙粉体大致有一下几种：重质碳酸钙（重钙）、活性碳酸钙（活性钙）、轻质碳酸钙（轻钙）、纳米碳酸钙（纳米钙）。重质碳酸钙又称研磨碳酸钙(简称GCC),是用机械方法直接粉碎天然的碳酸钙矿石（例如方解石、大理石等）制得。轻质碳酸钙又称沉淀碳酸钙(简称PCC),是用化学加工方法制得的。由于天然矿石机械粉碎加工的碳酸钙粉体的沉降体积(1.1-1.9mL/g/g)比用化学方法生产的轻质碳酸钙沉降体积(2.4-2.8mL/g)小,因此被称为重质碳酸钙。活性碳酸钙的含义：活性碳酸钙是在普通碳酸钙的基础上进行改性而得到的,从而达到在复合材料制品中的填充和改性的双重目的。这些改性包括对碳酸钙的结晶形态、粒子大小、粒度分布及表面性能等方面的改性。以提高其综合性能。纳米碳酸钙制备工艺与轻钙相似，也是化学法生产出来的，主要区别在于纳米钙晶粒更加细小，晶型也跟普通轻钙不一样。
二、碳酸钙粉体在塑料制品行业的作用
1、提高塑料制品尺寸的稳定性
碳酸钙的添加，在塑料制品之中起到一种骨架作用，对塑料制品尺寸的稳定有很大作用。
2、提高塑料制品的硬度和刚性
在塑料中，特别是软质聚氯乙烯中，硬度随碳酸钙配入量的逐渐增大，伸长率随硬度增加而降低。粒子细，吸油值大的碳酸钙，硬度的增长率大。反之，粒子粗吸油值小的碳酸钙，塑料的硬度增长率小。在软质聚氯乙烯中，以重质碳酸钙的硬度增长率为最小，沉淀碳酸钙（轻质）则其次。添加碳酸钙的塑料（树脂）内一般不能起增强作用，碳酸钙的粒子常常可以被树脂所浸润，所以碳酸钙添加的正常作用是使树脂刚性增大，弹性模量和硬度也增大。随着添加量增加，搞张强度和极伸长率都下降。
3、改善塑料加工性能
碳酸钙的添加可以改变塑料的流变性能。碳酸钙粉体，在添加中往往数量比较大，这样就有助于它和其他组分的混合，也有助于塑料的加工成形。碳酸钙的添加，特别是经过表面处理过的碳酸钙添加之后，不但可以提高制品的硬度，还可以提高制品的表面光泽和表面平整性。添加碳酸钙粉体还可以减少塑料制品的收缩率、线膨胀系数、蠕变性能,为加工成形创造了条件。
4、提高塑料制品的耐热性
在一般塑料制品中添加碳酸钙，耐热性能皆有提高例如：在聚丙烯中，添加40%左右碳酸钙，耐热性提高200C左右。在填充比≤20%时，耐热温度提高8～130C。
5、改进塑料的散光性
在塑料制品中，有的制品要求增白而不透明，有的希望消光，碳酸钙的添加在这方面可以发挥一定作用。白度在90以上的碳酸钙，在塑料制品中有明显的增白作用。与钛白粉、立德粉配合，塑料制品的消光性有很大改进。在低密度聚乙烯（LDPE）及高密度聚乙烯（HDPE）薄膜中，添加碳酸钙都可达到散光和消光的作用，使之适宜书写、印刷。白度较好的碳酸钙还可以取代昂贵的白色颜料。
6、可使制品具有某些特殊性能
例如碳酸钙添加于电缆料中有一定的绝缘作用，碳酸钙的添加可以提高某些制品的电镀性能、印刷性能。微细或超细的碳酸钙添加在聚氯乙烯（PVC）中，有一定的阻燃作用。
7、降低塑料制品成本
普通的轻质碳酸钙、重质碳酸钙其价格都远远低于塑料价格，碳酸钙的添加会使塑料制品的成本降低。碳酸钙粉体在常见塑料制品中的填充量可参考下表：
三、碳酸钙粉体在橡胶制品中的作用
1、增加容积，降低成本。重钙对橡胶无补强作用甚至会降低硫化胶力学性能。但是它能提高胶料挺性、改善电绝缘性、降低胶料压出收缩率。其价格低廉常用作非补强填充剂以降低制品生产成本。
2、改进硫化胶性能，起补强和半补强作用。活性碳酸钙在橡胶中具有空间立体结构、又有良好的分散性。超细活性碳酸钙，在橡胶混炼中与橡胶长链形成键连结，不仅分散性好，而且大大增强了补强效果。
3、碳酸钙粉体在橡胶加工中还可以发挥一些特殊的作用例如：调节硬度改、进加工性能等。
重钙粉体在常见橡胶制品中的填充料表
塑料橡胶行业的需求一直是碳酸钙粉体加工行业稳定的市场需求来源，随着社会的进步，对传统材料行业提出了更高的要求。塑料橡胶制品市场竞争也趋于激烈，产品的性能提升需求非常迫切。碳酸钙粉体企业应顺应市场要求，在新碳酸钙粉体产品研发加大投入力度。碳酸钙粉体的超细化（纳米化）及表面改性技术是当前主流技术趋势。重视技术进步，碳酸钙粉体这个传统行业依然大有可为。
（：敬之）