重質(zhì)碳酸鈣是塑料中最重要的粉末類型。塑料作為一種新型合成材料,已廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)和人們的生活中。塑料改性加工業(yè)與碳酸鈣行業(yè)相結(jié)合促進(jìn)塑料改性的發(fā)展對(duì)塑料行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新起到了積極的作用。由于碳酸鈣廣泛用于塑料,今天,小編將為您詳細(xì)分析高檔塑料中碳酸鈣的三個(gè)基本要求。
A、良好的化學(xué)穩(wěn)定性碳酸鈣不會(huì)對(duì)樹脂和各種添加劑產(chǎn)生不良反應(yīng)。也就是說,塑料中使用的碳酸鈣及其表面的有機(jī)處理劑不能參與各種化學(xué)反應(yīng)。在高溫煅燒后,碳酸鈣具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性,并且基本上不與塑料體系中的各種組分反應(yīng),但表面上的有機(jī)改性劑可能參與化學(xué)反應(yīng)。例如,由于鐵和硬脂酸在碳酸鈣中的反應(yīng),由酸性物質(zhì)如硬脂酸及其衍生物進(jìn)行表面改性的碳酸鈣會(huì)影響鈣粉的顏色,并且在塑料的高溫加工過程中易于變黃。這一點(diǎn)尤其明顯。
2、良好的耐溫性由于塑料制品的成型過程是在高溫環(huán)境(通常高于180°C)下進(jìn)行的,因此要求碳酸鈣在熱成型條件下不會(huì)分解和褪色。碳酸鈣的熱分解溫度高于800℃,塑性加工溫度不超過350℃,因此碳酸鈣本身不會(huì)熱分解。然而,傳統(tǒng)的有機(jī)改性劑(例如硬脂酸、鈦酸鹽、硅烷偶聯(lián)劑)不耐高溫,并且在高溫環(huán)境中易于變黃和分解,導(dǎo)致VOC增加。許多碳酸鈣制造商實(shí)際上該應(yīng)用程序遇到了“黃色變化”問題。因此,傳統(tǒng)的有機(jī)改性劑不適用于高檔塑料制品中碳酸鈣的有機(jī)改性。
三,、優(yōu)異的加工性加工性主要包括以下指標(biāo):良好的分散性、良好的疏水性、低吸油性。
1.良好的分散性
對(duì)于填充塑料,
重質(zhì)碳酸鈣顆粒均勻分散在塑料基質(zhì)中是先決條件,即碳酸鈣以基質(zhì)塑料的廣闊海洋中的單個(gè)顆粒的形式分散,以實(shí)現(xiàn)加強(qiáng)效果。所用填料的粒度越小,填充塑料材料在相同填充率下的機(jī)械性能越好。碳酸鈣的分散性主要受分子間力,極性吸附和粒子細(xì)度等因素的影響。用于塑料加工的碳酸鈣,碳酸鈣的粒度通常為約1至10微米。該細(xì)顆粒具有大的比表面積和吉布斯自由能,并且處于熱力學(xué)不穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)碳酸鈣加入到樹脂體系中時(shí),由于相鄰顆粒之間的極性吸附和范德華力,顆粒傾向于通過接近、來降低總比表面積和表面自由能,使得難以碳酸鈣顆粒從附聚物中凝聚。轉(zhuǎn)變?yōu)楦叨确稚⒌纳眢w。對(duì)于未經(jīng)過表面有機(jī)改性處理的碳酸鈣,碳酸鈣在與樹脂捏合時(shí)難以分散,即使在高溫高速捏合時(shí)也難以均勻分散。為了改善碳酸鈣的分散均勻性和穩(wěn)定性,必須消除或削弱表面極性并降低其表面自由能。
2.吸油率低
吸油量越低,潤濕等量碳酸鈣所需的樹脂或增塑劑越少。對(duì)于大多數(shù)塑料制品,如軟聚氯乙烯、人造皮革、電纜材料,需要增塑劑來幫助塑化樹脂體系的混合物。碳酸鈣的吸油值越高,越容易將增塑劑吸附到填料中。失去塑化樹脂的作用。為了在樹脂體系混合物中獲得一定程度的柔軟性,必須增加增塑劑的量,導(dǎo)致成本增加。通過對(duì)碳酸鈣進(jìn)行表面改性,碳酸鈣顆粒的表面被有機(jī)涂覆,并且可以大大降低吸油值。
3.疏水性好
碳酸鈣是一種非常吸濕的物質(zhì)。一旦在儲(chǔ)存或加工過程中吸收了水分,就會(huì)出現(xiàn)以下問題:
(1)碳酸鈣團(tuán)聚、干粉流動(dòng)性差,容易堵塞篩孔,難以添加;
(2)塑料制品在高溫下形成時(shí),水蒸氣會(huì)因熱而沉淀,造成“散裝袋”或“鉆孔”等缺陷,嚴(yán)重影響塑料制品的外觀和物理強(qiáng)度。
4.流動(dòng)性小
由于塑料制品成型過程中溫度變化很大,室溫(原料)是高溫(工藝)和室溫(冷卻成型)。必須保證碳酸鈣不會(huì)遷移,否則會(huì)導(dǎo)致塑料產(chǎn)品表面顏色不均勻或光線不足。碳酸鈣的遷移主要是由于其與樹脂的濕相容性差,這是由于當(dāng)溫度降低并且塑料產(chǎn)品收縮時(shí)樹脂和碳酸鈣的移動(dòng)速度不一致所致。
為了降低遷移率,必須改善碳酸鈣與樹脂的相容性。根據(jù)類似的相容性原理,碳酸鈣表面上的有機(jī)改性劑優(yōu)選具有與所用樹脂相同或相似的官能團(tuán)。對(duì)于最常用的聚烯烴類塑料,更適合使用含有長鏈烷烴的有機(jī)改性劑。