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轻质碳酸钙与重质碳酸钙的区别!

  发表时间:2021年10月22日  点击数:151 次

重质碳酸钙和轻质碳酸钙是塑料工业中使用量最大、应用最广泛的粉体填料。年生产能力达万吨以上,塑料粉料占塑料制品总量的8%,碳酸钙占全部粉料的70%,塑料工业每年所用各种规格的碳酸钙约570万吨。它以其价格低廉、使用方便、副作用小等优点,成为碳酸钙行业的首选增材材料,给碳酸钙行业带来了巨大商机。

塑料制品行业一年消耗570万吨的碳酸钙,由于可以替代石油合成树脂,相当于国家少建2-3家大型石油化工厂,这样做不仅可以省下数百亿元的投资,而且节约下来的就是地球上不可再生的石油,越来越多的国家要争夺战略资源,是对环境的不可磨灭的贡献。

经过多年的应用实践,证明碳酸钙不仅可以降低产品的原料成本,而且还可以改善塑料材料的某些性能,这是一项很有意义的工作。很多大学及科研单位的研究结果表明,不同种类的碳酸钙在一定程度上能提高塑料的性能,但对轻碳酸钙与重碳酸钙的鉴别仍是一个难题。作者从多个方面来阐述其区别。

1.来源是不同的。

轻质碳酸钙是一种化学合成碳酸钙,又称沉淀型碳酸钙、胶体碳酸钙或活性碳酸钙,甚至可以制成纳米碳酸钙,简称轻钙。利用石灰原料锻烧成石灰、二氧化碳,再加水消化石灰,制得石灰乳,其中的主要成分氢氧化钙,进入二氧化碳碳化石灰乳形成碳酸钙,碳酸纳经脱水、干燥、粉碎制备或复分解反应得到碳酸钙,脱水、干燥、粉碎。重钙也叫重钙,是用机械方法直接粉碎天然方解石、大理石、白垩、贝壳等。

2.堆积密度不同。

重钙与轻钙最明显的区别在于产品堆积密度不同,重钙产品堆积密度较大,一般在0.8-1.3g/cm3之间;轻钙产品堆积密度较小,大多数为0.5-0.7g/cm3,一些纳米碳酸钙产品的堆积密度很低,可以达到0.28g/cm3。重钙与轻钙产品,一般重钙25kg/包,产品包装体积较小,同等质量的轻钙产品包装体积明显较大,有的纳米碳酸钙产品采用15kg/袋或20kg/袋的包装,同样重量的产品包装体积明显较大,有的纳米碳酸钙产品采用15kg/袋或20kg/袋的包装。

3.颗粒形状不同。

用高倍显微镜观察,由于重钙产品均采用机械粉碎分级,其粒形一般为立方、多棱形、长方体等不规则形状,见图1。重钙化处理方法不同,碳酸钙微观形态不同,如:采用拳法加工的碳酸钙呈纺锤形,气流磨成颗粒状碳酸钙。

轻质碳酸钙

普通轻钙颗粒较为规则,分散性好,一般呈纺锤形,如图2。对于轻质碳酸钙,合成产品的粒形可以通过手工控制,而在炭化过程中可以添加控剂来实现控制。目前已经开发出的无机酸、无机碱、有机酸(氨基酸)、醇类、糖类、蛋白质等具有特殊结构的生物大分子,如菱形异构体PEG-b-PMAA。长棒形、球形、哑铃性表现为哑铃性,如利用树枝状聚合物聚天冬氨酸可以制成螺旋状碳酸,或通过添加阴离子右旋糖苷获得球形碳酸钙。

4.晶型不同

重碳酸钙来源不同,碳酸钙具有固定的晶形,在被破碎、细化时不会改变晶型,一般方解石方解石呈六方晶型,大理石重钙为立方晶型。对于轻碳酸钙来说,三种晶型的碳酸钙在碳化过程中以不同的比例同时产生,要得到一种单一纯化的某一特定晶型,则必须控制成型过程。轻质碳酸钙有三种晶体:

5.吸油量不同。

对于轻碳酸钙,60-90ml/100mg/100mg/100mg,远远高于40-60ml/100mg的重钙,因此具有很高的液相吸收能力,当配方中含有助液剂时,应选用重碳酸类粉末,无机粉末吸油时,需要处理偶联量增加,如碳酸钙吸油量由40ml/100mg/100mg/100mg/100mg,偶联剂的用量将提高30,在PVC配方中若选用轻质碳酸,则要消耗更多的液体助剂和PVC,因此从吸油值上考虑,应尽量选择吸油值低的重质碳酸钙。

6.流动性不同。

从流场性质来看,轻质碳酸钙的微观结构为纺锤状,流动性不如重碳酸钙好,一般大于25份就会严重影响流动性,而且重碳酸钙颗粒状,可促进流动性,加入量不限,在聚氯乙烯管配方中若碳酸钙加25份以上,若从流速方面考虑最好选用重质碳酸钙。

7.价钱不同。

重碳酸钙的加工方法主要是机械破碎机,研磨法,通过化学反应沉淀制得轻碳酸钙,再用化学沉淀制取。对于重碳酸钙的要求也比较严格,所以等粒径碳酸钙要比轻碳酸钙便宜30%左右,如果性能允许,选择重碳酸钙更经济。

8.变性的功能不一样。

质轻,改性碳酸钙与轻碳酸钙的区别略有不同,重质碳酸钙的拉伸强度较好,轻碳酸钙的冲击和硬度较高,一般说来,使用轻钙的塑料表面较为光滑,密度稍低;加工重钙塑料的流动性稍好,而粒径较小的重钙填充料性能也较好。

结论

对于轻质碳酸钙、重碳酸钙等产品进行配方设计时,根据产品性能的选取,合理地选用重碳酸钙、重碳酸钙,可根据需要选用原料,同时满足生产要求。

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