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碳酸钙的行业相关知识添加时间:2015-10-30

  1、碳酸钙的含义:碳酸钙是一种无机化合物,是石灰岩石(简称石灰石)的主要成分,其分子式为CaCO3,相对分子质量为100.09。其中氧化钙(CaO)占56.03%,二氧化碳(CO2)占43.97%。
  2、碳酸钙的种类:工业碳酸钙、食用碳酸钙、药用碳酸钙
  3、工业碳酸钙的种类: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)
  重质碳酸钙的含义: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方解石、石灰石、白垩、贝壳等而制得。由于它的沉降体积(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。
  轻质碳酸钙的含义: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。由于它的沉降体积(2.4-2.8mL/g)比用机械方法生产的重质碳酸钙沉降体积(1.1-1.9mL/g)大,因此被称为轻质碳酸钙。
  纳米碳酸钙的含义:纳米碳酸钙是以非金属矿石灰石为原料,采用沉淀法合成纳米粉体技术制备的重要无机盐新产品,粒径10-100nm,因其粒径小,活性好,是一种新型无机材料。
  4、规格单位(目数)
  重质碳酸钙:400目、600目、800目、1250目、1500目、2000目、2500目、3000目;
  活性重质碳酸钙:400目、600目、800目、1250目、1500目、2000目、2500目、3000目;
  轻质碳酸钙:1250目;
  活性轻质碳酸钙:1250目;
  纳米碳酸钙:80-100nm
  纳米轻质碳酸钙:80-100nm
  5、影响碳酸钙的因素:
  重钙:碳酸钙含量、白度和细度
  轻钙:碳酸钙含量、白度和沉降体积
  影响指标:矿石品位和生产设备(重钙与轻钙);改性设备、改性剂和改性技术(活性碳酸钙)。
  6、重质碳酸钙与轻质碳酸钙的区别:
  (1)、特点:
  重钙
  a颗粒形状不规则,是多分散粉体。
  b粒径分布较宽。
  c粒径大。
  轻钙
  a颗粒形状规则,可视为单分散粉体,但可以是多种形状,如纺锤形、立方形、针形、链形、球形、片形和四角柱形。
  b粒度分布较窄。
  c粒径小。
  (2)、外观质量不同
  堆积密度不同
  重钙与轻钙最明显的区别就在于产品的堆积密度不同,一般重钙产品的堆积密度较大,为0.8~1.3g/cm3,而轻钙产品的堆积密度较小,多为0.5~0.7g/cm3,一些纳米碳酸钙产品的堆积密度可以达到0.28g/cm3左右。由产品的包装体积也可以粗略分辨出重钙和轻钙产品,一般重钙产品多为25kg/包,产品包装体积较小,而同等质量的轻钙产品包装体积明显较大,一些纳米碳酸钙产品还采用15kg/包或20kg/包的包装。
  白度
  由于重钙产品相对杂质较多,颗粒较大,因此产品白度一般为89%~93%,极少数的产品能达到95%,而轻钙产品白度多为92%~95%,部分产品可以达到96%-97%,这也是轻钙产品多用于高档或浅色制品填充的主要原因。
  水分
  重钙产品水分较低,同时也较为稳定,一般为0.2%~0.3%,一些高档的重钙产品水分可以达到0.1%左右。普通轻钙产品水分为0.3%~0.8%,有时会有一定的波动。纳米碳酸钙产品随产品应用类型的不同水分也有所差异,一些产品水分在0.1以下,而某些产品水分为1.5%左右。
  (3)、粒径及晶型不同
  粒径不同
  重钙产品的粒径为0.5~45um不等,产品粒径越小价格越高,目前尚无工业化生产的纳米级重钙,只是在一些微细钙产品中含有极少量粒径为100nm左右的颗粒。普通轻钙产品的粒径一般为0.5~15um,纳米碳酸钙粒径一般为20~200nm。鉴别的方法可以采取透射或扫描电镜分析检测,较为直观准确,也可以采用比表面积测定或粒度仪分析检测等方法进行判断。
  晶型不同
  重钙产品由于采用机械粉碎和分级,颗粒形态均为不规则形态,也称无定型。而沉淀碳酸钙产品的粒径一般较为规整,如普通轻钙以纺锤形为了主,纳米碳酸钙以立方体晶型为主。
  (4)、应用过程中性能不同
  在应用过程中重钙产品主要用于造纸、橡胶和塑料等行业,填充量一般较大,主要作为体积填料,降低应用产品的制造成本。轻钙产品相对应用领域较广泛,主要以体积填充为主,而纳米碳酸钙产品在应用过程中往往作为改性或补强等功能性填料使用,填充量一般较少。轻质碳酸钙产品主要的应用领域为塑料、橡胶、涂料、胶黏剂和油墨等。
  7、碳酸钙的应用范围:塑料制品、橡胶、造纸、EVA发泡、鞋材、人造革、涂料、油墨、建材、电线电缆、工艺品、胶粘剂、牙膏等行业。
  详细解说如下:
  碳酸钙被广泛用在填充聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、丙烯晴丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)等树脂之中。添加碳酸钙对提高改善塑料制品某些性能以扩大其应用范围有一定作用,在塑料加工中它们可以减少树脂收缩率,改善流变态,控制粘度。还能起到以下作用:
  (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。
  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。
  不同碳酸钙,添加量不同,硬度也会不同。
  (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。
  碳酸钙的添加,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。
  在钙塑纸张中,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。
  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。固国外称碳酸钙为填充剂(Filler)或增量剂(Extender)。
  在现阶段,添加碳酸钙以降低塑料的成本为主要目标。随着碳酸钙表面性质的改善和形状、粒度的可控,碳酸钙将逐渐成为补强或赋予功能性为目的的功能性填充剂。
  碳酸钙是PVC制品生产加工中最常用的填充剂,其使用目的大多是为使PVC制品增量,以达到降低生产成本的目的。
  目前在PVC制品的生产加工中使用的碳酸钙主要有两种,其一是由天然石灰石经机械粉碎法如通过雷蒙磨粉碎成不同细度的碳酸钙,这种碳酸钙称为重质碳酸钙,其品质由天然石灰石的品位和其细度决定。合理使用重质碳酸钙可提高PVC制品的耐热性、刚性、尺寸稳定性及加工性。其二是挑选品位高的石灰石经过煅烧,使其分解成氧化钙,并通水反应成氢氧化钙,再通入二氧化碳,经沉淀后形成碳酸钙,这种碳酸钙称为轻质碳酸钙。少量使用轻质碳酸钙可提高PVC制品的拉伸强度。轻质碳酸钙的品质除由天然碳酸钙的品位决定外,其煅烧等化学反应条件及分级细度也是十分重要的因素。轻质碳酸钙的价格应比同一细度的重质碳酸钙高一倍以上。
  在PVC制品的加工过程中,大量添加碳酸钙会降低产品质量,但如果添加了劣质碳酸钙,其制品质量就会大幅度下降。添加同样份数的碳酸钙,优质碳酸钙与劣质碳酸钙会使PVC制品的性能截然不同。通常情况下,一些厂家或经销商会将轻质碳酸钙与重质碳酸钙混和在一起以轻质碳酸钙的价格出售,这种现象可出现在各种细度的轻质碳酸钙中。另外,一些小厂的原料来源及生产工艺均无严格的要求,导致了质量较差现象。通常品质较差的碳酸钙的价格较低,一些生产厂家为求得较低的生产成本而会采购这样的碳酸钙,但这样做往往适得其反,因为它的添加量相对低于优质碳酸钙,否则将大大降低制品质量。
  8、碳酸钙的储存方法:
  纳米碳酸钙应用最成熟的行业是塑料工业主要应用于高档塑料制品。
  纳米碳酸钙又称超微细碳酸钙。标准的名称即超细碳酸钙。纳米碳酸钙应用最成熟的行业是塑料工业主要应用于高档塑料制品。用于汽车内部密封的PVC增塑溶胶。可改善塑料母料的流变性,提高其成型性。用作塑料填料具有增韧补强的作用,提高塑料的弯曲强度和弯曲弹性模量,热变形温度和尺寸稳定性,同时还赋予塑料滞热性。
  纳米碳酸钙用于油墨产品中体现出了优异的分散性和透明性和极好的光泽、及优异的油墨吸收性和高干燥性。纳米碳酸钙在树脂型油墨中作油墨填料,具有稳定性好,光泽度高,不影响印刷油墨的干燥性能.适应性强等优点。

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