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輕鈣和重鈣在塑料及橡膠中應用的區別

我們為了制備低價格或者提高某種性能常常添加碳酸鈣。碳酸鈣能應用到塑料領域的主要是重質碳酸鈣和輕質碳酸鈣。重質碳酸鈣和輕質碳酸鈣化學分子式相同,外觀相似,實質上無論其理化性能還是加工方法均有很大的區別。


加工方法不同 
      重質碳酸鈣的加工主要是通過機械破碎、研磨的方法實現的;

輕質碳酸鈣的生產是通過化學反應沉淀后制取的。

后者比前者的工藝復雜的多,要求也相應嚴格的多。

理化指標不同 
       (1)堆積密度大小不同。這是二者最明顯的區別,重質碳酸鈣的堆積密度為0.8~1.3g/cm3,輕鈣的堆積密度只有0.5~0.7g/cm3,而納米碳酸鈣產品的堆積密度可達0.3g/cm3以下。


(2)白度大小不同。重鈣產品相對雜質較多,白度一般為89~93%,而輕鈣產品白度一般為92~95%,部分產品可達96~97%,這是輕鈣產品常用于高檔或淺色制品的主要原因。


(3)水分含量不同。重鈣產品水分較低,同時也較為穩定,一般為0.2~0.3%,一些高檔重鈣產品甚至可達0.1%;而輕鈣產品水分一般為0.3~0.8%,且水分穩定性較差,有時會有一定的波動。


(4)粒徑大小不同。重鈣產品目前還只有微米級產品,粒徑一般為0.5~45μm,明顯大于輕鈣粒徑。


(5)晶型不同。重鈣產品均為不規則形態,也稱無定型,而輕鈣產品的晶型一般較為規整,如普通輕鈣以紡錘形為主,而納米碳酸鈣以立方體晶型為主。

應用過程不同 

重鈣產品主要用于造紙、橡膠、塑料等行業,填充量較大,主要作為體積填料,而輕鈣應用范圍更為廣泛,主要以體積填料為主,而其中的超微細(俗稱納米級)碳酸鈣已經具有功能填料和體積填料的雙重角色,填充量較少。


重鈣和輕鈣在塑料中的應用區別 
前面已經講到,由于兩種產品的理化性能相差較大,從產品的細度來說,輕質碳酸鈣比重質碳酸鈣細的多,輕質碳酸鈣在塑膠料中能均勻分布,分散性要好,使得膠料的顏色均布性,膠料的強度、韌性、抗疲勞性等綜合機械性能均得到提高,膠料生產造粒過程中的摩擦系數也小,使得塑膠的造粒能力強,同時塑膠產品表面光滑,成型能力也會加強。但由于分子之間的吸附力的作用,高細度的填充料之間容易發生團聚作用,反面會降低填充料的均布性以及綜合機械能。并且輕質碳酸鈣的沉降體積比重質碳酸鈣大,在塑膠中可以增加體積,減小重量。但輕質碳酸鈣比重質碳酸鈣細吸油值大,膠料吸光性就會增大,產品表面就會呈現亞面或霧面效果。


所以在塑膠行業中往往采用輕、重質碳酸鈣混合加入的方法。再比如在橡膠行業中加入重質碳酸鈣主要目的是為了增加容積,降低成本對橡膠本身的性能提高不大,而輕質碳酸鈣除了具有重質碳酸鈣的作用外,對橡膠的性能還能有一定的提高。


另外從生產上來說,中國是一個石灰巖礦物大國,但決非取之不盡,用之不決,優其是高純度、高白度的重鈣礦石是十分稀少的,每開采一噸的重鈣礦石,就會造成數噸的礦渣,對環境的破壞遠大于輕鈣,比如南方某縣的碳酸鈣粉體是其支柱產業,在大力開采數年后重鈣資源也開始接近枯竭,這種情況已非罕見。而輕質碳酸鈣生產對礦石的要求不太高,對環境的破壞較小,必然會占據更大的市場。


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