كربونات الكالسيوم ودورها في التركيبات المعدلة

في السنوات الأخيرة، مع التطور السريع ل تكنولوجيا معالجة كربونات الكالسيوم مع التطور السريع لتكنولوجيا معالجة سطح مسحوق الكالسيوم، فإنه لا يمكن أن يقلل من تكلفة المنتجات فحسب، بل يحسن أيضًا العديد من خصائص المنتجات، ويحسن بشكل كبير الأداء العام للمواد ويزيد من القيمة المضافة للمنتجات.

تأثيرات التعديل الشائعة لـ GCC

(1) تحسين صلابة المواد المركبة

كربونات الكالسيوم يمكن تحسين قوة الانحناء ومعامل الانحناء والصلابة ومقاومة التآكل وغيرها من خصائص المواد المركبة. بالنسبة للأغشية البلاستيكية، يمكن أن تزيد صلابة المواد المركبة بشكل كبير من صلابة الفيلم، مما يفيد نعومة الفيلم وتجعيده.

(2) تحسين استقرار الأبعاد للمواد المركبة

ينعكس تحسين الاستقرار الأبعادي في انخفاض الانكماش، وانخفاض الانحناء، وانخفاض معامل التمدد الخطي، وانخفاض الزحف، والتماثل المتساوي المواتي، وما إلى ذلك. يمكن أن تعمل حشوة GCC على تحسين الاستقرار الأبعادي بشكل كبير.

(3) تحسين المقاومة للحرارة للمواد المركبة

يمكن لكربونات الكالسيوم تحسين الاستقرار الحراري للمواد المركبة لأنها تمتص المواد التي تعزز التحلل. على سبيل المثال، الاستقرار الحراري للمركبات المكونة من PBAT/مسحوق الكالسيوم أعلى بكثير من PBAT النقي. على سبيل المثال، يمكن لإضافة كربونات الكالسيوم الخفيفة إلى منتجات PVC أن تمتص كلوريد الهيدروجين الناتج عن التحلل وتحسن بشكل كبير الاستقرار الحراري لمعالجة PVC.

(4) تحسين مقاومة الفيلم للتمزق

تتميز الأفلام البلاستيكية العامة بعيوب تتمثل في القوة الطولية العالية والقوة العرضية المنخفضة، وخاصة أفلام البوليستر الأليفاتية PBS وPLA وPHA. بعد إضافة مسحوق الكالسيوم، يمكن زيادة خواص المادة المركبة، ويمكن تحسين مقاومة التمزق بشكل كبير.

خصائص التعديل الخاصة لكربونات الكالسيوم

(1) التأثير على خصائص الشد والتأثير

لا يمكن لجميع كربونات الكالسيوم تحسين قوة الشد وقوة التأثير للأغشية البلاستيكية، والتي تتأثر بـ حجم الجسيمات من مسحوق الكالسيوم ومعالجة السطح.

تأثير حجم الجسيمات: تعدل أحجام جسيمات كربونات الكالسيوم المختلفة البلاستيك بشكل مختلف. انظر الجدول 1. بشكل عام، يكون حجم الجسيمات أقل من 1000 شبكة. يتم استخدامه للتعديل التدريجي. حجم الجسيمات بين 1000 و 3000 شبكة، مع إضافة أقل من 10%. هذا له تأثير تعديل طفيف. حجم الجسيمات أعلى من 5000 شبكة. إنه مسحوق كالسيوم وظيفي، له تأثير تعديل قوي. يمكنه تحسين قوة الشد والتأثير. مسحوق الكالسيوم النانوي له حجم جسيم أدق. ولكن من الصعب تشتيته. لا يمكنه إلا أن يضاهي تأثير تعديل كربونات الكالسيوم 8000 شبكة.

يمكن أن نرى من الجدول أنه عندما يصبح حجم جسيم كربونات الكالسيوم أصغر، تزداد قوة الصدم، وقوة الشد، والاستطالة عند الكسر، وتكون قوة الانثناء ومعامل الانثناء متماثلتين، ولكن تقل السيولة.

إذا كانت المعالجة السطحية جيدة، يمكن أن يساعد كربونات الكالسيوم. يجب أن تكون جزيئاته بالحجم المناسب. سيؤدي ذلك إلى تحسين قوة الشد والصدمات للمواد المركبة. في السنوات الأخيرة، تقدم تطوير نظرية المركبات. لقد تغير CaCO3 من حشو بسيط إلى حشو وظيفي جديد. على سبيل المثال، يمكن أن تكون قوة التأثير المسننة لبولي بروبلين المتجانس المملوء بـ CaCO3 أكثر من ضعف قوة البلاستيك الأساسي.

(2) تأثير قمع الدخان أثناء الاحتراق

يتمتع CaCO3 بتأثير ممتاز في إخماد الدخان. والمبدأ هنا هو أنه يستطيع التفاعل مع هاليد الهيدروجين في الدخان لتوليد CaCl2 المستقر. وبالتالي، يستطيع CaCO3 إخماد الدخان الناتج عن البوليمرات التي تنتج هاليدات الهيدروجين عند احتراقها. وتشمل هذه البوليمرات كلوريد الفينيل، والبولي إيثيلين المكلور سلفونات، والمطاط الكلوروبرين. ويُعد تفاعل الاحتراق تفاعلاً غير متجانس بين الصلب والغاز. ولا يمكن أن يحدث إلا على سطح الجسيمات الصلبة. لذا، فإن حجم جسيمات CaCO3 مهم لتأثير إخماد الدخان. فالجسيمات الصغيرة فقط لها مساحة سطحية أكبر بكثير. وكلما كان حجم جسيم كربونات الكالسيوم أدق، كان تأثير إخماد الدخان أفضل.

(3) عامل مضاد للالتصاق

يتمتع الفيلم الأسطواني المنفوخ المحتوي على مسحوق الكالسيوم بخصائص فتح جيدة ولن يسبب الالتصاق عند تجعيده. يعمل GCC كعامل فتح.

(4) زيادة معدل التوصيل الحراري

تزيد إضافة كربونات الكالسيوم من معدل التوصيل الحراري للفيلم، وبالتالي تبريد فقاعة الفيلم للفيلم المنفوخ بشكل أسرع، وتحسين كفاءة الإنتاج وزيادة إنتاج الطارد. على سبيل المثال، عند إضافة مسحوق الكالسيوم الخفيف 25% إلى ورقة PVC، يستغرق تسخينه إلى 200 درجة مئوية 3.5 ثانية فقط، بينما تستغرق ورقة PVC النقية 10.8 ثانية، ويزداد معدل التوصيل الحراري بما يصل إلى 3 مرات.

(5) تحسين السيولة

يمكن لـ GCC تحسين سيولة نظام المركب، وتقليل لزوجة الذوبان وعزم دوران الطارد، وزيادة إنتاج الطارد، وتحسين كفاءة الإنتاج. الأنواع المختلفة من كربونات الكالسيوم لها تأثيرات مختلفة على التدفق. ترتيب سيولة المواد المركبة المحددة هو كربونات الكالسيوم الكالسيتية الكبيرة> مسحوق الكالسيوم الرخامي، مسحوق الكالسيوم الدولوميت> كربونات الكالسيوم الكالسيتية الصغيرة> كربونات الكالسيوم الخفيفة.

(6) أداء مطابقة الألوان

استخدم مسحوق الكالسيوم عالي البياض لاستبدال بعض الصبغات البيضاء. يمكنه استبدال ثاني أكسيد التيتانيوم، وهو صبغة بيضاء باهظة الثمن. مسحوق الكالسيوم الكالسيت الكبير هو الخيار الأفضل. يتميز ببياض عالي وقوة تغطية كبيرة. يمكن أن يتحول كربونات الكالسيوم إلى صبغة بيضاء. لديه بعض قوة الإخفاء. قوة إخفاء الطلاء هي قدرته على تغطية السطح. إنها الحد الأدنى من كمية الطلاء اللازمة لإخفاء لون الخلفية. يعني استخدام جرام/م2 أن قوة إخفاء الملونات المختلفة في الطلاء موضحة في الجدول 2:

ترتبط قوة التغطية للمادة بمعامل الانكسار. كلما ارتفع معامل الانكسار، زادت قوة التغطية وزاد اللون الأبيض. يظهر معامل الانكسار لمختلف المواد البيضاء في الجدول 3.

التأثير على اللون

التأثير على التلوين: اللون الطبيعي لكربونات الكالسيوم هو اللون الأبيض، مما له تأثير على مطابقة الألوان الزاهية، ولا يمكن أن يتناسب مع الألوان الزاهية؛ كما أن له تأثيرًا على المطابقة مع اللون الأسود، ولا يمكن أن يتطابق مع اللون الأسود بشكل خاص.

التأثير على ضوء اللون: بالإضافة إلى لونها الأبيض، غالبًا ما تحتوي كربونات الكالسيوم أيضًا على أضواء ملونة مختلفة، مما يؤثر على نقاء اللون. ضوء اللون هو لون عرضي بخلاف اللون الرئيسي للكائن. يعد الضوء الملون عند طرفي قطر عجلة الألوان مكملاً. على سبيل المثال، اللون المكمل للون الأزرق هو الأصفر. وعند مزجه يمكن الحصول على الضوء الأبيض، وهو وسيلة فعالة للقضاء على الضوء الملون.

تأثير كربونات الكالسيوم في المناطق المختلفة

في كربونات الكالسيوم الثقيلة، تنبعث كربونات الكالسيوم من أصول مختلفة ألوان خلفية مختلفة. على سبيل المثال، كربونات الكالسيوم في سيتشوان لها خلفية زرقاء، وكربونات الكالسيوم في جوانجشي لها خلفية حمراء، وكربونات الكالسيوم في جيانغشي لها خلفية مزرقة. في مطابقة الألوان المحددة، يجب أن يكون ضوء اللون لكربونات الكالسيوم متسقًا مع لون التلوين الرئيسي. على سبيل المثال، كربونات الكالسيوم مع ضوء اللون الأزرق سوف تقضي على قوة التلوين للأصباغ الصفراء. غالبًا ما تستخدم كربونات الكالسيوم ذات اللون الأزرق لإزالة اللون الأصفر للمنتجات.

تحسين الاستجماتيزم للمنتجات البلاستيكية: إن إضافة كربونات الكالسيوم لا يزيد من لمعان المنتجات البلاستيكية ولكن له تأثير حصيرة يقلل من اللمعان.

(7) زيادة التهوية

ستنتج الأفلام البلاستيكية المملوءة بمسحوق الكالسيوم مسامًا صغيرة في الفيلم عند تمدده، والتي يمكنها المرور عبر بخار الماء فقط ولكن ليس الماء السائل. لذلك، يمكن استخدامها لإنتاج منتجات بلاستيكية قابلة للتنفس. على سبيل المثال، يتكون الفيلم القابل للتنفس النموذجي من النحاس وكمية كبيرة من كربونات الكالسيوم. مصنوع من الحشو وتمدد الفيلم. بشكل عام، يمكن اختيار كربونات الكالسيوم بحجم 3000 شبكة فقط لمسحوق الكالسيوم لإنتاج أفلام قابلة للتنفس، ويجب أن يكون توزيع حجم الجسيمات ضيقًا.

(8) تعزيز أداء تدهور المنتج

بعد دفن الكيس البلاستيكي من البولي إيثيلين الذي يحتوي على كربونات الكالسيوم تحت الأرض، قد تتفاعل كربونات الكالسيوم مع ثاني أكسيد الكربون والماء لتكوين Ca(HCO3)2 الذي يمكن إذابته في الماء وترك الغشاء، مما يترك ثقوبًا صغيرة على الغشاء، مما يزيد من المخاطر. من الفيلم البلاستيكي والمنطقة التي يتلامس فيها الهواء المحيط مع الكائنات الحية الدقيقة، وبالتالي تعزيز تدهور المنتج.

(9) لعب دور النواة

Nano-CaCO3 له تأثير محفز على نواة تبلور مادة البولي بروبيلين، والتي يمكن أن تزيد من محتوى بلورات بيتا، وبالتالي تحسين صلابة تأثير مادة البولي بروبيلين.

(10) تقليل امتصاص الماء لبلاستيك PA

إن معدل امتصاص الماء لمواد PA/مسحوق الكالسيوم المركبة أقل من معدل امتصاص راتنج PA النقي. على سبيل المثال، إذا تم ملء PA6 بمسحوق الكالسيوم 25%، فإن معدل امتصاص الماء للمادة المركبة سينخفض بمقدار 56%.

(11) تحسين خصائص السطح

يمكن لكربونات الكالسيوم أن تزيد من التوتر السطحي للمواد المركبة وتتمتع بخصائص امتصاص ممتازة لتحسين طلاء المواد المركبة، طلاء وخصائص الطباعة.

(12) تأثير مسحوق الكالسيوم على الرغوة

إن تأثير مسحوق الكالسيوم على أداء الرغوة للمواد البلاستيكية أمر معقد للغاية ويعتمد على حجم وكمية الإضافة. عندما يتطابق حجم جسيمات كربونات الكالسيوم مع عامل الرغوة، فيمكنه أن يعمل كعامل نووي ويلعب دورًا إيجابيًا في الرغوة. الحجم المناسب المحدد أقل من 5 ميكرومتر وأكبر من الحجم الذي لا يتكتل.