En los últimos años, con el rápido desarrollo de tecnología de procesamiento de carbonato de calcio Además del rápido desarrollo de la tecnología de tratamiento de superficies con polvo de calcio, no solo puede reducir el costo de los productos, sino que también puede mejorar muchas propiedades de los productos, mejorar significativamente el rendimiento general de los materiales y aumentar el valor agregado de los productos.
Efectos de modificación comunes del CCG
(1) Mejorar la rigidez de los materiales compuestos.
Carbonato de calcio Puede mejorar la resistencia a la flexión, el módulo de flexión, la dureza, la resistencia al desgaste y otras propiedades de los materiales compuestos. En el caso de las películas de plástico, la rigidez de los materiales compuestos puede aumentar significativamente la rigidez de la película, lo que es beneficioso para la suavidad y el rizado de la película.
(2) Mejorar la estabilidad dimensional de los materiales compuestos.
La mejora de la estabilidad dimensional se refleja en una reducción de la contracción, una reducción de la deformación, una reducción del coeficiente de expansión lineal, una reducción de la fluencia, una isotropía favorable, etc. El relleno de GCC puede mejorar significativamente la estabilidad dimensional.
(3) Mejorar la resistencia al calor de los materiales compuestos.
El carbonato de calcio puede mejorar la estabilidad térmica de los materiales compuestos porque absorbe sustancias que promueven la descomposición. Por ejemplo, la estabilidad térmica de los compuestos de PBAT/polvo de calcio es significativamente mayor que la del PBAT puro. Otro ejemplo: agregar carbonato de calcio ligero a los productos de PVC puede absorber el cloruro de hidrógeno producido por la descomposición y mejorar en gran medida la estabilidad térmica del procesamiento del PVC.
(4) Mejorar la resistencia al desgarro de la película.
Las películas plásticas generales tienen las desventajas de una alta resistencia longitudinal y una baja resistencia transversal, especialmente las películas de poliéster alifático PBS, PLA y PHA. Después de agregar polvo de calcio, se puede aumentar la isotropía del material compuesto y se puede mejorar significativamente la resistencia al desgarro.
Propiedades de modificación especiales del carbonato de calcio.
(1) Efecto sobre las propiedades de tracción y de impacto.
No todo el carbonato de calcio puede mejorar la resistencia a la tracción y al impacto de las películas plásticas, que se ven afectadas por la tamaño de partícula de polvo de calcio y tratamiento de superficies.
Influencia del tamaño de partícula: Diferentes tamaños de partículas de carbonato de calcio modifican los plásticos de manera diferente. Consulte la Tabla 1. Generalmente, el tamaño de partícula es inferior a 1000 mallas. Se utiliza para modificación incremental. El tamaño de partícula está entre 1000 y 3000 mallas, con una adición de menos de 10%. Esto tiene un ligero efecto de modificación. El tamaño de partícula es superior a 5000 mallas. Es un polvo de calcio funcional, que tiene un fuerte efecto de modificación. Puede mejorar la resistencia a la tracción y al impacto. El polvo de calcio a nanoescala tiene un tamaño de partícula más fino. Pero es difícil de dispersar. Solo puede igualar el efecto de modificación del carbonato de calcio de 8000 mallas.
| Tratamiento con agente acoplante de tamaño de malla de carbonato de calcio pesado (30%) | 2000 | 1250 | 800 | 500 |
| Índice de flujo de fusión (g/10 min) | 4.0 | 5.0 | 5.6 | 5.5 |
| Resistencia a la tracción (MPa) | 19.3 | 18.4 | 18.7 | 18.1 |
| Elongación de rotura (%) | 422 | 420 | 341 | 367 |
| Resistencia a la flexión (MPa) | 28 | 28.6 | 28.2 | 28.4 |
| Módulo de flexión (MPa) | 1287 | 1291 | 1303 | 1294 |
| Resistencia al impacto Izod (J/m) | 113 | 89 | 86 | 78 |
Se puede ver en la tabla que a medida que el tamaño de partícula del carbonato de calcio se vuelve más fino, la resistencia al impacto, la resistencia a la tracción y el alargamiento de rotura aumentan, la resistencia a la flexión y el módulo de flexión son los mismos, pero la fluidez disminuye.
Si el tratamiento de la superficie es bueno, el carbonato de calcio puede ayudar. Sus partículas deben tener el tamaño adecuado. De esta manera, mejorará la resistencia a la tracción y al impacto de los materiales compuestos. En los últimos años, el desarrollo de la teoría de los materiales compuestos ha avanzado. El CaCO3 ha pasado de ser un simple relleno a un nuevo material funcional. Por ejemplo, la resistencia al impacto con entalla de un homopolímero de PP cargado con CaCO3 puede ser más del doble que la del plástico base.
(2) Efecto de supresión de humo durante la combustión.
El CaCO3 tiene un excelente efecto supresor del humo. El principio es que puede reaccionar con (capturar) el haluro de hidrógeno en el humo para generar CaCl2 estable. Por lo tanto, el CaCO3 puede suprimir el humo de los polímeros que producen haluros de hidrógeno cuando se queman. Estos incluyen cloruro de vinilo, polietileno clorosulfonado y caucho de cloropreno. La reacción de combustión es una reacción heterogénea sólido-gas. Solo puede ocurrir en la superficie de partículas sólidas. Por lo tanto, el tamaño de las partículas de CaCO3 es importante para el efecto supresor del humo. Solo las partículas diminutas tienen un área de superficie específica mucho mayor. Cuanto más fino sea el tamaño de la partícula de carbonato de calcio, mejor será el efecto supresor del humo.
(3) Agente antiadherente
La película cilíndrica soplada que contiene polvo de calcio tiene buenas propiedades de apertura y no provoca adherencias al enrollarse. El GCC actúa como agente de apertura.
(4) Aumentar la tasa de conductividad térmica
La adición de carbonato de calcio aumenta la tasa de conductividad térmica de la película, lo que permite enfriar más rápido la burbuja de la película soplada, mejorar la eficiencia de producción y aumentar la producción de la extrusora. Si tomamos como ejemplo el polvo de calcio ligero 25% añadido a una lámina de PVC, solo se necesitan 3,5 segundos para calentarla a 200 °C, mientras que una lámina de PVC puro tarda 10,8 segundos y la tasa de conductividad térmica aumenta hasta tres veces.
(5) Mejorar la liquidez
El GCC puede mejorar la fluidez del sistema compuesto, reducir la viscosidad de la masa fundida y el par de torsión de la extrusora, aumentar la producción de la extrusora y mejorar la eficiencia de producción. Los diferentes tipos de carbonato de calcio tienen diferentes efectos sobre el flujo. El orden de fluidez de materiales compuestos específicos es carbonato de calcio de calcita grande > polvo de calcio de mármol, polvo de calcio de dolomita > carbonato de calcio de calcita pequeña > carbonato de calcio ligero.
(6) Rendimiento de coincidencia de colores
Utilice polvo de calcio de alta blancura para reemplazar algunos pigmentos blancos. Puede reemplazar al dióxido de titanio, un pigmento blanco costoso. El polvo de calcio de calcita de gran tamaño es la mejor opción. Tiene una alta blancura y un gran poder cubriente. El carbonato de calcio puede convertirse en un pigmento blanco. Tiene cierto poder cubriente. El poder cubriente de la pintura es su capacidad para cubrir una superficie. Es la cantidad mínima de pintura necesaria para ocultar el color de fondo. El uso de g/m2 significa que el poder cubriente de varios colorantes en recubrimientos se muestra en la Tabla 2:
| Nombre del pigmento | Poder cubriente (g/cm²) |
| Contrapunto rojo (tono claro) | 18.1-16.3 |
| Contrapunto rojo (tono oscuro) | 17.1-15.0 |
| Lago rojo C | 23.8-18.8 |
| Lisol Rojo (Lago Ba) | 33.7-21.7 |
| Rojo Lisol (lago Ca) | 49.0-33.7 |
| Lisol rojo rubí | 33.9 |
| pigmento lago escarlata | 88.5 |
| Rodamina Y (precipitación de tungstato) | 25.1 |
| Rodamina B (precipitación de fosfotungstato) | 16.1 |
| Toluidina granate | 34.8-34.7 |
| Rojo dátil resistente a la luz BL | 12.4 |
| Dióxido de titanio (tipo rutilo, tipo anatasa) | 18.4 19.5 |
| Blanco de zinc (óxido de zinc) | 24.8 |
| Sulfato de bario | 30.6 |
| Carbonato de calcio | 31.4 |
| Hansa Amarillo G | 54.9 |
| Hansa Amarillo 10G | 58.8 |
| Naranja por siempre | 29.6 |
| Verde malaquita | 5.4 |
| Tasa de pigmentación B | 2.7 |
| Azul de malaquita (precipitación de fosfotungstato) | 7.7 |
| Azul eléctrico | 68.5 |
| Violeta de metilo (precipitación de fosfotungstato) | 7.6 |
| Violeta de metilo (precipitación de taninos) | 4.9 |
| Púrpura resistente a la luz del día | 10.2 |
| Azul de ftalocianina | 4.5 |
| Zinc bario blanco | 23.6 |
| Blanco de plomo (sulfato básico de plomo) | 26.9 |
| Trióxido de antimonio | 22.7 |
| Polvos de talco | 32.2 |
El poder cubriente de un material está relacionado con el índice de refracción. Cuanto mayor sea el índice de refracción, mayor será el poder cubriente y mayor será la tonalidad blanca. El índice de refracción de varios materiales blancos se muestra en la Tabla 3.
| Material blanco | Número de índice de colorante | Índice de refracción |
| Dióxido de titanio (tipo rutilo) | pigmento blanco 6 | 2.70 |
| Dióxido de titanio (tipo anatasa) | pigmento blanco 6 | 2.55 |
| circonita | Pigmento Blanco 12 | 2.40 |
| Sulfuro de zinc | pigmento blanco 7 | 2.37 |
| Trióxido de antimonio | pigmento blanco 11 | 2.19 |
| Óxido de zinc | Pigmento Blanco 4 | 2.00 |
| Litopón (blanco zinc-bario) | Pigmento Blanco 21 | 2.10 |
| Sulfato de bario | Pigmento Blanco 18 | 1.64 |
| Carbonato de calcio | Pigmento Blanco 27 | 1.58 |
| Polvos de talco | — | 1.54 |
Impacto en el color
Efecto sobre la coloración: El color natural del carbonato de calcio es el blanco, lo que influye en la combinación de colores brillantes y no puede combinar colores brillantes; También tiene un impacto en la combinación con el negro y no puede combinar particularmente con el negro.
Efecto sobre la luz de color: Además de su color blanco, el carbonato de calcio a menudo también tiene luces de diferentes colores, lo que afecta la pureza del color. La luz de color es un color incidental distinto del color principal de un objeto. La luz de color en ambos extremos del diámetro de la rueda de color es complementaria. Por ejemplo, el color complementario del azul es el amarillo. Cuando se mezcla, se puede obtener luz blanca, que es una forma eficaz de eliminar la luz de color.
El impacto del carbonato de calcio en diferentes regiones
En el caso del carbonato de calcio pesado, el carbonato de calcio de diferentes orígenes emite diferentes colores de fondo. Por ejemplo, el carbonato de calcio de Sichuan tiene un fondo azul, el carbonato de calcio de Guangxi tiene un fondo rojo y el carbonato de calcio de Jiangxi tiene un fondo azulado. En la combinación de colores específica, el color claro del carbonato de calcio debe ser consistente con el color colorante principal. Por ejemplo, el carbonato de calcio con luz de color azul eliminará el poder colorante de los pigmentos amarillos. El carbonato de calcio de color azul también se utiliza a menudo para eliminar el color amarillo de los productos.
Mejorar el astigmatismo de los productos plásticos: La adición de carbonato de calcio no aumenta el brillo de los productos plásticos, pero tiene un efecto mate que lo reduce.
(7) Aumentar la transpirabilidad
Las películas plásticas rellenas con polvo de calcio producirán pequeños poros en la película cuando se estiren, por los que solo puede pasar vapor de agua pero no agua líquida. Por lo tanto, se puede utilizar para producir productos plásticos transpirables. Por ejemplo, una película transpirable típica está hecha de cobre y una gran cantidad de carbonato de calcio. Hecho de relleno y estiramiento de película. Generalmente, solo se puede seleccionar carbonato de calcio de malla 3000 para el polvo de calcio para producir películas transpirables, y la distribución del tamaño de partícula debe ser estrecha.
(8) Promover el rendimiento de degradación del producto.
Después de enterrar bajo tierra la bolsa de plástico de polietileno que contiene carbonato de calcio, el carbonato de calcio puede reaccionar con dióxido de carbono y agua para formar Ca(HCO3)2 que puede disolverse en agua y abandonar la película, dejando pequeños agujeros en la película, lo que aumenta el riesgo. de la película plástica y El área donde el aire circundante entra en contacto con los microorganismos, promoviendo así la degradación del producto.
(9) Desempeñar un papel nucleador
Nano-CaCO3 tiene un efecto inductor sobre la nucleación por cristalización del polipropileno, lo que puede aumentar el contenido de cristales beta, mejorando así la tenacidad al impacto del polipropileno.
(10) Reducir la absorción de agua del plástico PA.
La absorción de agua de los materiales compuestos de PA/polvo de calcio es menor que la de la resina PA pura. Por ejemplo, si se rellena PA6 con polvo de calcio 25%, la tasa de absorción de agua del material compuesto se reducirá en 56%.
(11) Mejorar las propiedades de la superficie.
El carbonato de calcio puede aumentar la tensión superficial de los materiales compuestos y tiene excelentes propiedades de adsorción para mejorar el recubrimiento de los materiales compuestos. revestimiento y propiedades de impresión.
(12) Efecto del polvo de calcio sobre la formación de espuma
El efecto del polvo de calcio sobre el rendimiento de formación de espuma de los materiales plásticos es muy complicado y depende del tamaño y la cantidad de adición. Cuando el tamaño de partícula del carbonato de calcio coincide con el del agente espumante, puede actuar como agente nucleante y desempeñar un papel positivo en la formación de espuma. El tamaño adecuado específico es inferior a 5 μm y mayor que el tamaño que no se aglomera.