کربنات کلسیم، نقش آن در فرمول های اصلاح شده

در سال های اخیر، با توسعه سریع فناوری پردازش کربنات کلسیم و توسعه سریع فناوری تصفیه سطح پودر کلسیم، نه تنها می تواند هزینه محصولات را کاهش دهد، بلکه بسیاری از خواص محصولات را بهبود می بخشد، عملکرد کلی مواد را به طور قابل توجهی بهبود می بخشد و ارزش افزوده محصولات را افزایش می دهد.

اثرات متداول اصلاح GCC

(1) سفتی مواد کامپوزیت را بهبود می بخشد

کربنات کلسیم می تواند استحکام خمشی، مدول خمشی، سختی، مقاومت در برابر سایش و سایر خواص مواد کامپوزیت را بهبود بخشد. برای فیلم های پلاستیکی، سختی مواد کامپوزیت می تواند به طور قابل توجهی سفتی فیلم را افزایش دهد که برای صافی و پیچش فیلم مفید است.

(2) بهبود پایداری ابعادی مواد کامپوزیت

بهبود پایداری ابعادی در کاهش انقباض، کاهش تاب خوردگی، کاهش ضریب انبساط خطی، کاهش خزش، همسانگردی مطلوب و غیره منعکس می‌شود. پر کردن GCC می‌تواند به طور قابل توجهی پایداری ابعادی را بهبود بخشد.

(3) مقاومت حرارتی مواد کامپوزیت را بهبود بخشد

کربنات کلسیم می تواند پایداری حرارتی مواد کامپوزیتی را بهبود بخشد زیرا موادی را جذب می کند که باعث تجزیه می شوند. به عنوان مثال، پایداری حرارتی کامپوزیت های PBAT/ پودر کلسیم به طور قابل توجهی بالاتر از PBAT خالص است. برای مثال دیگر، افزودن کربنات کلسیم سبک به محصولات PVC می تواند کلرید هیدروژن تولید شده در اثر تجزیه را جذب کند و پایداری حرارتی پردازش PVC را تا حد زیادی بهبود بخشد.

(4) مقاومت پارگی فیلم را بهبود بخشید

فیلم های پلاستیکی عمومی دارای معایب استحکام طولی بالا و استحکام عرضی کم هستند، به ویژه فیلم های پلی استر آلیفاتیک PBS، PLA و PHA. پس از افزودن پودر کلسیم می توان همسانگردی ماده کامپوزیت را افزایش داد و مقاومت پارگی را به میزان قابل توجهی بهبود بخشید.

خواص اصلاحی ویژه کربنات کلسیم

(1) اثر بر خواص کششی و ضربه

همه کربنات کلسیم نمی توانند استحکام کششی و استحکام ضربه ای لایه های پلاستیکی را که تحت تأثیر اندازه ذرات پودر کلسیم و درمان سطح.

تأثیر اندازه ذرات: اندازه های مختلف ذرات کربنات کلسیم، پلاستیک را به طور متفاوتی تغییر می دهند. به جدول 1 مراجعه کنید. به طور کلی، اندازه ذرات زیر 1000 مش است. برای اصلاح تدریجی استفاده می شود. اندازه ذرات بین 1000 تا 3000 مش است، با افزودن کمتر از 10%. این یک اثر اصلاحی جزئی دارد. اندازه ذرات بالای 5000 مش است. این پودر کلسیم کاربردی است که اثر اصلاحی قوی دارد. می تواند استحکام کششی و ضربه ای را بهبود بخشد. پودر کلسیم در مقیاس نانو دارای اندازه ذرات ریزتری است. اما، پراکندگی آن سخت است. این فقط می تواند با اثر اصلاحی کربنات کلسیم مش 8000 مطابقت داشته باشد.

از جدول می توان دریافت که با ریزتر شدن اندازه ذرات کربنات کلسیم، استحکام ضربه، استحکام کششی و ازدیاد طول در هنگام شکست افزایش می یابد، استحکام خمشی و مدول خمشی یکسان است، اما سیالیت کاهش می یابد.

اگر درمان سطح خوب باشد، کربنات کلسیم می تواند کمک کند. ذرات آن باید اندازه مناسبی داشته باشند. سپس مقاومت کششی و ضربه ای مواد کامپوزیتی را بهبود می بخشد. در سال های اخیر، توسعه نظریه کامپوزیت پیشرفت کرده است. CaCO3 از یک پرکننده ساده به یک پرکننده جدید تبدیل شده است. به عنوان مثال، مقاومت ضربه ای یک هموپلیمر PP پر شده با CaCO3 می تواند بیش از دو برابر پلاستیک پایه باشد.

(2) اثر سرکوب دود در طول احتراق

CaCO3 اثر بسیار خوبی در سرکوب دود دارد. اصل این است که می تواند با هالید هیدروژن موجود در دود واکنش داده و CaCl2 پایدار تولید کند. بنابراین، CaCO3 می تواند دود ناشی از پلیمرهایی را که در هنگام سوختن هالید هیدروژن تولید می کنند، سرکوب کند. اینها عبارتند از وینیل کلرید، پلی اتیلن کلروسولفوناته و لاستیک کلروپرن. واکنش احتراق یک واکنش ناهمگن جامد-گاز است. فقط می تواند روی سطح ذرات جامد رخ دهد. بنابراین، اندازه ذرات CaCO3 برای اثر سرکوب دود مهم است. فقط ذرات ریز دارای سطح ویژه بسیار بزرگتری هستند. هرچه اندازه ذرات کربنات کلسیم ریزتر باشد، اثر سرکوب دود بهتر است.

(3) عامل ضد چسب

فیلم استوانه ای دمیده حاوی پودر کلسیم خاصیت بازشوندگی خوبی دارد و در هنگام پیچ خوردن باعث چسبندگی نمی شود. شورای همکاری خلیج فارس به عنوان عامل افتتاحیه عمل می کند.

(4) نرخ هدایت حرارتی را افزایش دهید

افزودن کربنات کلسیم نرخ هدایت حرارتی فیلم را افزایش می دهد و در نتیجه حباب فیلم فیلم دمیده را سریعتر خنک می کند، راندمان تولید را بهبود می بخشد و خروجی اکسترودر را افزایش می دهد. با در نظر گرفتن پودر کلسیم سبک 25% که به ورق پی وی سی اضافه شده است، به عنوان مثال، حرارت آن تا 200 درجه سانتیگراد تنها 3.5 ثانیه طول می کشد، در حالی که یک ورق پی وی سی خالص 10.8 ثانیه طول می کشد و سرعت هدایت حرارتی تا 3 برابر افزایش می یابد.

(5) بهبود نقدینگی

GCC می تواند سیالیت سیستم کامپوزیت را بهبود بخشد، ویسکوزیته مذاب و گشتاور اکسترودر را کاهش دهد، خروجی اکسترودر را افزایش دهد و راندمان تولید را بهبود بخشد. انواع مختلف کربنات کلسیم اثرات متفاوتی بر جریان دارند. ترتیب سیالیت مواد کامپوزیتی خاص عبارت است از کربنات کلسیم کلسیت بزرگ > پودر کلسیم مرمر، پودر کلسیم دولومیت > کربنات کلسیم کلسیت کوچک > کربنات کلسیم سبک.

(6) عملکرد تطبیق رنگ

برای جایگزینی برخی از رنگدانه های سفید از پودر کلسیم با سفیدی بالا استفاده کنید. می تواند جایگزین دی اکسید تیتانیوم، یک رنگدانه سفید گران قیمت شود. پودر کلسیم کلسیت بزرگ بهترین انتخاب است. سفیدی بالا و قدرت پوشانندگی بالایی دارد. کربنات کلسیم می تواند به رنگدانه سفید تبدیل شود. مقداری قدرت پنهان دارد. قدرت پنهان رنگ توانایی آن در پوشاندن سطح است. این حداقل مقدار رنگ مورد نیاز برای پنهان کردن رنگ پس زمینه است. استفاده از g/m2 به این معنی است که قدرت پنهان کردن رنگ های مختلف در پوشش ها در جدول 2 نشان داده شده است:

قدرت پوشش یک ماده به ضریب شکست مربوط می شود. هر چه ضریب شکست بیشتر باشد، قدرت پوشش بیشتر و رنگ سفید بیشتر است. ضریب شکست مواد سفید مختلف در جدول 3 نشان داده شده است.

تاثیر بر رنگ

تاثیر بر رنگ آمیزی: رنگ طبیعی کربنات کلسیم سفید است که در تطابق رنگ های روشن تاثیر دارد و نمی تواند با رنگ های روشن مطابقت داشته باشد. در تطابق با مشکی نیز تاثیر دارد و نمی تواند با مشکی خاص مطابقت داشته باشد.

تاثیر بر نور رنگ: کربنات کلسیم علاوه بر رنگ سفید، اغلب دارای نورهای رنگی مختلفی نیز می باشد که بر خلوص رنگ تأثیر می گذارد. نور رنگی یک رنگ اتفاقی غیر از رنگ اصلی یک جسم است. نور رنگ در هر دو انتهای قطر چرخه رنگ مکمل است. به عنوان مثال، رنگ مکمل آبی، زرد است. هنگامی که مخلوط می شود، نور سفید به دست می آید که یک راه موثر برای از بین بردن نور رنگ است.

تاثیر کربنات کلسیم در مناطق مختلف

در کربنات کلسیم سنگین، کربنات کلسیم از منشأهای مختلف رنگ های زمینه متفاوتی را منتشر می کند. به عنوان مثال، کربنات کلسیم سیچوان دارای پس زمینه آبی، کربنات کلسیم گوانگشی دارای پس زمینه قرمز و کربنات کلسیم جیانگشی دارای پس زمینه آبی است. در تطابق رنگ خاص، نور رنگ کربنات کلسیم باید با رنگ رنگ اصلی مطابقت داشته باشد. به عنوان مثال، کربنات کلسیم با نور آبی رنگ، قدرت رنگ‌دهی رنگدانه‌های زرد را از بین می‌برد. کربنات کلسیم با رنگ آبی نیز اغلب برای از بین بردن رنگ زرد محصولات استفاده می شود.

بهبود آستیگماتیسم محصولات پلاستیکی: افزودن کربنات کلسیم براقیت محصولات پلاستیکی را افزایش نمی دهد، اما اثر ماتینگ دارد که باعث کاهش براقیت می شود.

(7) افزایش تنفس

فیلم‌های پلاستیکی پر شده با پودر کلسیم، در صورت کشیده شدن، منافذ ریز را در فیلم ایجاد می‌کنند که فقط می‌توانند از بخار آب عبور کنند، اما از آب مایع عبور نمی‌کنند. بنابراین می توان از آن برای تولید محصولات پلاستیکی قابل تنفس استفاده کرد. به عنوان مثال، یک فیلم معمولی تنفسی از مس و مقدار زیادی کربنات کلسیم ساخته شده است. ساخته شده از بالشتک و کشش فیلم. به طور کلی، فقط 3000 مش کربنات کلسیم را می توان برای پودر کلسیم برای تولید فیلم های تنفسی انتخاب کرد و توزیع اندازه ذرات باید باریک باشد.

(8) عملکرد تخریب محصول را ارتقا دهید

پس از اینکه کیسه پلاستیکی پلی اتیلن حاوی کربنات کلسیم در زیر زمین دفن شد، کربنات کلسیم ممکن است با دی اکسید کربن و آب واکنش داده و Ca(HCO3)2 را تشکیل دهد که می تواند در آب حل شود و فیلم را ترک کند و سوراخ های ریزی روی فیلم ایجاد کند و خطر را افزایش دهد. از لایه پلاستیکی و ناحیه ای که هوای اطراف با میکروارگانیسم ها تماس پیدا می کند و در نتیجه باعث تخریب محصول می شود.

(9) نقش هسته ای را ایفا کنید

Nano-CaCO3 دارای یک اثر القایی بر روی هسته‌زایی تبلور پلی پروپیلن است که می‌تواند محتوای کریستال بتا را افزایش دهد و در نتیجه چقرمگی ضربه پلی پروپیلن را بهبود بخشد.

(10) جذب آب پلاستیک PA را کاهش دهید

جذب آب مواد کامپوزیت پودر PA/کلسیم کمتر از رزین خالص PA است. به عنوان مثال، اگر PA6 با پودر کلسیم 25% پر شود، میزان جذب آب ماده کامپوزیت تا 56% کاهش می یابد.

(11) بهبود خواص سطح

کربنات کلسیم می تواند کشش سطحی مواد کامپوزیت را افزایش دهد و دارای خواص جذب عالی برای بهبود آبکاری مواد کامپوزیت است. پوشش و خواص چاپ

(12) اثر پودر کلسیم بر کف کردن

اینکه آیا پودر کلسیم بر عملکرد کف کردن مواد پلاستیکی تأثیر می‌گذارد بسیار پیچیده است و به اندازه و مقدار افزوده بستگی دارد. زمانی که اندازه ذرات کربنات کلسیم با عامل کف زا مطابقت داشته باشد، می تواند به عنوان یک عامل هسته ای عمل کند و نقش مثبتی در کف سازی داشته باشد. اندازه مناسب خاص کمتر از 5 میکرومتر و بزرگتر از اندازه ای است که تجمع نمی یابد.