Ces dernières années, avec le développement rapide de technologie de traitement du carbonate de calcium et le développement rapide de la technologie de traitement de surface de la poudre de calcium, il peut non seulement réduire le coût des produits, mais également améliorer de nombreuses propriétés des produits, améliorer considérablement les performances globales des matériaux et augmenter la valeur ajoutée des produits.
Effets de modification courants du GCC
(1) Améliorer la rigidité des matériaux composites
Carbonate de calcium peut améliorer la résistance à la flexion, le module de flexion, la dureté, la résistance à l'usure et d'autres propriétés des matériaux composites. Pour les films plastiques, la rigidité des matériaux composites peut augmenter considérablement la rigidité du film, ce qui est bénéfique pour la douceur et le gondolage du film.
(2) Améliorer la stabilité dimensionnelle des matériaux composites
L'amélioration de la stabilité dimensionnelle se reflète dans un retrait réduit, un gauchissement réduit, un coefficient de dilatation linéaire réduit, un fluage réduit, une isotropie favorable, etc. Le remplissage GCC peut améliorer considérablement la stabilité dimensionnelle.
(3) Améliorer la résistance thermique des matériaux composites
Le carbonate de calcium peut améliorer la stabilité thermique des matériaux composites car il absorbe les substances qui favorisent la décomposition. Par exemple, la stabilité thermique des composites PBAT/poudre de calcium est nettement supérieure à celle du PBAT pur. Par exemple, l'ajout de carbonate de calcium léger aux produits en PVC peut absorber le chlorure d'hydrogène produit par la décomposition et améliorer considérablement la stabilité thermique du PVC lors du traitement.
(4) Améliorer la résistance à la déchirure du film
Les films plastiques classiques présentent les inconvénients d'une résistance longitudinale élevée et d'une faible résistance transversale, en particulier les films polyester aliphatique PBS, PLA et PHA. Après l'ajout de poudre de calcium, l'isotropie du matériau composite peut être augmentée et la résistance à la déchirure peut être considérablement améliorée.
Propriétés de modification spéciales du carbonate de calcium
(1) Effet sur les propriétés de traction et d'impact
Tous les carbonates de calcium ne peuvent pas améliorer la résistance à la traction et aux chocs des films plastiques, qui sont affectées par la la taille des particules de poudre de calcium et traitement de surface.
Influence de la taille des particules : Différentes tailles de particules de carbonate de calcium modifient les plastiques différemment. Voir le tableau 1. En général, la taille des particules est inférieure à 1 000 mesh. Elle est utilisée pour la modification incrémentielle. La taille des particules est comprise entre 1 000 et 3 000 mesh, avec un ajout inférieur à 10%. Cela a un léger effet de modification. La taille des particules est supérieure à 5 000 mesh. Il s'agit d'une poudre de calcium fonctionnelle, qui a un fort effet de modification. Elle peut améliorer la résistance à la traction et aux chocs. La poudre de calcium à l'échelle nanométrique a une taille de particule plus fine. Mais elle est difficile à disperser. Elle ne peut égaler l'effet de modification que du carbonate de calcium de 8 000 mesh.
| Traitement par agent de couplage du carbonate de calcium lourd (30%) | 2000 | 1250 | 800 | 500 |
| Indice de fluidité (g/10min) | 4.0 | 5.0 | 5.6 | 5.5 |
| Résistance à la traction (MPa) | 19.3 | 18.4 | 18.7 | 18.1 |
| Allongement à la rupture (%) | 422 | 420 | 341 | 367 |
| Résistance à la flexion (MPa) | 28 | 28.6 | 28.2 | 28.4 |
| Module de flexion (MPa) | 1287 | 1291 | 1303 | 1294 |
| Résistance aux chocs Izod (J/m) | 113 | 89 | 86 | 78 |
Le tableau montre qu'à mesure que la taille des particules du carbonate de calcium devient plus fine, la résistance aux chocs, la résistance à la traction et l'allongement à la rupture augmentent, la résistance à la flexion et le module de flexion sont les mêmes, mais la fluidité diminue.
Si le traitement de surface est bon, le carbonate de calcium peut être utile. Ses particules doivent avoir la bonne taille. Il améliorera alors la résistance à la traction et aux chocs des matériaux composites. Ces dernières années, le développement de la théorie des composites a progressé. Le CaCO3 est passé d'une simple charge à une nouvelle charge fonctionnelle. Par exemple, la résistance aux chocs entaillés d'un homopolymère PP chargé de CaCO3 peut être plus de deux fois supérieure à celle du plastique de base.
(2) Effet de suppression de fumée pendant la combustion
Le CaCO3 a un excellent effet de suppression de fumée. Le principe est qu'il peut réagir avec (capturer) l'halogénure d'hydrogène dans la fumée pour générer du CaCl2 stable. Ainsi, le CaCO3 peut supprimer la fumée des polymères qui produisent des halogénures d'hydrogène lors de leur combustion. Il s'agit notamment du chlorure de vinyle, du polyéthylène chlorosulfoné et du caoutchouc chloroprène. La réaction de combustion est une réaction hétérogène solide-gaz. Elle ne peut se produire qu'à la surface des particules solides. La taille des particules de CaCO3 est donc importante pour l'effet de suppression de fumée. Seules les particules minuscules ont une surface spécifique beaucoup plus grande. Plus la taille des particules de carbonate de calcium est fine, meilleur est l'effet de suppression de fumée.
(3) Agent anti-adhésif
Le film cylindrique soufflé contenant de la poudre de calcium présente de bonnes propriétés d'ouverture et ne provoque pas d'adhérence lorsqu'il est enroulé. Le GCC agit comme un agent d'ouverture.
(4) Augmenter le taux de conductivité thermique
L'ajout de carbonate de calcium augmente le taux de conductivité thermique du film, refroidissant ainsi plus rapidement la bulle du film soufflé, améliorant l'efficacité de la production et augmentant le rendement de l'extrudeuse. En prenant comme exemple la poudre de calcium légère 25% ajoutée à une feuille de PVC, il ne faut que 3,5 secondes pour chauffer à 200 °C, tandis qu'une feuille de PVC pur prend 10,8 secondes, et le taux de conductivité thermique est multiplié par 3.
(5) Améliorer la liquidité
Le GCC peut améliorer la fluidité du système composite, réduire la viscosité de la masse fondue et le couple de l'extrudeuse, augmenter le rendement de l'extrudeuse et améliorer l'efficacité de la production. Différents types de carbonate de calcium ont des effets différents sur l'écoulement. L'ordre de fluidité des matériaux composites spécifiques est le suivant : carbonate de calcium de calcite de grande taille > poudre de calcium de marbre, poudre de calcium de dolomite > carbonate de calcium de petite calcite > carbonate de calcium léger.
(6) Performances de correspondance des couleurs
Utilisez de la poudre de calcium à haute blancheur pour remplacer certains pigments blancs. Elle peut remplacer le dioxyde de titane, un pigment blanc coûteux. La poudre de calcium calcite de grande taille est le meilleur choix. Elle a une blancheur élevée et un grand pouvoir couvrant. Le carbonate de calcium peut devenir un pigment blanc. Il a un certain pouvoir couvrant. Le pouvoir couvrant d'une peinture est sa capacité à couvrir une surface. C'est la quantité minimale de peinture nécessaire pour cacher la couleur de fond. L'utilisation de g/m2 signifie que le pouvoir couvrant de divers colorants dans les revêtements est indiqué dans le tableau 2 :
| Nom du pigment | Pouvoir couvrant (g/cm²) |
| Contrepoint rouge (ton clair) | 18.1-16.3 |
| Rouge contrepoint (ton foncé) | 17.1-15.0 |
| Lac rouge C | 23.8-18.8 |
| Lisol Rouge (Lac Ba) | 33.7-21.7 |
| Lisol rouge (lac Ca) | 49.0-33.7 |
| Rouge rubis Lisol | 33.9 |
| laque pigmentée écarlate | 88.5 |
| Rhodamine Y (précipitation de tungstate) | 25.1 |
| Rhodamine B (précipitation du phosphotungstate) | 16.1 |
| Toluidine marron | 34.8-34.7 |
| Date résistante à la lumière rouge BL | 12.4 |
| Le dioxyde de titane (type rutile, type anatase) | 18.4 19.5 |
| Blanc de zinc (oxyde de zinc) | 24.8 |
| Sulfate de baryum | 30.6 |
| Carbonate de calcium | 31.4 |
| Hansa Jaune G | 54.9 |
| Hansa Jaune 10G | 58.8 |
| Orange pour toujours | 29.6 |
| Vert malachite | 5.4 |
| Taux de pigmentation B | 2.7 |
| Bleu malachite (précipitation du phosphotungstate) | 7.7 |
| paon bleu | 68.5 |
| Violet de méthyle (précipitation du phosphotungstate) | 7.6 |
| Violet de méthyle (précipitation des tanins) | 4.9 |
| Violet rapide à la lumière du jour | 10.2 |
| Bleu de phtalocyanine | 4.5 |
| Zinc baryum blanc | 23.6 |
| Blanc de plomb (sulfate de plomb basique) | 26.9 |
| Trioxyde d'antimoine | 22.7 |
| Poudre de talc | 32.2 |
Le pouvoir couvrant d'un matériau est lié à l'indice de réfraction. Plus l’indice de réfraction est élevé, plus le pouvoir couvrant est important et plus la teinte blanche est élevée. L'indice de réfraction de divers matériaux blancs est indiqué dans le tableau 3.
| Matériau blanc | Numéro d'index des colorants | Indice de réfraction |
| Dioxyde de titane (type rutile) | Pigment Blanc 6 | 2.70 |
| Dioxyde de titane (type anatase) | Pigment Blanc 6 | 2.55 |
| Zircone | Pigment Blanc 12 | 2.40 |
| Sulfure de zinc | Pigment Blanc 7 | 2.37 |
| Trioxyde d'antimoine | Pigment Blanc 11 | 2.19 |
| Oxyde de zinc | Pigment Blanc 4 | 2.00 |
| Lithopone (zinc baryum blanc) | Pigment Blanc 21 | 2.10 |
| Sulfate de baryum | Pigment Blanc 18 | 1.64 |
| Carbonate de calcium | Pigment Blanc 27 | 1.58 |
| Poudre de talc | — | 1.54 |
Impact sur la couleur
Effet sur la coloration : La couleur naturelle du carbonate de calcium est le blanc, ce qui a un impact sur la correspondance des couleurs vives, et il ne peut pas correspondre aux couleurs vives ; cela a également un impact sur la correspondance avec le noir, et il ne peut pas correspondre particulièrement au noir.
Effet sur la lumière colorée : En plus de sa couleur blanche, le carbonate de calcium présente souvent des lumières de couleurs différentes, ce qui affecte la pureté de la couleur. La lumière colorée est une couleur accessoire autre que la couleur principale d’un objet. La lumière colorée aux deux extrémités du diamètre de la roue chromatique est complémentaire. Par exemple, la couleur complémentaire du bleu est le jaune. Une fois mélangée, une lumière blanche peut être obtenue, ce qui constitue un moyen efficace d'éliminer la lumière colorée.
L'impact du carbonate de calcium dans différentes régions
Dans le carbonate de calcium lourd, le carbonate de calcium d'origines différentes émet des couleurs de fond différentes. Par exemple, le carbonate de calcium du Sichuan a un fond bleu, le carbonate de calcium du Guangxi a un fond rouge et le carbonate de calcium du Jiangxi a un fond bleuâtre. Dans la correspondance des couleurs spécifique, la lumière de couleur du carbonate de calcium doit être cohérente avec la couleur colorante principale. Par exemple, le carbonate de calcium avec une lumière de couleur bleue éliminera le pouvoir colorant des pigments jaunes. Le carbonate de calcium de couleur bleue est également souvent utilisé pour éliminer la couleur jaune des produits.
Améliorer l'astigmatisme des produits en plastique : L'ajout de carbonate de calcium n'augmente pas la brillance des produits en plastique mais a un effet mat qui réduit la brillance.
(7) Augmenter la respirabilité
Les films plastiques remplis de poudre de calcium produiront de minuscules pores dans le film lorsqu'ils sont étirés, qui ne peuvent traverser que la vapeur d'eau mais pas l'eau liquide. Par conséquent, il peut être utilisé pour produire des produits en plastique respirants. Par exemple, un film respirant typique est composé de cuivre et d'une grande quantité de carbonate de calcium. Fait de rembourrage et d'étirement de film. En général, seul le carbonate de calcium de 3000 mesh peut être sélectionné pour la poudre de calcium pour produire des films respirants, et la distribution granulométrique doit être étroite.
(8) Promouvoir les performances de dégradation des produits
Une fois le sac en plastique polyéthylène contenant du carbonate de calcium enfoui sous terre, le carbonate de calcium peut réagir avec le dioxyde de carbone et l'eau pour former du Ca(HCO3)2 qui peut être dissous dans l'eau et quitter le film, laissant de minuscules trous sur le film, augmentant ainsi le risque. du film plastique et La zone où l'air ambiant entre en contact avec les micro-organismes, favorisant ainsi la dégradation du produit.
(9) Jouer un rôle nucléateur
Le Nano-CaCO3 a un effet inducteur sur la nucléation par cristallisation du polypropylène, ce qui peut augmenter la teneur en cristaux bêta, améliorant ainsi la résistance aux chocs du polypropylène.
(10) Réduire l’absorption d’eau du plastique PA
L'absorption d'eau des matériaux composites PA/poudre de calcium est inférieure à celle de la résine PA pure. Par exemple, si le PA6 est rempli de poudre de calcium 25%, le taux d'absorption d'eau du matériau composite sera réduit de 56%.
(11) Améliorer les propriétés de surface
Le carbonate de calcium peut augmenter la tension superficielle des matériaux composites et possède d'excellentes propriétés d'adsorption pour améliorer le placage des matériaux composites, revêtement et propriétés d'impression.
(12) Effet de la poudre de calcium sur la formation de mousse
Il est très compliqué de déterminer si la poudre de calcium affecte les performances de moussage des matières plastiques et cela dépend de la taille et de la quantité ajoutée. Lorsque la taille des particules de carbonate de calcium correspond à l'agent moussant, il peut agir comme agent de nucléation et jouer un rôle positif dans le moussage. La taille spécifique appropriée est inférieure à 5 µm et supérieure à la taille qui ne s'agglomère pas.