В последние годы в связи с бурным развитием технология переработки карбоната кальция и быстрое развитие технологии обработки поверхности кальциевым порошком позволяет не только снизить себестоимость продукции, но и улучшить многие ее свойства, значительно повысить общую производительность материалов и увеличить добавленную стоимость продукции.
Распространенные эффекты модификации GCC
(1) Повышение жесткости композитных материалов.
Карбонат кальция может улучшить прочность на изгиб, модуль упругости при изгибе, твердость, износостойкость и другие свойства композитных материалов. Для пластиковых пленок жесткость композитных материалов может значительно повысить жесткость пленки, что благоприятно сказывается на гладкости и скручиваемости пленки.
(2) Улучшение размерной стабильности композитных материалов.
Улучшение размерной стабильности отражается в снижении усадки, коробления, коэффициента линейного расширения, ползучести, благоприятной изотропии и т. д. Заполнение GCC может значительно улучшить размерную стабильность.
(3) Улучшить термостойкость композиционных материалов.
Карбонат кальция может улучшить термическую стабильность композитных материалов, поскольку он поглощает вещества, способствующие разложению. Например, термическая стабильность композитов PBAT/порошок кальция значительно выше, чем у чистого PBAT. В качестве другого примера, добавление легкого карбоната кальция в изделия из ПВХ может поглощать хлористый водород, образующийся при разложении, и значительно улучшать термическую стабильность ПВХ при обработке.
(4) Улучшить сопротивление пленки разрыву.
Обычные пластиковые пленки имеют недостатки высокой продольной прочности и низкой поперечной прочности, особенно алифатические полиэфирные пленки PBS, PLA и PHA. После добавления порошка кальция изотропность композитного материала может быть увеличена, а сопротивление разрыву может быть значительно улучшено.
Специальные модификационные свойства карбоната кальция
(1) Влияние на свойства растяжения и удара
Не все виды карбоната кальция могут улучшить прочность пластиковых пленок на разрыв и ударопрочность, на которые влияют размер частицы кальциевого порошка и обработки поверхности.
Влияние размера частиц: Различные размеры частиц карбоната кальция по-разному модифицируют пластмассы. См. Таблицу 1. Как правило, размер частиц составляет менее 1000 меш. Он используется для инкрементной модификации. Размер частиц составляет от 1000 до 3000 меш с добавлением менее 10%. Это имеет небольшой эффект модификации. Размер частиц составляет более 5000 меш. Это функциональный кальциевый порошок, который имеет сильный эффект модификации. Он может улучшить прочность на разрыв и ударную вязкость. Наноразмерный кальциевый порошок имеет более мелкий размер частиц. Но его трудно диспергировать. Он может сравниться только с эффектом модификации карбоната кальция размером 8000 меш.
| Обработка связующим агентом крупного размера ячеек из тяжелого карбоната кальция (30%) | 2000 | 1250 | 800 | 500 |
| Индекс текучести расплава (г/10 мин) | 4.0 | 5.0 | 5.6 | 5.5 |
| Предел прочности (МПа) | 19.3 | 18.4 | 18.7 | 18.1 |
| Удлинение при разрыве (%) | 422 | 420 | 341 | 367 |
| Прочность на изгиб (МПа) | 28 | 28.6 | 28.2 | 28.4 |
| Модуль упругости при изгибе (МПа) | 1287 | 1291 | 1303 | 1294 |
| Ударная вязкость по Изоду (Дж/м) | 113 | 89 | 86 | 78 |
Из таблицы видно, что с уменьшением размера частиц карбоната кальция увеличивается ударная вязкость, предел прочности и удлинение при разрыве, прочность при изгибе и модуль упругости при изгибе остаются прежними, но текучесть снижается.
Если обработка поверхности хорошая, карбонат кальция может помочь. Его частицы должны быть правильного размера. Тогда он улучшит прочность на растяжение и ударную прочность композитных материалов. В последние годы развитие теории композитов продвинулось вперед. CaCO3 превратился из простого наполнителя в новый функциональный. Например, ударная прочность с надрезом гомополимера PP, наполненного CaCO3, может быть более чем в два раза выше, чем у базового пластика.
(2) Эффект подавления дыма во время горения
CaCO3 обладает превосходным эффектом подавления дыма. Принцип заключается в том, что он может реагировать с (захватывать) галогенид водорода в дыме, образуя стабильный CaCl2. Таким образом, CaCO3 может подавлять дым от полимеров, которые при горении выделяют галогениды водорода. К ним относятся винилхлорид, хлорсульфированный полиэтилен и хлоропреновый каучук. Реакция горения представляет собой гетерогенную реакцию твердого тела и газа. Она может происходить только на поверхности твердых частиц. Таким образом, размер частиц CaCO3 важен для эффекта подавления дыма. Только крошечные частицы имеют гораздо большую удельную площадь поверхности. Чем мельче размер частиц карбоната кальция, тем лучше эффект подавления дыма.
(3) Антиадгезивный агент
Выдувная цилиндрическая пленка, содержащая порошок кальция, обладает хорошими свойствами раскрытия и не вызывает адгезии при скручивании. GCC действует как открывающий агент.
(4) Увеличение коэффициента теплопроводности
Добавление карбоната кальция увеличивает коэффициент теплопроводности пленки, тем самым быстрее охлаждая пузырь пленки, полученной методом экструзии с раздувом, что повышает эффективность производства и увеличивает производительность экструдера. Если взять в качестве примера легкий кальциевый порошок 25%, добавленный в лист ПВХ, то для нагрева до 200°C потребуется всего 3,5 секунды, в то время как для чистого листа ПВХ потребуется 10,8 секунд, а коэффициент теплопроводности увеличится в 3 раза.
(5) Повышение ликвидности
GCC может улучшить текучесть композитной системы, снизить вязкость расплава и крутящий момент экструдера, увеличить производительность экструдера и повысить эффективность производства. Различные типы карбоната кальция оказывают различное влияние на текучесть. Порядок текучести определенных композитных материалов следующий: крупный кальцит карбонат кальция > мраморный кальциевый порошок, доломитовый кальциевый порошок > мелкий кальцит карбонат кальция > легкий карбонат кальция.
(6) Соответствие цветов
Используйте порошок кальция высокой белизны для замены некоторых белых пигментов. Он может заменить диоксид титана, дорогостоящий белый пигмент. Крупный порошок кальцита кальция является лучшим выбором. Он имеет высокую белизну и большую кроющую способность. Карбонат кальция может стать белым пигментом. Он имеет некоторую кроющую способность. Кроющая способность краски — это ее способность покрывать поверхность. Это минимальное количество краски, необходимое для скрытия цвета фона. Использование г/м2 означает, что кроющая способность различных красителей в покрытиях показана в Таблице 2:
| Название пигмента | Укрывистость (г/см²) |
| Контрапункт красный (светлый тон) | 18.1-16.3 |
| Контрапункт красный (темный тон) | 17.1-15.0 |
| Озеро красное С | 23.8-18.8 |
| Лисол Ред (Озеро Ба) | 33.7-21.7 |
| Лисол красный (озеро Ка) | 49.0-33.7 |
| Лисол рубиново-красный | 33.9 |
| пигмент алое озеро | 88.5 |
| Родамин Y (вольфраматное осаждение) | 25.1 |
| Родамин Б (осаждение фосфорновольфрамата) | 16.1 |
| Толуидин бордовый | 34.8-34.7 |
| Светостойкий финиковый красный BL | 12.4 |
| Диоксид титана (тип рутила, тип анатаза) | 18.4 19.5 |
| Цинковые белила (оксид цинка) | 24.8 |
| Сульфат бария | 30.6 |
| Карбонат кальция | 31.4 |
| Ганза Желтый G | 54.9 |
| Ганза Желтый 10G | 58.8 |
| Навсегда Оранжевый | 29.6 |
| Малахитовый зеленый | 5.4 |
| Уровень пигмента B | 2.7 |
| Малахитовый синий (осаждение фосфорновольфрамата) | 7.7 |
| Павлин синий | 68.5 |
| Метилвиолет (осаждение фосфорновольфрамата) | 7.6 |
| Метилвиолет (осаждение танина) | 4.9 |
| Дневной свет быстрый фиолетовый | 10.2 |
| Фталоцианин синий | 4.5 |
| Цинк-бариевые белила | 23.6 |
| Свинцовые белила (основной сульфат свинца) | 26.9 |
| Триоксид сурьмы | 22.7 |
| Тальк | 32.2 |
Покрывающая способность материала связана с показателем преломления. Чем выше показатель преломления, тем больше кроющая способность и тем выше белый оттенок. Показатель преломления различных белых материалов приведен в таблице 3.
| Белый материал | Индексный номер красителя | Показатель преломления |
| Диоксид титана (рутилового типа) | Пигмент Белый 6 | 2.70 |
| Диоксид титана (типа анатаза) | Пигмент Белый 6 | 2.55 |
| Цирконий | Пигмент Белый 12 | 2.40 |
| Сульфид цинка | Пигмент Белый 7 | 2.37 |
| Триоксид сурьмы | Пигмент Белый 11 | 2.19 |
| Оксид цинка | Пигмент Белый 4 | 2.00 |
| Литопон (цинко-бариевые белила) | Пигмент Белый 21 | 2.10 |
| Сульфат бария | Пигмент Белый 18 | 1.64 |
| Карбонат кальция | Пигмент Белый 27 | 1.58 |
| Тальк | — | 1.54 |
Влияние на цвет
Влияние на окраску: Естественный цвет карбоната кальция — белый, что влияет на сочетание ярких цветов, и он не может соответствовать ярким цветам; он также влияет на сопоставление с черным цветом и не может соответствовать конкретно черному цвету.
Влияние на цвет света: Помимо белого цвета, карбонат кальция часто имеет разные цветовые оттенки, влияющие на чистоту цвета. Цветной свет — это побочный цвет, отличный от основного цвета объекта. Цветной свет на обоих концах диаметра цветового круга дополняет друг друга. Например, дополнительный цвет синего — желтый. При смешивании можно получить белый свет, что является эффективным способом устранения цветного света.
Влияние карбоната кальция в различных регионах
В тяжелом карбонате кальция карбонат кальция различного происхождения излучает разные цвета фона. Например, карбонат кальция Сычуани имеет синий фон, карбонат кальция Гуанси — красный, а карбонат кальция Цзянси — голубоватый фон. При конкретном подборе цветов цвет света карбоната кальция должен соответствовать основному цвету. Например, карбонат кальция синего цвета устранит красящую силу желтых пигментов. Карбонат кальция синего цвета также часто используют для устранения желтого цвета продуктов.
Улучшите астигматизм пластиковых изделий: Добавление карбоната кальция не увеличивает блеск пластиковых изделий, но оказывает матирующий эффект, уменьшающий блеск.
(7) Увеличение воздухопроницаемости
Пластиковые пленки, наполненные кальциевым порошком, при растяжении образуют крошечные поры в пленке, которые могут пропускать только водяной пар, но не жидкую воду. Поэтому ее можно использовать для производства воздухопроницаемых пластиковых изделий. Например, типичная воздухопроницаемая пленка изготавливается из меди и большого количества карбоната кальция. Изготавливается из наполнителя и растяжения пленки. Как правило, для производства воздухопроницаемых пленок из кальциевого порошка можно выбрать только карбонат кальция 3000 меш, а распределение размеров частиц должно быть узким.
(8) Повышение эффективности деградации продукта
После того, как полиэтиленовый пластиковый пакет, содержащий карбонат кальция, будет зарыт под землей, карбонат кальция может вступить в реакцию с диоксидом углерода и водой с образованием Ca(HCO3)2, который растворяется в воде и покидает пленку, оставляя на пленке крошечные отверстия, увеличивая риск. пластиковой пленки и Зона, где окружающий воздух контактирует с микроорганизмами, что способствует разложению продукта.
(9) Играют зародышеобразующую роль
Nano-CaCO3 оказывает стимулирующее воздействие на зарождение кристаллизации полипропилена, что может увеличить содержание бета-кристаллов, тем самым улучшая ударную вязкость полипропилена.
(10) Уменьшите водопоглощение пластика PA.
Водопоглощение композитных материалов PA/порошка кальция ниже, чем у чистой смолы PA. Например, если PA6 наполнен порошком кальция 25%, скорость водопоглощения композитного материала снизится на 56%.
(11) Улучшение свойств поверхности
Карбонат кальция может увеличивать поверхностное натяжение композитных материалов и обладает превосходными адсорбционными свойствами, улучшая гальванопокрытие композитных материалов. покрытие и свойства печати.
(12) Влияние кальциевого порошка на пенообразование
Влияет ли порошок кальция на вспенивание пластиковых материалов, очень сложно и зависит от размера и количества добавки. Когда размер частиц карбоната кальция соответствует вспенивающему агенту, он может действовать как зародышеобразователь и играть положительную роль в вспенивании. Конкретный подходящий размер составляет менее 5 мкм и больше размера, который не агломерируется.