Son yıllarda hızlı gelişmeyle birlikte kalsiyum karbonat işleme teknolojisi ve kalsiyum tozu yüzey işleme teknolojisinin hızlı gelişimi, sadece ürün maliyetini düşürmekle kalmayıp aynı zamanda ürünlerin birçok özelliğini iyileştirebilir, malzemelerin genel performansını önemli ölçüde iyileştirebilir ve ürünlerin katma değerini artırabilir.
GCC'nin ortak modifikasyon etkileri
(1) Kompozit malzemelerin sertliğini arttırın
Kalsiyum karbonat kompozit malzemelerin eğilme mukavemetini, eğilme modülünü, sertliğini, aşınma direncini ve diğer özelliklerini iyileştirebilir. Plastik filmler için, kompozit malzemelerin sertliği filmin sertliğini önemli ölçüde artırabilir, bu da filmin pürüzsüzlüğü ve kıvrılması için faydalıdır.
(2) Kompozit malzemelerin boyutsal stabilitesini iyileştirin
Boyut kararlılığının iyileştirilmesi, daha az büzülme, daha az eğrilik, daha az doğrusal genleşme katsayısı, daha az sürünme, uygun izotropi vb. olarak yansır. GCC dolgusu boyut kararlılığını önemli ölçüde iyileştirebilir.
(3) Kompozit malzemelerin ısı direncini arttırın
Kalsiyum karbonat, ayrışmayı destekleyen maddeleri emdiği için kompozit malzemelerin termal kararlılığını iyileştirebilir. Örneğin, PBAT/kalsiyum tozu kompozitlerinin termal kararlılığı, saf PBAT'ınkinden önemli ölçüde daha yüksektir. Başka bir örnek olarak, PVC ürünlerine hafif kalsiyum karbonat eklemek, ayrışmayla üretilen hidrojen klorürü emebilir ve PVC'nin işleme termal kararlılığını büyük ölçüde iyileştirebilir.
(4) Filmin yırtılma direncini artırın
Genel plastik filmler, özellikle PBS, PLA ve PHA alifatik polyester filmler olmak üzere, yüksek uzunlamasına mukavemet ve düşük enine mukavemet dezavantajlarına sahiptir. Kalsiyum tozu eklendikten sonra, kompozit malzemenin izotropisi artırılabilir ve yırtılma direnci önemli ölçüde iyileştirilebilir.
Kalsiyum karbonatın özel modifikasyon özellikleri
(1) Çekme ve darbe özelliklerine etkisi
Tüm kalsiyum karbonatlar plastik filmlerin çekme mukavemetini ve darbe mukavemetini iyileştiremez; bunlar, kalsiyum karbonattan etkilenir. parçacık boyutu kalsiyum tozu ve yüzey işleminin.
Parçacık boyutunun etkisi: Farklı kalsiyum karbonat parçacık boyutları plastikleri farklı şekilde değiştirir. Tablo 1'e bakın. Genellikle, parçacık boyutu 1000 mesh'in altındadır. Artımlı modifikasyon için kullanılır. Parçacık boyutu 1000 ile 3000 mesh arasındadır ve 10%'nin altında bir ekleme yapılır. Bunun hafif bir modifikasyon etkisi vardır. Parçacık boyutu 5000 mesh'in üzerindedir. Güçlü bir modifikasyon etkisine sahip olan işlevsel kalsiyum tozudur. Çekme ve darbe dayanımını artırabilir. Nanoölçekli kalsiyum tozu daha ince bir parçacık boyutuna sahiptir. Ancak, dağıtılması zordur. Sadece 8000 mesh kalsiyum karbonatın modifikasyon etkisine denk gelebilir.
| Ağır kalsiyum karbonatın (30%) gözenek boyutunun birleştirme maddesiyle işlenmesi | 2000 | 1250 | 800 | 500 |
| Erime akış indeksi (g/10 dak) | 4.0 | 5.0 | 5.6 | 5.5 |
| Çekme mukavemeti (MPa) | 19.3 | 18.4 | 18.7 | 18.1 |
| Kopma noktasındaki uzama (%) | 422 | 420 | 341 | 367 |
| Eğilme mukavemeti (MPa) | 28 | 28.6 | 28.2 | 28.4 |
| Eğilme modülü (MPa) | 1287 | 1291 | 1303 | 1294 |
| Izod darbe dayanımı (J/m) | 113 | 89 | 86 | 78 |
Tablodan kalsiyum karbonatın tane boyutu küçüldükçe darbe dayanımı, çekme dayanımı ve kopma uzamasının arttığı, eğilme dayanımı ve eğilme modülünün aynı olduğu ancak akışkanlığın azaldığı tablodan görülmektedir.
Yüzey işlemi iyiyse, kalsiyum karbonat yardımcı olabilir. Parçacıkları doğru boyutta olmalıdır. Daha sonra kompozit malzemelerin çekme ve darbe mukavemetlerini iyileştirecektir. Son yıllarda, kompozit teorisinin gelişimi ilerledi. CaCO3 basit bir dolgudan yeni bir işlevsel dolguya dönüştü. Örneğin, CaCO3 dolgulu bir PP homopolimerinin çentikli darbe mukavemeti, temel plastiğin iki katından fazla olabilir.
(2) Yanma sırasında dumanı bastırma etkisi
CaCO3 mükemmel bir duman bastırma etkisine sahiptir. Prensip, dumandaki hidrojen halojenürle reaksiyona girerek (yakalayarak) kararlı CaCl2 üretmesidir. Bu nedenle, CaCO3 yandığında hidrojen halojenür üreten polimerlerden çıkan dumanı bastırabilir. Bunlara vinil klorür, klorosülfonatlanmış polietilen ve kloropren kauçuk dahildir. Yanma reaksiyonu katı-gaz heterojen bir reaksiyondur. Sadece katı parçacıkların yüzeyinde meydana gelebilir. Bu nedenle, CaCO3 parçacıklarının boyutu duman bastırma etkisi için önemlidir. Sadece küçük parçacıklar çok daha büyük bir özgül yüzey alanına sahiptir. Kalsiyum karbonat parçacık boyutu ne kadar ince olursa, duman bastırma etkisi o kadar iyi olur.
(3) Yapışmaz madde
Kalsiyum tozu içeren şişirilmiş silindirik film iyi açma özelliklerine sahiptir ve kıvrıldığında yapışmaya neden olmaz. GCC bir açma maddesi olarak işlev görür.
(4) Isıl iletkenlik oranını arttırın
Kalsiyum karbonat eklenmesi filmin ısıl iletkenlik oranını artırır, böylece şişirilmiş filmin film kabarcığı daha hızlı soğutulur, üretim verimliliği iyileştirilir ve ekstrüderin çıktısı artırılır. Örnek olarak bir PVC levhaya eklenen 25% hafif kalsiyum tozu alındığında, 200°C'ye ısınması sadece 3,5 saniye sürerken, saf bir PVC levha 10,8 saniye sürer ve ısıl iletkenlik oranı 3 kata kadar artar.
(5) Likiditeyi iyileştirin
GCC kompozit sistemin akışkanlığını iyileştirebilir, eriyik viskozitesini ve ekstrüder torkunu azaltabilir, ekstrüder çıktısını artırabilir ve üretim verimliliğini iyileştirebilir. Farklı kalsiyum karbonat türlerinin akış üzerinde farklı etkileri vardır. Belirli kompozit malzemelerin akışkanlık sırası büyük kalsit kalsiyum karbonat > mermer kalsiyum tozu, dolomit kalsiyum tozu > küçük kalsit kalsiyum karbonat > hafif kalsiyum karbonattır.
(6) Renk eşleştirme performansı
Bazı beyaz pigmentleri değiştirmek için yüksek beyazlıkta kalsiyum tozu kullanın. Pahalı bir beyaz pigment olan titanyum dioksitin yerini alabilir. Büyük kalsit kalsiyum tozu en iyi seçimdir. Yüksek beyazlığa ve büyük örtücülüğe sahiptir. Kalsiyum karbonat beyaz bir pigment olabilir. Biraz gizleme gücüne sahiptir. Boyanın gizleme gücü, bir yüzeyi örtme yeteneğidir. Arka plan rengini gizlemek için gereken minimum boya miktarıdır. g/m2 kullanmak, kaplamalardaki çeşitli renklendiricilerin gizleme gücünün Tablo 2'de gösterildiği anlamına gelir:
| Pigment adı | Gizleme gücü (g/cm²) |
| Kontrpuan kırmızı (açık ton) | 18.1-16.3 |
| Kontrpuan kırmızısı (koyu ton) | 17.1-15.0 |
| Kırmızı göl C | 23.8-18.8 |
| Lisol Kırmızısı (Ba Gölü) | 33.7-21.7 |
| Lisol kırmızısı (Ca gölü) | 49.0-33.7 |
| Lisol yakut kırmızısı | 33.9 |
| pigment kırmızı gölü | 88.5 |
| Rodamin Y (tungstat çökelmesi) | 25.1 |
| Rodamin B (fosfotungstat çökelmesi) | 16.1 |
| Toluidin bordo | 34.8-34.7 |
| Işığa dayanıklı tarih kırmızı BL | 12.4 |
| Titanyum dioksit (rutil tipi, anataz tipi) | 18.4 19.5 |
| Çinko beyazı (çinko oksit) | 24.8 |
| Baryum sülfat | 30.6 |
| Kalsiyum karbonat | 31.4 |
| Hansa Sarı G | 54.9 |
| Hansa Sarı 10G | 58.8 |
| Sonsuza Kadar Turuncu | 29.6 |
| Malahit yeşili | 5.4 |
| Pigment oranı B | 2.7 |
| Malakit mavisi (fosfotungstat yağışı) | 7.7 |
| tavuskuşu Mavisi | 68.5 |
| Metil menekşe (fosfotungstat çökelmesi) | 7.6 |
| Metil menekşe (tanen çökelmesi) | 4.9 |
| Gün ışığı hızlı mor | 10.2 |
| Ftalosiyanin mavisi | 4.5 |
| Çinko baryum beyazı | 23.6 |
| Kurşun beyazı (temel kurşun sülfat) | 26.9 |
| Antimuan trioksit | 22.7 |
| Talk pudrası | 32.2 |
Bir malzemenin kaplama gücü kırılma indisi ile ilgilidir. Kırılma indeksi ne kadar yüksek olursa, kaplama gücü de o kadar yüksek olur ve beyaz renk tonu da o kadar yüksek olur. Çeşitli beyaz malzemelerin kırılma indisi Tablo 3'te gösterilmektedir.
| Beyaz Malzeme | Renklendirici İndeks Numarası | Kırılma indisi |
| Titanyum dioksit (rutil tipi) | Pigment Beyaz 6 | 2.70 |
| Titanyum dioksit (anataz tipi) | Pigment Beyaz 6 | 2.55 |
| Zirkonya | Pigment Beyaz 12 | 2.40 |
| Çinko sülfür | Pigment Beyaz 7 | 2.37 |
| Antimuan trioksit | Pigment Beyaz 11 | 2.19 |
| Çinko oksit | Pigment Beyaz 4 | 2.00 |
| Litopon (çinko baryum beyazı) | Pigment Beyaz 21 | 2.10 |
| Baryum sülfat | Pigment Beyaz 18 | 1.64 |
| Kalsiyum karbonat | Pigment Beyaz 27 | 1.58 |
| Talk pudrası | — | 1.54 |
Renk Üzerindeki Etki
Renklendirme üzerindeki etkisi: Kalsiyum karbonatın doğal rengi beyazdır, bu da parlak renklerin uyumuna etki eder ve parlak renklerle eşleşemez; siyahla eşleşmede de etkisi vardır ve özellikle siyahla eşleşemez.
Renkli ışık üzerindeki etkisi: Kalsiyum karbonatın beyaz renginin yanı sıra sıklıkla farklı renk ışıkları da vardır ve bu da rengin saflığını etkiler. Renkli ışık, bir nesnenin ana renginden farklı olarak tesadüfi bir renktir. Renk tekerleği çapının her iki ucundaki renkli ışık tamamlayıcı niteliktedir. Örneğin mavinin tamamlayıcı rengi sarıdır. Karıştırıldığında beyaz ışık elde edilebilir, bu da renkli ışığı ortadan kaldırmanın etkili bir yoludur.
Kalsiyum karbonatın farklı bölgelerdeki etkisi
Ağır kalsiyum karbonatta, farklı kökenlerden gelen kalsiyum karbonat, farklı arka plan renkleri yayar. Örneğin, Sichuan kalsiyum karbonat mavi bir arka plana sahiptir, Guangxi kalsiyum karbonat kırmızı bir arka plana sahiptir ve Jiangxi kalsiyum karbonat mavimsi bir arka plana sahiptir. Spesifik renk eşleştirmede kalsiyum karbonatın renk ışığının ana renklendirme rengiyle tutarlı olması gerekir. Örneğin mavi renkli ışığa sahip kalsiyum karbonat, sarı pigmentlerin renklendirme gücünü ortadan kaldıracaktır. Mavi renkli kalsiyum karbonat da sıklıkla ürünlerin sarı rengini ortadan kaldırmak için kullanılır.
Plastik ürünlerin astigmatizmasını geliştirin: Kalsiyum karbonatın eklenmesi plastik ürünlerin parlaklığını arttırmaz ancak parlaklığı azaltan matlaştırıcı bir etkiye sahiptir.
(7) Nefes alabilirliği artırın
Kalsiyum tozuyla doldurulmuş plastik filmler gerildiğinde filmde minik gözenekler oluşturur ve bu gözenekler yalnızca su buharından geçebilir ancak sıvı sudan geçemez. Bu nedenle, nefes alabilen plastik ürünler üretmek için kullanılabilir. Örneğin, tipik bir nefes alabilen film bakırdan ve büyük miktarda kalsiyum karbonattan yapılır. Dolgu ve film germeden yapılır. Genellikle, nefes alabilen filmler üretmek için kalsiyum tozu için yalnızca 3000 mesh kalsiyum karbonat seçilebilir ve parçacık boyutu dağılımı dar olmalıdır.
(8) Ürün bozulma performansını teşvik edin
Kalsiyum karbonat içeren polietilen plastik torba yeraltına gömüldükten sonra, kalsiyum karbonat karbondioksit ve suyla reaksiyona girerek suda çözünebilen Ca(HCO3)2 oluşturabilir ve filmi terk ederek filmde küçük delikler bırakarak riski artırabilir. plastik filmin ve Çevredeki havanın mikroorganizmalarla temas ettiği alan, böylece ürünün bozulmasına neden olur.
(9) Çekirdek oluşturucu bir rol oynayın
Nano-CaCO3, polipropilenin kristalleşme çekirdeklenmesi üzerinde uyarıcı bir etkiye sahiptir, bu da beta kristal içeriğini artırabilir, böylece polipropilenin darbe dayanıklılığını artırabilir.
(10) PA plastiğinin su emilimini azaltın
PA/kalsiyum tozu kompozit malzemelerin su emilimi, PA saf reçinesinden daha düşüktür. Örneğin, PA6 25% kalsiyum tozu ile doldurulursa, kompozit malzemenin su emilim oranı 56% kadar azalacaktır.
(11) Yüzey özelliklerini iyileştirin
Kalsiyum karbonat, kompozit malzemelerin yüzey gerilimini artırabilir ve kompozit malzemelerin kaplama özelliğini iyileştirmek için mükemmel adsorpsiyon özelliklerine sahiptir. kaplama ve baskı özellikleri.
(12) Kalsiyum tozunun köpürme üzerindeki etkisi
Kalsiyum tozunun plastik malzemelerin köpürme performansını etkileyip etkilemediği çok karmaşıktır ve eklenen boyuta ve miktara bağlıdır. Kalsiyum karbonatın parçacık boyutu köpürme maddesiyle eşleştiğinde, çekirdekleştirici madde olarak hareket edebilir ve köpürmede olumlu bir rol oynayabilir. Belirli uygun boyut 5 μm'den küçüktür ve kümeleşmeyen boyuttan daha büyüktür.