重質碳酸鈣是塑料行業主要選擇的(de)填(tian)料,廣(guang)泛應(ying)用于塑料薄膜(mo)、型材、管材,塑編拉絲和人造(zao)革等(deng)塑料工業生產中,其在塑料加工中所起(qi)作用包括:
為塑料制品增容、增重、降低成本(ben);
提高加工性(xing)能(neng)(neng),分(fen)散性(xing)能(neng)(neng);
提高尺寸穩定性、剛性和(he)韌性;
提(ti)高耐(nai)熱性能、抗(kang)老化以及抗(kang)紫外線(xian)性能;
并(bing)可取代昂貴的白色顏料起到(dao)一定的增(zeng)白作用(yong)、提高制品(pin)的表(biao)面(mian)光澤和表(biao)面(mian)平整性等。
那么,塑料(liao)行業(ye)用重質碳酸鈣都(dou)有哪(na)些(xie)指標(biao)要求(qiu)呢(ni)?為什么會(hui)要求(qiu)這些(xie)指標(biao)呢(ni)?
1.白度
白度高低主要影(ying)響(xiang)填(tian)(tian)充(chong)塑料制品的(de)色澤、外觀,并不影(ying)響(xiang)材(cai)料的(de)力學性(xing)能(neng)(neng)和加工(gong)性(xing)能(neng)(neng)。白度越高,對填(tian)(tian)充(chong)塑料著色的(de)影(ying)響(xiang)越小;性(xing)能(neng)(neng)相(xiang)同條(tiao)件下,白度高更(geng)具有競爭優勢。
塑料(liao)用重(zhong)(zhong)鈣原則上要求白度(du)越(yue)高越(yue)好,如(ru)普通塑料(liao)用重(zhong)(zhong)鈣的白度(du)要求大于(yu)92%,高檔(dang)塑料(liao)填充母粒用重(zhong)(zhong)鈣的白度(du)要求達到95%。
2.雜質含量
雜質(zhi)含量高低不僅影(ying)(ying)響(xiang)填充(chong)塑(su)料制(zhi)品的色(se)澤、外觀,還對材(cai)料的力學性(xing)能(neng)和加工(gong)性(xing)能(neng)產(chan)生影(ying)(ying)響(xiang)。
塑料行業用(yong)重鈣原則上要求雜質(zhi)含量越(yue)(yue)低越(yue)(yue)好(hao),碳酸鈣含量越(yue)(yue)高越(yue)(yue)好(hao),影響塑料的(de)主(zhu)要雜質(zhi)指標(biao)有Fe2O3、MgO、SiO2等。
Fe2O3含量高(gao)會影響重鈣粉的(de)色澤(ze),易(yi)發(fa)黃,特別是(shi)在進行表面處理時與硬脂酸等酸性(xing)物(wu)質結合,在高(gao)溫條(tiao)件(jian)下極(ji)易(yi)發(fa)黃,同時鐵(tie)離子可加速(su)塑料老化。
MgO含量(liang)高的(de)重(zhong)鈣(gai)(gai)粉(fen)會(hui)發灰,如含白云石的(de)重(zhong)鈣(gai)(gai)粉(fen)加入聚乙烯和聚丙烯類塑料(liao)中會(hui)使(shi)整個填充物呈現灰色,因為白云石的(de)主要成分是碳酸(suan)鈣(gai)(gai)和碳酸(suan)鎂。
SiO2的存在,可能使(shi)聚氯乙烯發生輕度交聯或引(yin)發熱降解,降低其熱穩定(ding)性;再者重鈣(gai)粉中硅含(han)量高(gao)會(hui)導致顆粒硬(ying)度增大(da),對塑料加工機械(xie)的磨損影響較(jiao)大(da)。例如用含(han)硅高(gao)的重鈣(gai)粉制作的填充(chong)母料用于聚丙烯扁絲生產(chan)時,分切刀(dao)片易磨損。
3.粒度及其分布
粒(li)度及其分布(bu)是(shi)衡(heng)量重(zhong)(zhong)鈣產品(pin)(pin)(pin)檔次的一個(ge)重(zhong)(zhong)要(yao)指(zhi)標,主要(yao)影(ying)響材料(liao)的力學性能。理論上來說,塑(su)料(liao)用(yong)重(zhong)(zhong)鈣粉粒(li)徑越(yue)(yue)(yue)細(xi),填充(chong)到塑(su)料(liao)中可使(shi)制品(pin)(pin)(pin)強度大(da)大(da)提(ti)高,但實(shi)際應用(yong)并非如此,重(zhong)(zhong)鈣粒(li)徑越(yue)(yue)(yue)細(xi),比(bi)表(biao)面積(ji)越(yue)(yue)(yue)大(da)、表(biao)面能就越(yue)(yue)(yue)大(da),原生粒(li)子極易團聚以多聚集(ji)(ji)態(凝集(ji)(ji)體)形(xing)式加入樹脂中,分散不均勻(yun),難(nan)以形(xing)成穩定的界(jie)面,使(shi)產品(pin)(pin)(pin)性能下降。
因此(ci),塑料(liao)用重鈣要求細度(du)適當(dang),并非越細越好,目(mu)前常用的(de)重鈣粉粒度(du)普遍在400-1250目(mu)之間,400-800目(mu)左右(you)的(de)粉約(yue)占(zhan)(zhan)65%的(de)市場(chang)份額,800-1250目(mu)的(de)粉約(yue)占(zhan)(zhan)30%,1250目(mu)以上約(yue)占(zhan)(zhan)5-10%。
對填充塑(su)(su)(su)料(liao)來(lai)說(shuo),在同樣填充比例條件下,所用的(de)(de)填料(liao)粒(li)徑越細,其填充塑(su)(su)(su)料(liao)的(de)(de)力學(xue)性能越好(hao)(hao),但(dan)是,其前提是重(zhong)鈣(gai)顆(ke)粒(li)在塑(su)(su)(su)料(liao)基體中需(xu)均勻分(fen)散。塑(su)(su)(su)料(liao)用重(zhong)鈣(gai)的(de)(de)粒(li)度(du)分(fen)布要求不一,如注塑(su)(su)(su)制品要求填充材(cai)料(liao)有良好(hao)(hao)的(de)(de)流動性,細粉含量(liang)少(shao),粗粉含量(liang)高的(de)(de)重(zhong)鈣(gai),就(jiu)有助(zhu)于填充材(cai)料(liao)的(de)(de)加工流動性,前提是保證產品D100指標的(de)(de)條件下,平均粒(li)徑大些為好(hao)(hao)。
粒度及其(qi)分布(bu)的(de)指標(biao)(biao),不僅要求(qiu)其(qi)D97、D100指標(biao)(biao),還要求(qiu)其(qi)產品的(de)2μm含量、平(ping)均粒徑D50和比表面積(ji)等,因為這些指標(biao)(biao)間接反(fan)映了重(zhong)鈣粉的(de)分散性(xing)好壞和吸油值高低。
4.顆粒形態與晶型
重鈣的顆粒形(xing)態對塑料的填(tian)充與(yu)改性影(ying)響較(jiao)大,如纖維(wei)狀(zhuang)、薄片狀(zhuang)對聚氯乙烯(xi)復合材料機械(xie)(xie)強度有(you)利,但對成型(xing)(xing)加(jia)工性能不利;而球形(xing)填(tian)料與(yu)之相反,可提高(gao)材料成型(xing)(xing)加(jia)工性能,但降低(di)了(le)材料機械(xie)(xie)強度。
晶(jing)型構造的影響已經在行業內開始受到關注,一般(ban)來說,細(xi)粒(li)狀他形(xing)(xing),半自(zi)形(xing)(xing)變晶(jing)、等粒(li)狀或塊狀結構的天然(ran)方解石生(sheng)產(chan)的重(zhong)鈣(gai)粉更受塑料(liao)行業青睞。
5.吸油值
塑(su)(su)料用重鈣原則(ze)上(shang)要(yao)求(qiu)其吸油值越(yue)低越(yue)好,因(yin)為吸油值高會(hui)把增塑(su)(su)劑吸收到填料中,使(shi)其失去增塑(su)(su)樹(shu)脂的作(zuo)用,為了使(shi)材料達到一(yi)定(ding)的柔韌度又(you)必需加大增塑(su)(su)劑用量,造成(cheng)成(cheng)本升高。
6.水(shui)分(fen)和低分(fen)子物質
水(shui)分和低(di)分子(zi)物質對(dui)任何(he)塑料制品(pin)都是(shi)一大忌(ji),因為(wei)水(shui)分和低(di)分子(zi)物質使(shi)制品(pin)表(biao)面產生缺陷和皺紋,嚴重時(shi)會使(shi)制品(pin)內呈蜂窩狀(zhuang)或物料輸送(song)產生架(jia)橋(qiao)斷料,它不僅(jin)影響(xiang)制品(pin)的力(li)學性能,還(huan)影響(xiang)制品(pin)外觀。
重質(zhi)(zhi)碳酸鈣產品(pin)的白(bai)度、雜質(zhi)(zhi)含量(liang)和晶型結構主(zhu)要受原礦品(pin)位的影響,顆粒(li)形態、粒(li)度及其分布與(yu)原料、加工裝備、工藝(yi)技術和控制水平(ping)緊密(mi)有關。
因此,重鈣廠家應首先要(yao)根(gen)據塑料行(xing)(xing)業的(de)應用要(yao)求進(jin)行(xing)(xing)原礦(kuang)選擇(ze),然后(hou)保證加工裝備與工藝(yi)滿足重鈣(gai)產(chan)品精(jing)細(xi)化(hua)加工的(de)要(yao)求,才能(neng)在各自適應的(de)塑料行(xing)(xing)業中實現(xian)重鈣(gai)產(chan)品的(de)價(jia)值(zhi)(zhi)和價(jia)格優勢,提高(gao)產(chan)品附加值(zhi)(zhi)。