中國(guó)粉體網(wǎng)訊 碳酸鈣是塑料行業(yè)中應(yīng)用較多，較為常見的一種無機(jī)填料,，其原料豐富,，工藝成熟，成本較低,，廣泛應(yīng)用于五大塑料制品中,。以改性重質(zhì)碳酸鈣而言，在填充母料中占據(jù)絕對(duì)份數(shù),，有的高達(dá)85%,。從應(yīng)用效果來看，碳酸鈣在高分子聚合物中可以顯著提高材料的抗沖擊性能（韌性）,，對(duì)拉伸強(qiáng)度,、斷裂伸長(zhǎng)具有提升作用。
碳酸鈣填充母粒是將碳酸鈣與載體樹脂混合,、混煉造粒制成的與塑料制品的基料樹脂體積相近的顆粒,。母粒加工前要先對(duì)碳酸鈣粉體進(jìn)行表面改性處理，增加其分散性,，提高碳酸鈣粉與樹脂的交聯(lián)性,。依據(jù)非彈性體增韌改性觀點(diǎn)，剛性超細(xì)粒子與聚烯烴樹脂結(jié)合牢固,，在受到外力作用時(shí),，引起基體樹脂銀紋化吸收能量，發(fā)生脆-韌轉(zhuǎn)變,，從而避免局部應(yīng)力集中產(chǎn)生裂紋化,，使復(fù)合材料達(dá)到增韌補(bǔ)強(qiáng)效果，具有較好的力學(xué)性能,。
1,、碳酸鈣對(duì)塑料母粒的影響
（1）鈣含量
鈣含量是碳酸鈣的重要質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)。改性母料對(duì)碳酸鈣鈣含量要求一般在98%以上,。鈣含量越高,，碳酸鈣的加工性能越穩(wěn)定;鈣含量較低，重金屬和其他非金屬雜質(zhì)含量會(huì)增加,，會(huì)波及產(chǎn)品質(zhì)量或?qū)庸ぴO(shè)備造成危害等,。
（2）白度
碳酸鈣的白度直接影響改性母料的白度及著色性,，改性母料對(duì)碳酸鈣的白度要求非常嚴(yán)格，普遍在93%以上,。
（3）水分
天然大理石,、方解石等，一般不含結(jié)構(gòu)水,，但在加工,、儲(chǔ)運(yùn)過程中極易受潮吸收水分。碳酸鈣中有時(shí)會(huì)含有微量的易揮發(fā)物,，這些物質(zhì)如果含量過高后,，會(huì)對(duì)改性母料和塑料制品造成影響。水分及易揮發(fā)物含量在碳酸鈣中一般應(yīng)控制在0.3%左右,。
（4）粒度分布
碳酸鈣的粒度分布是改性母料的重要質(zhì)量控制指標(biāo),。粒度分布范圍越窄，材料的性能越穩(wěn)定,，粒度分布范圍越寬,，材料的性能越差。例如,，1250目的碳酸鈣,，粒徑應(yīng)該10μm左右，如果粒徑分布在5-38μm,，雖然理論計(jì)算平均粒徑可以接近10μm,，但由于粒徑小，比表面積大,，易凝聚成團(tuán);因而粒徑大會(huì)造成制品表面粗糙等現(xiàn)象,，所以它的加工性能、力學(xué)性能等都會(huì)受到影響,。
2,、碳酸鈣表面改性技術(shù)
碳酸鈣的表面改性方法主要是化學(xué)包覆，輔之以機(jī)械化學(xué);使用的表面改性劑包括硬脂酸（鹽）,、鈦酸酯偶聯(lián)劑,、鋁酸酯偶聯(lián)劑、磷鋁酸鹽偶聯(lián)劑以及無規(guī)聚丙烯,、聚乙烯蠟等。
表面改性工藝有干法和濕法兩種,。例如,，重質(zhì)碳酸鈣的一般改性工藝為：碳酸鈣經(jīng)干燥后（水分含量較低的干粉也可不進(jìn)行干燥）給入表面改性機(jī)，同時(shí)加入一定量的表面改性劑,，作用一定時(shí)間后即得表面改性后的活性重質(zhì)碳酸鈣,。
（1）干法改性
硬脂酸干法處理碳酸鈣的工藝流程：先將碳酸鈣進(jìn)行干燥,，除去水分（如果碳酸鈣的水分含量小于1%可以不進(jìn)行干燥），然后加入計(jì)量配置好的硬脂酸在表面改性機(jī)中完成碳酸鈣粉體的表面改性,。
（2）濕法改性
濕法改性是在水溶液中對(duì)碳酸鈣進(jìn)行表面改性處理,。一般工藝過程是先將硬脂酸皂化，然后加入碳酸鈣漿料中,，經(jīng)過一定時(shí)間的反應(yīng)后,，進(jìn)行過濾和干燥。
碳酸鈣在液相中的分散比在氣相中的分散較為容易,。另外,，通過加入分散劑，使其分散效果更好,，因此,，在液相中碳酸鈣顆粒與表面改性劑分子的作用更均勻。
當(dāng)碳酸鈣顆粒吸附了硬脂酸鹽后,，表面能降低,，即使經(jīng)壓濾、干燥后形成二次粒子,，其團(tuán)聚結(jié)合力減弱,，不會(huì)形成硬團(tuán)聚，用較小的剪切力即可將其重新分散,。
3,、如何提升碳酸鈣改性效果？
以解決碳酸鈣顆粒的團(tuán)聚問題為例,，要注意兩方面：首先是要在表面處理時(shí)防止過度摩擦,，一旦因摩擦產(chǎn)生靜電就極易發(fā)生團(tuán)聚。其次是表面處理劑的量要足夠,，當(dāng)顆粒表面被偶聯(lián)劑作用而改變?yōu)橛H油性時(shí),，其表面能大大下降，相互之間就不易凝聚了,。
在碳酸鈣改性增強(qiáng)增韌塑料母粒過程中,，有許多工藝環(huán)節(jié)需要控制，如何把改性知識(shí)活學(xué)活用,？塑料制品種類多,，改性設(shè)備選擇，改性劑選擇,，改性劑用量把控以及改機(jī)理的研究都會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量,，需要不斷學(xué)習(xí)和研究。
近期,，第二屆全國(guó)碳酸鈣產(chǎn)業(yè)高值化發(fā)展交流大會(huì)將在河南·南陽(yáng)舉行,，屆時(shí)南京金來旺塑膠技術(shù)有限公司總工程師汪忠清將在大會(huì)上做“碳酸鈣雙親功能改性增強(qiáng)增韌塑料母粒生產(chǎn)與應(yīng)用研究”主題報(bào)告,，為參會(huì)者講解碳酸鈣在母粒高值化應(yīng)用與高質(zhì)量生產(chǎn)技術(shù)。
專家介紹
汪忠清,，男,，教授，高級(jí)工程師,，1988年畢業(yè)于武漢工程大學(xué)（化工學(xué)院）無機(jī)化工專業(yè),。 現(xiàn)于南京工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院錢海燕教授團(tuán)隊(duì)帶碩士研究生，主要從事新型功能改性粉體在生物降解材料,、環(huán)保功能材料,、新型無鹵阻燃材料等各種新材料的應(yīng)用開發(fā)。
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/昧光）
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