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山東埃爾派粉體科技有限公司 2020-11-10 點擊2379次
碳酸鈣是一種重要的,、用途廣泛的無機鹽礦物,，俗稱“工業(yè)味精”，是各行各業(yè)中常用的填充劑之一,。碳酸鈣不僅可以降低橡塑制品的原材料成本,，而且還具有改善橡塑材料某些性能的作用，不同種類的碳酸鈣在使用得當(dāng)時，可顯著提高橡塑材料的性能,。根據(jù)生產(chǎn)工藝不同,，碳酸鈣有重質(zhì)碳酸鈣和輕質(zhì)碳酸鈣之分。
1.重質(zhì)碳酸鈣和輕質(zhì)碳酸鈣有什么區(qū)別,？
重質(zhì)碳酸鈣和輕質(zhì)碳酸鈣在橡塑行業(yè)中都有各自扮演的角色,，從學(xué)術(shù)角度講，重鈣和輕鈣存在著許多不同點,，比如來源,、堆積密度、PH值,、水分含量,、晶形、吸油值等均有所差異,。今天將跟大家一起來看看重質(zhì)碳酸鈣和輕質(zhì)碳酸鈣的一些區(qū)別,。
（1）來源：
重質(zhì)碳酸鈣（俗稱,，重鈣）是用機械方法（用雷蒙磨或其它高壓磨）直接粉碎天然的方解石,、石灰石、白堊,、貝殼等就可以制得。由于重質(zhì)碳酸鈣的沉降體積比輕質(zhì)碳酸鈣的沉降體積小,，所以稱之為重質(zhì)碳酸鈣,。
輕質(zhì)碳酸鈣又稱沉淀碳酸鈣，簡稱輕鈣,，是將石灰石等原料煅燒生成石灰（主要成分為氧化鈣）和二氧化碳,，再加水消化石灰生成石灰乳（主要成分為氫氧化鈣），然后再通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸鈣沉淀,，最后經(jīng)脫水,、干燥和粉碎而制得?；蛘呦扔锰妓徕c和氯化鈣進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀,，然后經(jīng)脫水、干燥和粉碎而制得,。由于輕質(zhì)碳酸鈣的沉降體積（2.4-2.8mL/g）比重質(zhì)碳酸鈣的沉降體積（1.1-1.9mg/L）大,，所以稱之為輕質(zhì)碳酸鈣。
?。?）堆積密度不同：
重鈣與輕鈣最明顯的區(qū)別就在于產(chǎn)品的堆積密度不同,，重鈣產(chǎn)品的堆積密度較大，一般為0.8～1.3g/cm3；而輕鈣產(chǎn)品的堆積密度較小,，多為0.5～0.7g/cm3,；一些納米碳酸鈣產(chǎn)品的堆積密度甚至更低，可以達(dá)到0.28g/cm3左右,。由產(chǎn)品的包裝體積也可以粗略分辨出重鈣和輕鈣產(chǎn)品,，一般重鈣產(chǎn)品多為25kg/包，產(chǎn)品包裝體積較小,，而同等質(zhì)量的輕鈣產(chǎn)品包裝體積明顯較大,，一些納米碳酸鈣產(chǎn)品還采用15kg/包或20kg/包的包裝。
?。?）白度大小不同：
由于重鈣產(chǎn)品相對雜質(zhì)較多,，因此產(chǎn)品白度一般為89%～93%，極少數(shù)的產(chǎn)品能達(dá)到95%,。而輕鈣產(chǎn)品因為化學(xué)合成制成,，去除了很多雜質(zhì)，產(chǎn)品純凈度很高,，因此白度多為92%～95%,，部分產(chǎn)品可以達(dá)到96%～97%，這也是輕鈣產(chǎn)品多用于高檔或淺色制品填充的主要原因,。
?。?）改性功能不同：
重、輕碳酸鈣兩者改性效果區(qū)分有細(xì)微區(qū)別,，重質(zhì)碳酸鈣對拉伸強度較好,，而輕質(zhì)碳酸鈣對沖擊強度和剛性較好，一般用輕鈣的塑料表面更光滑一些,，而且密度會低一些,；使用重鈣塑料加工流動性要好一些，而且粒徑較小的重鈣填充塑料性能也較好,。
?。?）粒徑大小不同：
重鈣產(chǎn)品的粒徑為0.5～45um不等，產(chǎn)品粒徑因粉碎設(shè)備不同而不同,。普通輕鈣產(chǎn)品的粒徑一般為0.5～15um,，因顆粒形狀為紡錘形難以準(zhǔn)確測定，一般是一個范圍,；輕鈣中的納米碳酸鈣粒徑更細(xì),，尺寸一般為20～200nm。普通輕質(zhì)碳酸鈣的粒度一般在2500目左右,，可以滿足PVC管材和型材的性能需要,，所以從粒度上考慮傳統(tǒng)上PVC管材和型材都選用輕質(zhì)碳酸鈣,。以前因粉碎設(shè)備的限制，重質(zhì)碳酸鈣達(dá)不到這個細(xì)度,，現(xiàn)在重質(zhì)碳酸鈣的粒度完全可以滿足需要,，甚至比輕質(zhì)碳酸鈣更細(xì)，所以現(xiàn)在PVC管材和型材兩者都可以選用,。
?。?）價格不同：
重質(zhì)碳酸鈣的加工主要是通過機械破碎、研磨的方法實現(xiàn)的,；輕質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)是通過化學(xué)反應(yīng)沉淀后制取的,，后者比前者的工藝復(fù)雜的多，要求也相應(yīng)嚴(yán)格的多,，因此同等粒徑的重質(zhì)碳酸鈣要比輕質(zhì)碳酸鈣便宜30%左右,，如果性能允許可選擇重質(zhì)碳酸鈣更經(jīng)濟(jì)便宜。
2.橡塑行業(yè)該如何選擇碳酸鈣,？
有人認(rèn)為,，國外塑料產(chǎn)品使用的填料中重鈣占主要地位，經(jīng)典的說法是14-18:1,，因此塑料行業(yè)應(yīng)盡量使用重鈣,，代替輕鈣。
塑料產(chǎn)品中使用重鈣和輕鈣和橡膠產(chǎn)品類似,。一些廠家反映,，在同樣條件下使用-400目重鈣代替輕鈣,，對于以重量計售出的產(chǎn)品有明顯的優(yōu)勢,，但如果按長度、面積或個數(shù)售出的產(chǎn)品,，重鈣并不比輕鈣有優(yōu)勢,。
例如管材，同樣重量的物料,，其填充量相同時,，所得到產(chǎn)品的長度不同，填充重鈣要比填充輕鈣的管材短千分之幾,，累積起來就相當(dāng)大了,。對以面積為計量的人造革或合成革，其面積上的差別也是可以感覺到的,，因此塑料制品加工廠不輕易地放棄使用輕鈣,。
從學(xué)術(shù)角度講，重鈣和輕鈣存在著許多不同點,，晶形不同,、比表面積不同,、吸油值不同等，而且-400目的重鈣和輕鈣的粒徑大小及分布相差甚遠(yuǎn),。在塑料基體中重鈣或輕鈣的顆粒以什么樣的形態(tài)存在,，是一個個的單獨分布在基體大分子中，還是一團(tuán)團(tuán)的,，以松散的聚集體形式分布在基體樹脂中,，以及這些粒子與樹脂大分子的界面狀態(tài)如何，直接關(guān)系到材料的力學(xué)性能,。
在塑料產(chǎn)品中使用重鈣,，還是輕鈣，不能一概而論,，應(yīng)當(dāng)在充分發(fā)揮各自優(yōu)勢的基礎(chǔ)上,，結(jié)合技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面的因素加以綜合考慮再決定取舍。
例如,，在聚氯乙烯人造革生產(chǎn)中,，按制造工藝可分為刮涂法、壓延法和擠出法等,，而刮涂法使用聚氯乙烯糊樹脂,，需加入大量增塑劑。輕鈣的吸油值高于重鈣4-5倍,，因此使用輕鈣比使用重鈣要耗用更多的增塑劑才能達(dá)到同樣的柔性,，如果考慮到增塑劑用量可以減少，使用重鈣從經(jīng)濟(jì)上也許更為合算,。
又如聚丙烯編織袋,、編織布、打包帶等單向拉伸制品,，使用重鈣和輕鈣做填料并未發(fā)現(xiàn)在長度上有什么區(qū)別,，經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)填料顆粒大多位于經(jīng)拉伸形成的大分子之間的空隙中在數(shù)倍拉伸并急速冷卻后，大分子的形態(tài)被迅速凍結(jié),，而輕鈣和重鈣真實密度所差無幾,，因而對產(chǎn)品最終長度的影響不明顯。另一方面重鈣比輕鈣的加工流動性好,，價格要低得多,，因此在這種單向拉伸制品中重鈣占絕對統(tǒng)治地位。
另外,，我國塑料門窗用異型材的成型加工技術(shù)是從國外引進(jìn)的,，引進(jìn)生產(chǎn)線的同時也引進(jìn)了產(chǎn)品的配方，其填料為輕鈣,，用量為8-10Phr,。應(yīng)當(dāng)指出國外提供的配方是科學(xué)的,，加入碳酸鈣的出發(fā)點是為了提高異型材的整體性能而不是為了用便宜的原料以降低成本。
3.碳酸鈣在可降解塑料上的應(yīng)用
PLA是目前市場上發(fā)展速度最快的可降解塑料之一,，原材料加工嘗試著使用碳酸鈣作為粉體填料,，提供PLA的性能和價格組成，這個方法也廣泛地應(yīng)用在傳統(tǒng)塑料,，不僅可以改善某一些性能,，而且能夠降低塑料原材料的成本。碳酸鈣相對于其他的非金屬礦物粉具有很大的優(yōu)勢： 價格便宜 ,、易著色 ,、硬度低、對于加工的螺桿和模具磨損少 ,、熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性好,、易干燥和無毒無味。
從技術(shù)角度看,，環(huán)保材料替代不可降解塑料是一個長期的過程,，而可降解塑料抗摔性、耐熱性,、防腐性等方面的提升空間是另一個問題,。這也意味著我國可降解塑料將迎來發(fā)展機遇，到2030年,，預(yù)計我國可降解塑料需求量可到428萬噸,，市場規(guī)模可達(dá)855億元,。
超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣,、輕質(zhì)碳酸鈣和納米碳酸鈣由于價格相對低廉，又可促進(jìn)塑料降解,，對環(huán)境相對友好,，未來在可降解塑料中的添加比例會越來越大，市場前景也會越來越廣闊,。