Карбонат кальция — важный и широко используемый минерал неорганической соли, широко известный как «промышленный глутамат натрия» и один из широко используемых наполнителей в различных отраслях промышленности.
Основные ингредиенты
Тяжелый карбонат кальция представляет собой в основном порошкообразный материал, полученный путем механического измельчения и обработки природных минералов, таких как кальцит, мрамор, известняк, мел и белый мрамор, в качестве сырья;
Легкий карбонат кальция представляет собой в основном порошкообразный материал, полученный из известняка в качестве сырья посредством таких процессов, как прокаливание, разложение, карбонизация, обезвоживание, сушка и классификация.
Насыпная плотность продукта
Разница в объемной плотности продукта является наиболее очевидной разницей между тяжелым карбонатом кальция и легким карбонатом кальция.
Объемная плотность продуктов из тяжелого карбоната кальция относительно велика, обычно 0,8–1,3 г/см3;
Насыпная плотность легких продуктов из карбоната кальция невелика, обычно 0,5-0,7 г/см3, а объемная плотность некоторых продуктов из нанокарбоната кальция может даже достигать около 0,28 г/см3.
Значение маслопоглощения
Тяжелый карбонат кальция имеет низкую нефтепоглощающую способность из-за крупных частиц, гладкой поверхности и небольшой удельной поверхности, обычно около 40-60 мл/100 г;
Легкий карбонат кальция имеет мелкие частицы, шероховатую поверхность и большую удельную поверхность, поэтому его маслопоглощающая способность высока, обычно около 60-90 мл/100 г.
Белизна
Тяжелый карбонат кальция содержит относительно больше примесей, поэтому белизна продукта обычно составляет от 89% до 93%, и очень немногие продукты могут достигать 95%;
Легкие продукты из карбоната кальция имеют высокую чистоту, поэтому белизна обычно составляет от 92% до 95%, а некоторые продукты могут достигать значений от 96% до 97%.
Содержание влаги
Содержание влаги в продуктах из тяжелого карбоната кальция обычно составляет от 0,2% до 0,3%. Содержание влаги относительно низкое и относительно стабильное. Содержание влаги в некоторых высококачественных продуктах может достигать даже около 0,1%;
Обычные легкие изделия из карбоната кальция имеют влажность от 0,31ТР3Т до 0,81ТР3Т, которая иногда колеблется и нестабильна.
Характеристики порошка
Характеристики тяжелого порошка карбоната кальция: неправильная форма частиц, частицы имеют определенные края и углы, а поверхность шероховатая; разница в размерах частиц велика, распределение частиц по размерам широкое, а размер частиц большой. Дробление и рафинирование не изменят кристаллическую форму тяжелого карбоната кальция. Как правило, тяжелый карбонат кальция кальцита имеет гексагональную кристаллическую форму, а тяжелый карбонат кальция мрамора имеет кубическую кристаллическую форму, что в основном связано с местом происхождения.
Характеристики легкого порошка карбоната кальция: частицы имеют правильную форму и могут рассматриваться как монодисперсный порошок; распределение частиц по размерам узкое. По форме кристаллических зерен легкий карбонат кальция можно разделить на веретенообразный, кубический, игольчатый, цепочечный, сферический, чешуйчатый и ромбовидный.
Размер частицы
Веретенообразный карбонат кальция является наиболее распространенной кристаллической формой среди легких карбонатов кальция со средним размером частиц по длинной оси 5–12 мкм и средним размером частиц по короткой оси 1–3 мкм;
Средний размер частиц игольчатого карбоната кальция составляет 0,01-0,1 мкм, а среднее соотношение сторон составляет 5-100;
Средний размер частиц цепочечного карбоната кальция составляет 0,01-0,1 мкм, а среднее соотношение сторон составляет 10-50;
Средний размер частиц сферического карбоната кальция составляет 0,03-0,05 мкм;
Средний размер частиц кубического карбоната кальция составляет 0,02-0,1 мкм;
Средний размер частиц чешуйчатого карбоната кальция составляет 1-3 мкм.
Из-за неполной реакции оксида кальция легкий карбонат кальция имеет остаточный привкус извести. При начинке печенья он будет иметь удушливый вкус, а тяжелый карбонат кальция - нет.
Размер частиц тяжелых продуктов карбоната кальция колеблется от 0,5 до 45 мкм. В зависимости от исходного среднего размера частиц (d) его подразделяют на: карбонат кальция грубого помола (>3 мкм), карбонат кальция тонкого помола (1-3 мкм) и карбонат кальция ультратонкого помола. (0,5-1 мкм);
Производительность приложений варьируется
Область применения карбоната кальция: пластмассовые изделия, резина, производство бумаги, вспенивание ЭВА, обувные материалы, искусственная кожа, покрытия, чернила, строительные материалы, провода и кабели, изделия ручной работы, клеи, зубная паста и другие отрасли промышленности.
В процессе применения тяжелые кальциевые продукты в основном используются в таких отраслях, как производство бумаги, резины и пластмасс. Объем наполнения, как правило, велик, и они в основном используются в качестве объемных наполнителей для снижения стоимости производства прикладных продуктов. Легкие кальциевые продукты имеют относительно широкий спектр применения, в основном для объемного наполнения, в то время как продукты из нанокарбоната кальция часто используются в качестве функциональных наполнителей, таких как модификация или усиление в процессе нанесения, а количество наполнителя обычно невелико. Основными областями применения легких продуктов из карбоната кальция являются пластмассы, резина, покрытия, клеи и чернила.
Если взять в качестве примера пластмассы, карбонат кальция широко используется в наполнителях смол, таких как поливинилхлорид (ПВХ), полиэтилен (ПЭ), полипропилен (ПП) и сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола (АБС). Добавление карбоната кальция оказывает определенное влияние на улучшение некоторых свойств пластмассовых изделий, расширяет область их применения. При обработке пластмасс они могут уменьшить усадку смолы, улучшить реологию и контролировать вязкость. Он также может играть следующие роли:
(1) Улучшение стабильности размеров пластиковых изделий.
Добавление карбоната кальция играет каркасную роль в пластиковых изделиях и играет большую роль в стабилизации размера пластиковых изделий.
(2) Повышение твердости и жесткости пластиковых изделий.
В пластмассах, особенно мягком поливинилхлориде, твердость постепенно увеличивается с увеличением количества добавляемого карбоната кальция, а удлинение уменьшается с увеличением твердости. Карбонат кальция с мелкими частицами и большим значением маслопоглощения имеет большую скорость роста твердости. Напротив, частицы карбоната кальция с небольшой величиной поглощения сырой нефти будут иметь небольшую скорость роста твердости пластика. Среди мягкого поливинилхлорида наименьшую скорость роста твердости имеет тяжелый карбонат кальция, за ним следует осажденный карбонат кальция (легкий).
Карбонат кальция вообще не может играть армирующую роль в пластмассах (смолах). Частицы карбоната кальция часто могут быть пропитаны смолой. Таким образом, обычной функцией добавления карбоната кальция является повышение жесткости смолы, а также увеличение модуля упругости и твердости. По мере увеличения количества добавки прочность на разрыв и предельное удлинение уменьшаются.
Различные карбонаты кальция, добавленные в разных количествах, будут иметь разную жесткость.
(3) Улучшение производительности обработки пластмасс.
Добавление карбоната кальция может изменить реологические свойства пластмасс. Порошок карбоната кальция часто добавляют в больших количествах, что помогает ему смешиваться с другими компонентами, а также помогает при обработке и формовании пластмасс.
Добавление карбоната кальция, особенно добавление карбоната кальция с обработанной поверхностью, может не только улучшить твердость продукта, но также улучшить блеск и гладкость поверхности продукта.
Добавление карбоната кальция позволяет снизить усадку, коэффициент линейного расширения и ползучесть пластиковых изделий, создавая условия для обработки и формования.
(4) Улучшите термостойкость пластиковых изделий.
Добавление карбоната кальция в обычные пластиковые изделия может улучшить термостойкость. Например: добавление примерно 40% карбоната кальция к полипропилену может улучшить термостойкость примерно на 200C. Когда коэффициент наполнения составляет ≤20%, жаростойкая температура увеличивается на 8 до 130C.
(5) Улучшите астигматизм пластмасс.
Среди пластиковых изделий некоторые изделия требуют отбеливания и непрозрачности, а другие хотят, чтобы они были матовыми. В этом отношении определенную роль может сыграть добавление карбоната кальция.
Карбонат кальция с белизной выше 90 оказывает явное отбеливающее действие на пластмассовые изделия. В сочетании с диоксидом титана и литопоном значительно улучшаются матовые свойства пластиковых изделий.
В бумаге из кальциевого пластика, пленках из полиэтилена низкой плотности (ПЭВД) и полиэтилена высокой плотности (ПЭВП) добавление карбоната кальция может привести к эффекту астигматизма и матирования, что делает ее пригодной для письма и печати.
Карбонат кальция с лучшей белизной также может заменить дорогие белые пигменты.
(6) Продукты могут иметь определенные особые свойства.
Карбонат кальция, добавляемый в кабельные материалы, оказывает определенный изолирующий эффект. Добавление карбоната кальция может улучшить характеристики гальваники и печати некоторых продуктов.
Мелкий или сверхтонкий карбонат кальция добавляют в поливинилхлорид (ПВХ) для придания определенного огнезащитного эффекта.
(7) Снизить стоимость пластиковых изделий.
Цены на обычный легкий карбонат кальция и тяжелый карбонат кальция намного ниже, чем цена пластика. Добавление карбоната кальция позволит снизить стоимость пластиковых изделий. Карбонат кальция за рубежом называют наполнителем или наполнителем.
На данном этапе основной целью добавления карбоната кальция является снижение стоимости пластмасс. По мере улучшения поверхностных свойств карбоната кальция и контролируемой формы и размера частиц карбонат кальция постепенно станет функциональным наполнителем с целью усиления или придания функциональности.