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常用填料碳酸钙与滑石粉

发布日期:2012-10-30 来自:全球塑胶网

  碳酸钙是目前最常用的无机粉状填料,可分为轻质碳酸钙、重质碳酸钙、胶质碳酸钙,一般常用轻质碳酸钙。碳酸钙为无臭、无味的白色粉末,在酸性溶液中或加热至825℃分解为氧化钙和二氧化碳。碳酸钙资源丰富,在一般填料中属于廉价填料。碳酸钙容易制成不同的粒度,碳酸钙填充的塑料耐冲击性能较好。轻质碳酸钙是用化学方法制造的碳酸钙,学名叫沉淀碳酸钙。工业化生产有如下几种方法:第一种是氯化钙和碳酸钠溶液反应;第二种是氢氧化钙和碳酸钠溶液反应;第三种是比较常用的碳化法,即首先用高纯度致密质石灰石和煤按一定比例混配,经高温煅烧产生二氧化碳气体和生石灰,生石灰经过精制再添加水制成石灰乳,然后再通入精制的二氧化碳气体,即产生沉淀碳酸钙。

  碳酸钙的粒度随反应条件不同而异。一般反应速度较慢、搅拌速度较小时可得到轻质碳

  酸钙,反之得到的是胶质碳酸钙。轻质碳酸钙粒径在10μm以下,其中3μm以下的约占80%。粒子呈纺纱锭子状或柱状结晶。轻质碳酸钙是无味、无臭的白色粉末,难溶于水和醇。轻质碳酸钙的部颁标准如下:CaC03含量>98.2%,盐酸不溶物含量《0.10%,Fe2O3 含量《0.15%,水分含量《0.30%,锰含量《0.0045%,游离碱(以Ca0计)含量<0. 10%。

  重质碳酸钙是石灰石经选矿、粉碎、分级、表面处理而成的碳酸钙,也叫三飞粉,是无味、无臭的白色粉末,几乎不溶于水。工业化生产分干式和湿式两种粉碎方法。重质碳酸钙粒子呈不规则块状,粒径也在l0μm以下,其中3μm以下的约占50%,因含有杂质呈浅黄色。

  活性碳酸钙是经过表面处理的碳酸钙,也称为活性钙或活化钙。碳酸钙经过表面活化处理后可减少碳酸钙颗粒的团聚作用,降低颗粒的表面能,增强与聚合物界面的结合能力。

  碳酸钙是价格最低的填料之一。它无毒、无刺激性、无气味;白度、折射率与许多增塑剂、树脂相近,对填充塑料的着色干扰极小;不含结晶水,在宽广温度范围内稳定,在800〜900℃:发生分解;硬度较低,大量填充对设备的磨损也较小;可改善塑料制品的电镀性能、印刷性能。碳酸钙填充塑料如PP)时,提高强度、弯曲模量和热变形温度的效果不如滑石粉、石棉,但会使填充PP有较好的抗冲击性能。碳酸钙填料也有不足,如受到酸的作用放出C02,并形成可溶性盐类,因而使填料的耐酸性受到影响。

  滑石粉是纯白、银白、粉红或淡黄色的细粉,不溶于水,化学性质不活泼,性柔软有滑腻感,是典型的板状填料。其晶体属单斜晶系,呈六方形或菱形,常成片状、鱗片状或致密块状集合体。滑石粉化学成分为含水硅酸镁,分子式为3MgO•4Si02•H2O。将天然滑石粉碎、研磨、分级即可制成滑石粉。滑石粉的性质随原料滑石的品位及粉碎、分级程度的不同而异。我国滑石粉化学成分如下:Si0258%-62%,Mg08%-31%,烧失量4.5%〜6%,其它杂质。CaO1.5%, Fe2O30.04%,A12030.3%左右。

  滑石具有层状结构,相邻的两层靠微弱的范德华力结合。在外力作用时,相邻两层之间极易产生滑移或相互脱离。滑石粉的片状结构使得滑石粉填充塑料的某些性能得到较大的改善,具有一定的增强效果。滑石粉可以提高工程塑料的刚度和在高温下抗蠕变的性能。当滑石粉颗粒沿加工物料流动方向排列时,按最小阻力的原理,其排列基本上都呈片状,由小片连成大片,因而在特定方向上塑料刚度得到显著的提高。同时,滑石粉可以显著提高填充塑料的耐热性,可以赋予填充塑料低的成型收缩率。

  滑石粉的主要特征:密度为1.7-1.8g/cm3;莫氏硬度为1,是矿物填料中硬度最小的一种;有柔软滑腻感;有白色、灰色、黄色、苍蓝色、苍绿色、奶白色、浅灰色以及类银或珍珠色等;在水中略呈碱性,pH为9.0-9.5;对大多数化学试剂是惰性的,与酸接触不发生分解;在380-500℃之间会失去缔合水1mol滑石粉失去lmol水),800℃以上则失去结晶水。

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