粉體改性劑對碳酸鈣進行表面改性的目的是提高碳酸鈣的應用性能,拓寬碳酸鈣的應用範圍和市場,并通過粉體的表面塗層改性引領一些新的應用領域和藍海市場。
碳酸鈣改性劑
與普通碳酸鈣相比,改性碳酸鈣顆粒以原生顆粒狀态均勻分布,不團聚,與聚氯乙烯樹脂具有優異的相容性和分散性,易于塑化,不粘輥,加工性能優異,有利于提高加工效率,明顯提高産品的斷裂強度和斷裂伸長率,具有良好的物理機械性能。
碳酸鈣改性劑
用粉體表面改性劑對輕質碳酸鈣進行表面改性,可以使碳酸鈣的吸油值降低到22%,接觸角降低到68.6。填充到聚丙烯中的改性碳酸鈣在聚丙烯中,中具有良好的分散性,能在一定程度上緩解拉伸強度的下降趨勢,使複合材料的斷裂伸長率和沖擊強度分别達到28.47%和6.7kJ/m2。
用粉體改性劑對重質碳酸鈣進行機械和化學改性。鋁酸酯偶聯劑對碳酸鈣顆粒表面有一定的粘結作用,改性碳酸鈣顆粒的分散性顯著提高。随着高密度聚乙烯(HDPE)中改性碳酸鈣用量的增加,複合材料的磨損量和摩擦功降低,摩擦阻力增加。當用量為8份時,複合材料的力學性能最好,拉伸強度和沖擊強度分别提高了4.46%和24.57%。
改性碳酸鈣的活化度指數為99.71%,吸油值為46.19毫升/100克,最終沉降體積為2.3毫升/克,10克改性碳酸鈣與100毫升液體石蠟的混合物粘度為4.4帕秒。将改性碳酸鈣填充到低密度聚乙烯(LDPE)中中,當改性碳酸鈣含量為10%時,複合材料具有良好的力學性能。
經粉體改性劑表面改性後,納米碳酸鈣在有機介質中,中的分散性得到改善,表面由親水變為親油。将其用于中, ABS樹脂時,可提高ABS樹脂的機械性能,如沖擊強度、拉伸強度、表面硬度、彎曲強度和熱變形溫度等熱性能。
碳酸鈣表面改性後,改性碳酸鈣填充量可達50%,複合産品具有良好的綜合力學性能。在複合材料中,中,改性碳酸鈣顆粒被PBAT樹脂基體完全浸潤和包覆而不溶解,同時改善了二者之間的相互流動性。
碳酸鈣的原位改性提高了改性碳酸鈣的分散性。在輻照過的交聯三元乙丙橡膠中,中,改性碳酸鈣表面通過油酸基團與三元乙丙橡膠反應,使碳酸鈣參與三元乙丙橡膠的交聯網絡中。複合材料的拉伸強度、100%恒定拉伸應力和邵爾硬度均有所提高,從而使碳酸鈣在輻照過的交聯三元乙丙橡膠中中得到增強。
碳酸鈣表面用偶聯劑改性,以增加碳酸鈣的比表面積,從而增加與基體的接觸面積。當受到應力時,會産生更多的裂紋和塑性變形區域,并吸收大量的能量,從而達到增韌和增強的目的。
改性重質碳酸鈣可以提高聚氯乙烯糊樹脂複合體系的相容性。在與普通重鈣用量相同的情況下,改性重質碳酸鈣可以獲得較低的粘度,增強與聚酯基布的粘合效果,減少粘合劑的用量,改善塗層材料的手感。在用量增加40%的情況下,改性重質碳酸鈣對材料的加工性能、物理機械性能和熱焊接性能沒有不利影響。
與普通碳酸鈣相比,改性碳酸鈣顆粒以原生顆粒狀态均勻分布,不團聚,改性碳酸鈣顆粒的中部分以納米顆粒狀态存在。因此,将改性碳酸鈣顆粒填充到聚氯乙烯消防管道的中中,不僅可以提高系統的加工性能,還可以賦予産品更好的物理機械性能,達到增韌增強的效果。
重質碳酸鈣用鋁酸鹽、钛酸酯偶聯劑和硬脂酸改性,重質碳酸鈣複合填料用于制備性能優異的聚氯乙烯電纜料和阻燃母粒,複合改性劑的使用将成為重質碳酸鈣表面改性的發展趨勢之一。
用磺化超支化聚芳醚酮改性碳酸鈣晶須可以提高碳酸鈣晶須在基體中的分散性,中,增強了兩相之間的相互作用,降低了複合材料在加工溫度範圍内的熔體粘度,同時所得複合材料的楊氏模量、彎曲模量和韌性都得到了提高。
用矽烷偶聯劑對超細碳酸鈣進行表面改性。改性碳酸鈣對密封膠有較好的增強效果,拉伸強度為0.57兆帕,最大強度伸長率為159.60%。
采用甲基丙烯酸甲酯(MMA)和矽烷偶聯劑KH570共聚改性碳酸鈣。改性碳酸鈣的水接觸角為60,沉降值為1.36毫升/克。改性碳酸鈣在聚氨酯中具有良好的分散性,與聚氨酯混合後表現出觸變性,在改善聚氨酯的力學性能方面優于未改性碳酸鈣。
納米碳酸鈣可以在一定程度上替代白炭黑填充矽橡膠,是生産矽橡膠的主要原料。納米碳酸鈣作為矽橡膠的填料和增強劑,可以大大降低産品成本,提高産品的加工性能,大大提高橡膠的拉伸強度、撕裂強度等力學性能。通過控制納米碳酸鈣的晶型、粒徑和表面處理,産品可獲得優異的觸變性和抗流挂性。
用間苯二酚和六亞甲基四胺對碳酸鈣進行改性,改性後的碳酸鈣天然橡膠硫化膠的力學性能比未改性的碳酸鈣天然橡膠硫化膠有顯著提高。與未改性碳酸鈣相比,天然橡膠硫化膠的伸長率、拉伸強度和撕裂強度分别提高了130%、101%和70%。
使用羧基聚丁二烯(CPB)改性碳酸鈣作為丁苯橡膠的補強劑,其硫化膠的拉伸強度比未改性碳酸鈣提高了60%,拉伸應力提高了70%,撕裂強度提高了30%。
在半氣密層中加入40份改性碳酸鈣可以提高膠料的氣密性,對膠料的抗彎性能和加工性能影響不大。根據輪胎出廠試驗結果,使用40份改性碳酸鈣的氣密層的氣密性比普通氣密層高30%,成本降低3.65元/kg。輪胎的高速和耐用性不受影響。
澱粉包覆改性碳酸鈣用作造紙填料。改性碳酸鈣具有較強的抗剪切性和較高的留着率,使紙張的強度性能更高,強度性能的下降速度明顯減緩。
用六偏磷酸鈉和檸檬酸(配比:133,360升)對碳酸鈣進行改性。将改性碳酸鈣添加到再造煙葉中,灰分比商品碳酸鈣的灰分含量提高了8.25%。常規煙氣指标和感官評價結果優于商品碳酸鈣。
改性碳酸鈣在粉末塗料中起着骨架作用,可以增加塗膜的厚度,提高塗層的耐磨性和耐久性。一般來說,改性碳酸鈣的價格比其他無機填料高,因此可以降低粉末塗覆的成本,提高粉末塗覆率和噴塗面積。
用改性納米碳酸鈣制備聚氯乙烯含量為43%的乳膠塗料。改性納米碳酸鈣塗層具有良好的表面光潔度,緻密性,耐沾污性,耐擦洗性,耐老化性等性能都有很大提高。其中,硬脂酸和磺酸鈉改性的納米碳酸鈣對拉伸強度影響較大,而硬脂酸和钛酸酯改性的納米碳酸鈣對耐沾污性和耐擦洗性影響顯著。
用改性碳酸鈣制備的油墨具有良好的骨感和粘度,印刷性能好,幹燥快,無副作用。由于其顆粒小,油墨産品顯示出優異的分散性、透明性、優異的光澤和遮蓋力,以及優異的油墨吸收性和幹燥度,因此印品細膩、網點完整。尤其是在油墨廣泛采用樹脂連接料後,改性碳酸鈣以其優異的穩定性,幾乎已經取代其他填料了。
廣東拉芳個人護理用品有限公司利用二氧化矽包覆微米級球形碳酸鈣顆粒對牙膏用摩擦劑碳酸鈣進行表面改性。在相同磨損值的情況下,将改性碳酸鈣添加到牙膏中,與氟化物的相容性顯著提高。
碳酸鈣粉體的表面改性必須以表面改性機理為基礎,考慮下遊産品中有機聚合物産品的基質、主要配方和技術要求。隻有綜合考慮,選擇合理的碳酸鈣表面改性劑,确定表面改性工藝和設備,才能在此基礎上生産出合格的活性碳酸鈣産品。
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