重质碳酸钙是塑料中最重要的粉末类型。塑料作为一种新型合成材料,已广泛应用于各行各业和人们的生活中。塑料改性加工业与碳酸钙行业相结合促进塑料改性的发展对塑料行业的技术创新起到了积极的作用。由于碳酸钙广泛用于塑料,今天,小编将为您详细分析高档塑料中碳酸钙的三个基本要求。
A、良好的化学稳定性碳酸钙不会对树脂和各种添加剂产生不良反应。也就是说,塑料中使用的碳酸钙及其表面的有机处理剂不能参与各种化学反应。在高温煅烧后,碳酸钙具有良好的化学稳定性,并且基本上不与塑料体系中的各种组分反应,但表面上的有机改性剂可能参与化学反应。例如,由于铁和硬脂酸在碳酸钙中的反应,由酸性物质如硬脂酸及其衍生物进行表面改性的碳酸钙会影响钙粉的颜色,并且在塑料的高温加工过程中易于变黄。这一点尤其明显。
2、良好的耐温性由于塑料制品的成型过程是在高温环境(通常高于180°C)下进行的,因此要求碳酸钙在热成型条件下不会分解和褪色。碳酸钙的热分解温度高于800℃,塑性加工温度不超过350℃,因此碳酸钙本身不会热分解。然而,传统的有机改性剂(例如硬脂酸、钛酸盐、硅烷偶联剂)不耐高温,并且在高温环境中易于变黄和分解,导致VOC增加。许多碳酸钙制造商实际上该应用程序遇到了“黄色变化”问题。因此,传统的有机改性剂不适用于高档塑料制品中碳酸钙的有机改性。
三,、优异的加工性加工性主要包括以下指标:良好的分散性、良好的疏水性、低吸油性。
1.良好的分散性
对于填充塑料,
重质碳酸钙颗粒均匀分散在塑料基质中是先决条件,即碳酸钙以基质塑料的广阔海洋中的单个颗粒的形式分散,以实现加强效果。所用填料的粒度越小,填充塑料材料在相同填充率下的机械性能越好。碳酸钙的分散性主要受分子间力,极性吸附和粒子细度等因素的影响。用于塑料加工的碳酸钙,碳酸钙的粒度通常为约1至10微米。该细颗粒具有大的比表面积和吉布斯自由能,并且处于热力学不稳定状态。当碳酸钙加入到树脂体系中时,由于相邻颗粒之间的极性吸附和范德华力,颗粒倾向于通过接近、来降低总比表面积和表面自由能,使得难以碳酸钙颗粒从附聚物中凝聚。转变为高度分散的身体。对于未经过表面有机改性处理的碳酸钙,碳酸钙在与树脂捏合时难以分散,即使在高温高速捏合时也难以均匀分散。为了改善碳酸钙的分散均匀性和稳定性,必须消除或削弱表面极性并降低其表面自由能。
2.吸油率低
吸油量越低,润湿等量碳酸钙所需的树脂或增塑剂越少。对于大多数塑料制品,如软聚氯乙烯、人造皮革、电缆材料,需要增塑剂来帮助塑化树脂体系的混合物。碳酸钙的吸油值越高,越容易将增塑剂吸附到填料中。失去塑化树脂的作用。为了在树脂体系混合物中获得一定程度的柔软性,必须增加增塑剂的量,导致成本增加。通过对碳酸钙进行表面改性,碳酸钙颗粒的表面被有机涂覆,并且可以大大降低吸油值。
3.疏水性好
碳酸钙是一种非常吸湿的物质。一旦在储存或加工过程中吸收了水分,就会出现以下问题:
(1)碳酸钙团聚、干粉流动性差,容易堵塞筛孔,难以添加;
(2)塑料制品在高温下形成时,水蒸气会因热而沉淀,造成“散装袋”或“钻孔”等缺陷,严重影响塑料制品的外观和物理强度。
4.流动性小
由于塑料制品成型过程中温度变化很大,室温(原料)是高温(工艺)和室温(冷却成型)。必须保证碳酸钙不会迁移,否则会导致塑料产品表面颜色不均匀或光线不足。碳酸钙的迁移主要是由于其与树脂的湿相容性差,这是由于当温度降低并且塑料产品收缩时树脂和碳酸钙的移动速度不一致所致。
为了降低迁移率,必须改善碳酸钙与树脂的相容性。根据类似的相容性原理,碳酸钙表面上的有机改性剂优选具有与所用树脂相同或相似的官能团。对于最常用的聚烯烃类塑料,更适合使用含有长链烷烃的有机改性剂。