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2024-01-22/重钙和轻钙的八大不同

2024-01-22 07:10:58
碳酸钙是一种重要的、用途广泛的无机盐矿物,俗称“工业味精”,是各行各业中常用的填充剂之一。

1、主要成分

重质碳酸钙主要是以方解石、大理石、石灰岩、白垩、汉白玉等天然矿物为原料,经机械粉磨加工得到的粉体材料; 


轻质碳酸钙主要是以石灰石为原料,经煅烧、消化、碳化、脱水、干燥、分级等工序得到的粉体材料。  

2、产品堆积密度

产品堆积密度的不同是重质碳酸钙与轻质碳酸钙最明显的区别。 


重质碳酸钙产品的堆积密度较大,一般为0.8~1.3g/cm3; 


轻质碳酸钙产品的堆积密度较小,一般为0.5~0.7g/cm3,一些纳米碳酸钙产品的堆积密度甚至可达到0.28g/cm3左右。


3、吸油值

重质碳酸钙由于颗粒大、表面光洁、比表面积小,因此吸油值较低,一般为40-60mL/100g左右;


轻质碳酸钙颗粒微细、表面较粗糙,比表面积大,因此吸油值较高,一般为60-90mL/100g左右。

4、白度

重质碳酸钙由于相对杂质较多,因此产品白度一般为89%~93%,极少数的产品能达到95%;


轻质碳酸钙产品纯净度较高,因此白度一般为92%~95%,部分产品可以达到96%~97%。

5、含水率

重质碳酸钙产品水分一般为0.2%~0.3%,水分含量比较低,同时也较为稳定,一些高档的产品水分甚至可达到0.1%左右; 


普通轻质碳酸钙产品水分0.3%~0.8%,有时会有一定的波动,不太稳定。


6、粉体特点

重质碳酸钙的粉体特点是:颗粒形状不规则,而且颗粒有一定的棱角,表面粗糙;颗粒大小差异较大,粒径分布较宽,粒径较大。破碎和细化不会改变重质碳酸钙的晶型,一般方解石重质碳酸钙为六方晶型、大理石重质碳酸钙为立方晶型,主要与产地有关。 


轻质碳酸钙的粉体特点是:颗粒形状规则,可视为单分散粉体;粒度分布较窄。根据晶粒形状的不同,轻质碳酸钙可分为纺锤形、立方形、针状、链状、球形、片状和菱形等。 


7、粒径

纺锤形碳酸钙是轻质碳酸钙中最常见的一种晶形,平均长轴粒径为5-12μm,平均短轴粒径为1-3μm; 

针状碳酸钙平均粒径为0.01-0.1μm,平均长径比为5-100; 

链状碳酸钙平均粒径为0.01-0.1μm,平均长径比为10-50;

球形碳酸钙平均粒径为0.03-0.05μm; 

立方形碳酸钙平均粒径为0.02-0.1μm; 

片状碳酸钙平均粒径为1-3μm。


轻质碳酸钙由于氧化钙反应不完全,残留有石灰味道,如填充饼干则会有呛人的味道,而重质碳酸钙没有。


重质碳酸钙产品的粒径为0.5~45μm不等,按其原始平均粒径(d)分为:粗磨碳酸钙(>3μm)、细磨碳酸钙(1-3μm)、超细碳酸钙(0.5-1μm);


8、应用性能不同

碳酸钙的应用范围:塑料制品、橡胶、造纸、EVA发泡、鞋材、人造革、涂料、油墨、建材、电线电缆、工艺品、胶粘剂、牙膏等行业。


在应用过程中重钙产品主要用于造纸、橡胶和塑料等行业,填充量一般较大,主要作为体积填料,降低应用产品的制造成本。轻钙产品相对应用领域较广泛,主要以体积填充为主,而纳米碳酸钙产品在应用过程中往往作为改性或补强等功能性填料使用,填充量一般较少。轻质碳酸钙产品主要的应用领域为塑料、橡胶、涂料、胶黏剂和油墨等。
详细解说如下:
以塑料为例,碳酸钙被广泛用在填充聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、丙烯晴丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)等树脂之中。添加碳酸钙对提高改善塑料制品某些性能以扩大其应用范围有一定作用,在塑料加工中它们可以减少树脂收缩率,改善流变态,控制粘度。还能起到以下作用:
(1)提高塑料制品尺寸的稳定性
碳酸钙的添加,在塑料制品之中起到一种骨架作用,对塑料制品尺寸的稳定有很大作用。
(2)提高塑料制品的硬度和刚性
在塑料中,特别是软质聚氯乙烯中,硬度随碳酸钙配入量的逐渐增大,伸长率随硬度增加而降低。粒子细,吸油值大的碳酸钙,硬度的增长率大。反之,粒子粗吸油值小的碳酸钙,塑料的硬度增长率小。在软质聚氯乙烯中,以重质碳酸钙的硬度增长率为最小,沉淀碳酸钙(轻质)则其次。
碳酸钙的塑料(树脂)内一般不能起增强作用,碳酸钙的粒子常常可以被树脂所浸润,所以碳酸钙添加的正常作用是使树脂刚性增大,弹性模量和硬度也增大。随着添加量增加,搞张强度和极伸长率都下降。
不同碳酸钙,添加量不同,硬度也会不同。
(3)改善塑料加工性能
碳酸钙的添加可以改变塑料的流变性能。碳酸钙粉体,在添加中往往数量比较大,这样就有助于它和其他组分的混合,也有助于塑料的加工成形。
碳酸钙的添加,特别是经过表面处理过的碳酸钙添加之后,不但可以提高制品的硬度,还可以提高制品的表面光泽和表面平整性。
碳酸钙的添加,可以减少塑料制品的收缩率、线膨胀系数、蠕变性能,为加工成形创造了条件。
(4)提高塑料制品的耐热性
在一般塑料制品中添加碳酸钙,耐热性能皆有提高例如:在聚丙烯中,添加40%左右碳酸钙,耐热性提高200C左右。在填充比≤20%时,耐热温度提高8~130C。
(5)改进塑料的散光性
在塑料制品中,有的制品要求增白而不透明,有的希望消光,碳酸钙的添加在这方面可以发挥一定作用。
白度在90以上的碳酸钙,在塑料制品中有明显的增白作用。与钛白粉、立德粉配合,塑料制品的消光性有很大改进。
在钙塑纸张中,在低密度聚乙烯(LDPE)及高密度聚乙烯(HDPE)薄膜中,添加碳酸钙都可达到散光和消光的作用,使之适宜书写、印刷。
白度较好的碳酸钙还可以取代昂贵的白色颜料。
(6)可使制品具有某些特殊性能
碳酸钙添加于电缆料中有一定的绝缘作用,碳酸钙的添加可以提高某些制品的电镀性能、印刷性能。
微细或超细的碳酸钙添加在聚氯乙烯(PVC)中,有一定的阻燃作用。
(7)降低塑料制品成本
普通的轻质碳酸钙、重质碳酸钙其价格都远远低于塑料价格,碳酸钙的添加会使塑料制品的成本降低。固国外称碳酸钙为填充剂(Filler)或增量剂(Extender)。
在现阶段,添加碳酸钙以降低塑料的成本为主要目标。随着碳酸钙表面性质的改善和形状、粒度的可控,碳酸钙将逐渐成为补强或赋予功能性为目的的功能性填充剂。


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