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發布時間:2021-10-23 08:39  
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碳酸鈣家族的神秘成員——多孔碳酸鈣碳酸鈣晶體
碳酸鈣材料生產工藝簡單、原材料豐富、應用性能優良,是重要的無機化工產品,被廣泛應用在多個工業領域,如橡膠、造紙、塑料、涂料等行業。但我國卻不是碳酸鈣的生產強國,尤其是在多孔、超細、功能性碳酸鈣等方面仍以進口為主。(2)工業調結構處于“過渡期",淘汰落后,限制過剩產能增量,提倡和鼓勵大眾創業、萬眾創新。近幾年對多孔碳酸鈣的研究也開始成為一大熱點。
國外早開始研究多孔碳酸鈣的國家是日本。
1993年,日本興和化學工業株式會社通過高溫煅燒重質碳酸鈣粒子制得多孔碳酸鈣用作填充料和食品添加劑等。
1995年,日本MARUO鈣有限責任公司在低溫15-30℃條件下,通過碳酸鈣與磷酸化合物反應制備多孔碳酸鈣,該方法成本較低。
1996年,日本的Kond的只是產權中將CO2氣體通入氫氧化鈣溶液中制備出具有良好的吸油、吸水性能的多孔碳酸鈣。
此后,國外學者對多孔碳酸鈣的研究方向轉到應用方面。因為其優異的吸附能力,大多數研究者對其研究的焦點集中于負載方面,或者在環境方面作為吸附劑使用。
國內則更注重制備新方法的研究,研究目的在于獲得更大的比表面積和更規則的粒徑分布,研究成果還未得到工業應用。
碳酸鈣晶體
怎么選擇好的碳酸鈣?碳酸鈣晶體
了解了碳酸鈣本身的特性以及碳酸鈣對填充塑料性能的影響之后,提出對塑料用碳酸鈣的基本要求就比較簡單了。
1、碳酸鈣含量要高,硅、鐵等元素的化合物要盡量低,
2、有害重金屬元素含量更要嚴格要求。
3、白度要盡可能高
無論重鈣還是輕鈣,其白度主要取決于資源。對于塑料材料來說,白度高低并不影響材料的力學性能和加工性能,但白度高給人的感覺好,同樣的性能白度高的更具競爭優勢。
吸油值越低越好
100g粉體材料所能吸收的鄰本二甲酸丁二純酯(DBP)的醉大量稱之為該材料的吸油值。
對于某些塑料制品,如軟質聚氯已烯、人造革、電纜料等,需使用增塑劑,碳酸鈣吸油值越高,越易將增塑劑吸附到填料中,使其失去增塑樹脂的作用,從而為達到一定的柔軟度需加大增塑劑用量,造成成本上升。通過對碳酸鈣表面處理,將碳酸鈣顆粒表面包覆,可以降低其吸油值。還有,能跟(強)堿反應的氧化物需要是酸性氧化物,如鋁(兩信氧化物)可以和氫氧化納反應生成偏鋁酸鈉和氫氣。例如,經偶聯劑處理的輕質碳酸鈣其吸油值可從92.91g/100g降至49.33g/100g。
5、細度要適當,并非越細越好,粒徑分布也要因需而定
7、活化不活化要應依下游用戶需求而定。
重質碳酸鈣與輕質碳酸鈣的區別
(1)、特點:
重鈣
a顆粒形狀不規則,是多分散粉體。
b粒徑分布較寬。
c粒徑大。
輕鈣
a顆粒形狀規則,可視為單分散粉體,但可以是多種形狀,如紡錘形、立方形、針形、鏈形、球形、片形和四角柱形。
b粒度分布較窄。
c粒徑小。
(2)、外觀質量不同
堆積密度不同
重鈣與輕鈣明顯的區別就在于產品的堆積密度不同,一般重鈣產品的堆積密度較大,為0.8~1.3g/cm3,而輕鈣產品的堆積密度較小,多為0.5~0.7g/cm3,一些納米碳酸鈣產品的堆積密度可以達到0.28g/cm3左右。6、造紙應用范圍:卷煙指、記錄紙、簿頁印刷紙、高白度銅版紙以及高擋衛生巾、紙尿布等。由產品的包裝體積也可以粗略分辨出重鈣和輕鈣產品,一般重鈣產品多為25kg/包,產品包裝體積較小,而同等質量的輕鈣產品包裝體積明顯較大,一些納米碳酸鈣產品還采用15kg/包或20kg/包的包裝。
白度
由于重鈣產品相對雜質較多,顆粒較大,因此產品白度一般為89%~93%,數的產品能達到95%,而輕鈣產品白度多為92%~95%,部分產品可以達到96%-97%,這也是輕鈣產品多用于高質量或淺色制品填充的主要原因。
水分
重鈣產品水分較低,同時也較為穩定,一般為0.2%~0.3%,一些高質量的重鈣產品水分可以達到0.1%左右。普通輕鈣產品水分為0.3%~0.8%,有時會有一定的波動。納米碳酸鈣產品隨產品應用類型的不同水分也有所差異,一些產品水分在0.1以下,而某些產品水分為1.5%左右。干燥減量是指在一定的溫度條件下,樣品中所含能被驅去的揮發性物質(主要是水份,也包括其他揮發性物質),以減失的重量的百分率計。
涂料行業高速發展致使碳酸鈣需求劇增
在涂料中,碳酸鈣可作為白色顏料,起一種骨架作用;在涂料工業中可作為體質顏料。碳酸鈣的填入可以增強底漆對基層表面的沉積性和滲透性。同時,重質碳酸鈣是膩子填料的主體。在厚漆中,碳酸鈣可以使涂料增稠、加厚,起一種填充和補平作用。所以在厚漆中通常添加重質碳酸鈣和輕質碳酸鈣,添加重質碳酸鈣可達24.6%~78.5%。在面漆中,即罩面漆中,半光和無光漆則要采用增加體質顏料來削減光澤的辦法,碳酸鈣就是理想的消光填料。國內則更注重制備新方法的研究,研究目的在于獲得更大的比表面積和更規則的粒徑分布,研究成果還未得到工業應用。
在多彩涂料中可用輕質碳酸鈣,即沉淀碳酸鈣,其吸油量為80%左右,粒度15微米左右,比重2.7左右,折光率為1.60左右。也可用重質碳酸鈣(方解石粉)即天然產大理石等研磨而成。在金屬防銹涂料中,碳酸鈣是體質顏料,還有一點防銹作用,在金屬防銹涂料中碳酸鈣的適當用量為30%。 近年來,涂料行業的告訴發展致使碳酸鈣的需求量劇增。在多彩涂料中可用輕質碳酸鈣,即沉淀碳酸鈣,其吸油量為80%左右,粒度15微米左右,比重2。