碳酸鈣在不同行業(yè)的應(yīng)用中所起到的作用
作者:劍峰膩?zhàn)臃?/span> 發(fā)表時(shí)間:2024/12/11
一、碳酸鈣在造紙中的應(yīng)用
碳酸鈣在造紙中主要作紙張的填料,為了確保紙張的一定強(qiáng)度、白度,同時(shí)降低成本,在紙張中添加大量碳酸鈣。造紙行業(yè)中大量使用碳酸鈣是基于國際上造紙工業(yè)從酸性造紙工藝轉(zhuǎn)向堿性或中性造成紙工藝,這樣就可以大量使用價(jià)廉的碳酸鈣代替以往的滑石和瓷土。
1、具有較高的不透光性和光澤度。
2、作為填料,增量能力高。
3、粒徑均勻。
4、顏色保持力強(qiáng)。
二.碳酸鈣在造紙涂布顏料作用
在白板紙中,一般生產(chǎn)是在蕊紙成型之后,再用顏料涂兩面三刀層,即底涂、面涂(個(gè)別廠一次涂布,也有廠是三次涂布)。在許多國家,造紙行業(yè)底涂用50%碳酸鈣和50%瓷土,也有用100%碳酸鈣,但底涂的碳酸鈣一般都控制在Pd60水平,即2um含量在60%左右,在底涂之后,再涂上一層面涂,面涂一般用30%碳酸鈣和70%瓷土。用的碳酸鈣一般都控制在Pd90水平,即2um含量在90%左右,兩面三刀者使用碳酸鈣約占紙張重量2%~4%。
在銅版紙中碳酸鈣的用途和白板紙中相同,所不同的是銅版紙的蕊紙很薄,而且雙面涂布相對(duì)來講,碳酸鈣涂布料占紙的重量比重就高得多。
涂布碳酸鈣不同于填料碳酸鈣,我司現(xiàn)生產(chǎn)的造紙涂布專用碳酸鈣具有較好的油墨吸收性、光澤性,涂料的流動(dòng)性好,達(dá)到高含固量。這些性能對(duì)于涂布十分重要,特別是碳酸鈣加添之后可以把涂布料的含量提高,是十分重要的性能,對(duì)減少造紙成本,提高紙張質(zhì)量能起到關(guān)鍵的作用。
三、碳酸鈣在涂料中的應(yīng)用
在涂料中碳酸鈣可作為白色顏料,起一種骨架作用,碳酸鈣在涂料工業(yè)中可作為體質(zhì)顏料。由于碳酸鈣顏色是白色,在涂料中相對(duì)膠乳,溶劑價(jià)格都便宜,而且顆粒細(xì),能在涂料中均勻分散,所以是大量使用的體質(zhì)顏料。由于環(huán)保意識(shí)的提高,在建筑方面涂料已大量用水性涂料,由于碳酸鈣是白色又親水,價(jià)格又便宜,所以獲應(yīng)用。碳酸鈣的填入可以增強(qiáng)底漆對(duì)基層表面的沉積性和滲透性。在涂料中膩?zhàn)邮怯脕硖钇交?,是整體涂料的中間層,不論什么膩?zhàn)佣夹枰哟罅刻盍?,膩?zhàn)又械奶盍现黧w是重質(zhì)碳酸鈣,再少量加一些鋅鋇白以增加粘性防止漆層松散,同時(shí)適當(dāng)?shù)丶尤氤恋硖妓徕}以便干后打磨。
在厚漆中,碳酸鈣可以使涂料增稠、加厚,起一種填充和補(bǔ)平作用。所以在厚漆中通常添加重質(zhì)碳酸鈣和輕質(zhì)碳酸鈣,添加重質(zhì)碳酸鈣可達(dá)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(zhì)顏料來削減光澤的辦法,碳酸鈣就是理想的消光填料。
碳酸鈣在多彩涂料中可作為其中一種添加劑發(fā)揮其作用,達(dá)到既降低材料成本,又能提高裝飾效果的目的。在多彩涂料中可用輕質(zhì)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(zhì)碳酸鈣(方解石粉)即天然產(chǎn)大理石等研磨而成。
在金屬防銹涂料中,碳酸鈣是體質(zhì)顏料,還有一點(diǎn)防銹作用,在金屬防銹涂料中碳酸鈣的適當(dāng)用量為30%。
四、碳酸鈣在塑料中的應(yīng)用
碳酸鈣被廣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)等樹脂之中。添加碳酸鈣對(duì)提高改善塑料制品某些性能以擴(kuò)大其應(yīng)用范圍有一定作用,在塑料加工中它們可以減少樹脂收縮率,改善流變態(tài),控制粘度。還能起到以下作用:
1、提高塑料制品尺寸的穩(wěn)定性
碳酸鈣的添加,在塑料制品之中起到一種骨架作用,對(duì)塑料制品尺寸的穩(wěn)定有很大作用。
2、提高塑料制品的硬度和剛性
在塑料中,特別是軟質(zhì)聚氯乙烯中,硬度隨碳酸鈣配入量的逐漸增大,伸長率隨硬度增加而降低。粒子細(xì),吸油值大的碳酸鈣,硬度的增長率大。反之,粒子粗吸油值小的碳酸鈣,塑料的硬度增長率小。在軟質(zhì)聚氯乙烯中,以重質(zhì)碳酸鈣的硬度增長率小,沉淀碳酸鈣(輕質(zhì))則其次。
碳酸鈣的塑料(樹脂)內(nèi)一般不能起增強(qiáng)作用,碳酸鈣的粒子常??梢员粯渲?,所以碳酸鈣添加的正常作用是使樹脂剛性增大,彈性模量和硬度也增大。隨著添加量增加,搞張強(qiáng)度和伸長率都下降。
不同碳酸鈣,添加量不同,硬度也會(huì)不同。
3、改善塑料加工性能
碳酸鈣的添加可以改變塑料的流變性能。碳酸鈣粉體,在添加中往往數(shù)量比較大,這樣就有助于它和其他組分的混合,也有助于塑料的加工成形。
碳酸鈣的添加,特別是經(jīng)過表面處理過的碳酸鈣添加之后,不但可以提高制品的硬度,還可以提高制品的表面光澤和表面平整性。
碳酸鈣的添加,可以減少塑料制品的收縮率、線膨脹系數(shù)、蠕變性能,為加工成形創(chuàng)造了條件。
4、提高塑料制品的耐熱性
在一般塑料制品中添加碳酸鈣,耐熱性能皆有提高例如:在聚丙烯中,添加40%左右碳酸鈣,耐熱性提高200C左右。在填充比≤20%時(shí),耐熱溫度提高8~130C。
5、改進(jìn)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,碳酸鈣的添加在這方面可以發(fā)揮一定作用。
白度在90以上的碳酸鈣,在塑料制品中有明顯的增白作用。與鈦白粉、立德粉配合,塑料制品的消光性有很大改進(jìn)。
在鈣塑紙張中,在低密度聚乙烯(LDPE)及高密度聚乙烯(HDPE)薄膜中,添加碳酸鈣都可達(dá)到散光和消光的作用,使之適宜書寫、印刷。
白度較好的碳酸鈣還可以取代昂貴的白色顏料。
6、可使制品具有某些特殊性能。
碳酸鈣添加于電纜料中有一定的絕緣作用,碳酸鈣的添加可以提高某些制品的電鍍性能、印刷性能。
微細(xì)或超細(xì)的碳酸鈣添加在聚氯乙烯(PVC)中,有一定的阻燃作用。
7、降低塑料制品成本
普通的輕質(zhì)碳酸鈣、重質(zhì)碳酸鈣其價(jià)格都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于塑料價(jià)格,碳酸鈣的添加會(huì)使塑料制品的成本降低。固國外稱碳酸鈣為填充劑(Filler)或增量劑(Extender)。
在現(xiàn)階段,添加碳酸鈣以降低塑料的成本為主要目標(biāo)。隨著碳酸鈣表面性質(zhì)的改善和形狀、粒度的可控,碳酸鈣將逐漸成為補(bǔ)強(qiáng)或賦予功能性為目的的功能性填充劑。
碳酸鈣是PVC制品生產(chǎn)加工中常用的填充劑,其使用目的大多是為使PVC制品增量,以達(dá)到降低生產(chǎn)成本的目的。
目前在PVC制品的生產(chǎn)加工中使用的碳酸鈣主要有兩種,其一是由天然石灰石經(jīng)機(jī)械粉碎法如通過雷蒙磨粉碎成不同細(xì)度的碳酸鈣,這種碳酸鈣稱為重質(zhì)碳酸鈣,其品質(zhì)由天然石灰石的品位和其細(xì)度決定。合理使用重質(zhì)碳酸鈣可提高PVC制品的耐熱性、剛性、尺寸穩(wěn)定性及加工性。其二是挑選品位高的石灰石經(jīng)過煅燒,使其分解成氧化鈣,并通水反應(yīng)成氫氧化鈣,再通入二氧化碳,經(jīng)沉淀后形成碳酸鈣,這種碳酸鈣稱為輕質(zhì)碳酸鈣。少量使用輕質(zhì)碳酸鈣可提高PVC制品的拉伸強(qiáng)度。輕質(zhì)碳酸鈣的品質(zhì)除由天然碳酸鈣的品位決定外,其煅燒等化學(xué)反應(yīng)條件及分級(jí)細(xì)度也是十分重要的因素。輕質(zhì)碳酸鈣的價(jià)格應(yīng)比同一細(xì)度的重質(zhì)碳酸鈣高一倍以上。
在PVC制品的加工過程中,大量添加碳酸鈣會(huì)降低產(chǎn)品質(zhì)量,但如果添加了劣質(zhì)碳酸鈣,其制品質(zhì)量就會(huì)大幅度下降。添加同樣份數(shù)的碳酸鈣,碳酸鈣與劣質(zhì)碳酸鈣會(huì)使PVC制品的性能截然不同。通常情況下,一些廠家或經(jīng)銷商會(huì)將輕質(zhì)碳酸鈣與重質(zhì)碳酸鈣混和在一起以輕質(zhì)碳酸鈣的價(jià)格出售,這種現(xiàn)象可出現(xiàn)在各種細(xì)度的輕質(zhì)碳酸鈣中。另外,一些小廠的原料來源及生產(chǎn)工藝均無嚴(yán)格的要求,導(dǎo)致了質(zhì)量較差現(xiàn)象。
通常品質(zhì)較差的碳酸鈣的價(jià)格較低,一些生產(chǎn)廠家為求得較低的生產(chǎn)成本而會(huì)采購這樣的碳酸鈣,但這樣做往往適得其反,因?yàn)樗奶砑恿肯鄬?duì)低于碳酸鈣,否則將大大降低制品質(zhì)量。
五、碳酸鈣在橡膠中的應(yīng)用
1、碳酸鈣作為橡膠工業(yè)中使用得早、用量大的填充劑之一。被大量填充在橡膠制品之中,不僅可以增加制品的容積,而且能節(jié)約昂貴的天然橡膠或合成橡膠,達(dá)到降低成本的目的。
2、改進(jìn)加工性能
橡膠在加工過程中,為了成形需要,十分重視其加工性能。在一般橡膠制品配方之中,往往要加配若干份碳酸鈣。在淺色填料中,碳酸鈣分散性好,可以與橡膠以任意比例混煉,又可將其他助劑一起混入,混煉方便。我司生產(chǎn)的碳酸鈣除以上優(yōu)點(diǎn)外還有一個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)是它添加比例的變化不會(huì)影響橡膠的硫化體系。
3、改進(jìn)硫化膠性能,起補(bǔ)強(qiáng)和半補(bǔ)強(qiáng)作用
我司生產(chǎn)的超細(xì)、微細(xì)碳酸鈣填入橡膠,能獲得比純橡膠硫化物更高的擴(kuò)張強(qiáng)度、耐磨性、撕裂強(qiáng)度。碳酸鈣粒子越細(xì)。對(duì)橡膠擴(kuò)張強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、撓曲性的提高越明顯。我司生產(chǎn)的活性碳酸鈣已被應(yīng)用于天然橡膠、合成橡膠中,它能使橡膠的擴(kuò)張強(qiáng)度得到很大的改進(jìn)。
4、在橡膠加工中發(fā)揮一些特殊的作用
在硫化橡膠中,碳酸鈣可以調(diào)節(jié)硬度,在加添100份的范圍內(nèi),加入重質(zhì)鈣后的硬度不及加入沉淀輕質(zhì)碳酸鈣上升大;沉淀碳酸鈣(輕質(zhì))每增加10份硬度增加邵氏1度;微細(xì)碳酸鈣、活性碳酸鈣每增加10份硬度增加邵氏2~3度。在橡膠工業(yè)中往往通過改變碳酸鈣填充量來調(diào)節(jié)硬度。
六、碳酸鈣在粘結(jié)劑、密封劑中的應(yīng)用
碳酸鈣被廣泛用于粘結(jié)劑和密封劑中作填料。我司開發(fā)的木材粘和劑專用碳酸鈣產(chǎn)品具有粒徑分布窄、比表面積大、吸油及吸水量低等優(yōu)點(diǎn)。已成為反應(yīng)型膠粘劑、熱熔性膠粘劑、氯丁橡膠膠粘劑、水基膠粘劑及密封膠的主要原料,在大幅度降低成本的前提下,膠接性能得到全面提高。
木材粘和劑專用碳酸鈣應(yīng)用面較廣,如在PVC塑溶膠中可以改善其流變性能,在硅酮結(jié)構(gòu)密封膠中可以起到增強(qiáng)及降低成本的作用,應(yīng)用在熱熔膠中可以起到增量補(bǔ)強(qiáng)與耐熱作用,在水基膠粘劑中可以起到增稠與增粘的作用。在膠粘劑與密封膠中應(yīng)用可以明顯地降低成本,改善膠接性能。
七、碳酸鈣在化學(xué)建材中的應(yīng)用
1、碳酸鈣在化學(xué)建材中的作用
隨著塑料工業(yè)的發(fā)展,近年出現(xiàn)了新型復(fù)合材料——鈣塑材料,它是把大量的含鈣無機(jī)填充劑,配以少量的聚烯烴樹脂和其他添加劑,作為建筑材料。這種材料兼具木材、塑料及紙張的許多優(yōu)良性能,具有耐熱、耐化學(xué)腐蝕、耐寒、隔音、防震、加工容易等特性,可以在包裝、建材、管具等方面大量代替紙張和木材?;瘜W(xué)建材比重輕,價(jià)格便宜又易加工成形,所以做門、窗、天花板、墻板、上下水管、樓梯扶手、地板、電線管等都很理想?;瘜W(xué)建材發(fā)展快,世界上一些國家建材用塑料已占塑料用量的20%至30%,由于它可以廣泛代替鋼材、木材、所以在當(dāng)今世界中化學(xué)建材與鋼材、木材、水泥并列,統(tǒng)稱為“四大材”?;瘜W(xué)建材以無機(jī)填料為主要成分,用量大,一般用量在30%~90%,如果聚乙烯交聯(lián)發(fā)泡,含碳酸鈣量為50%~60%。聚酯樹脂制品如玻璃,做瓦楞板、落水管、天漏、加入碳酸鈣是為降低成本、調(diào)整粘度、改善涂喬加工性。
八、碳酸鈣在油墨中的應(yīng)用
油墨工業(yè)中采用樹脂酸改性的碳酸鈣,所配制的油墨,身骨及粘性較好,并有良好的印刷性能,且穩(wěn)定性很高,細(xì)微的顆粒與其它原料混合易相容,故印品光滑,網(wǎng)點(diǎn)完整,遮蓋力強(qiáng),光澤度與鋁鋇白相當(dāng)。作為填料,可以提高油墨的光澤度和亮度。
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