活性碳酸钙的特点
(1)流动性:活性钙产品由于表面被表面张力较低的有机活性剂分子包覆,其比表面能较未活化产品低,颗粒之间的黏滞阻力降低,颗粒的流动性能提高,因此粉体具有类似于液体的流动性
(2)分散性:由活性产品具有良好的流动性能就可以看出其分散的差异,活性钙产品由于分散好,在应用过程中表现出与基料良好的相溶性和分散性。颗粒的穿透能力也较强,也容易形成粉尘,普通编织袋急包装的产品在装卸和使用过程中粉尘较大。
早期活性碳酸钙生产多数以轻钙为主要基料。由于轻钙的生产工艺复杂,价格高,同时生产轻钙对环境产生污染,近十年的趋势是重钙逐步取代轻钙。(4)与橡胶、塑料的分子间亲和力强、填充量比普通碳酸钙可多填充2-5倍至数倍,综合生产成本明显降低。国外经济发达***重钙对轻钙的使用比约为14-18:1,明显高于我国。随着相关行业的发展,在上述应用领域内,我国重钙对轻钙的用量比逐步达到8-12倍。 常用改性剂及处理方法 对于重钙,常用的表面改性剂为硬以酯酸及其盐、偶联剂等。 1、硬酯酸及其盐 常用的改性方法是将碳酸钙进行干燥,除去水份,在改性设备中进行。干度控制在100-110℃,时间0.5-1.0h或更短即可。将干燥后的重钙加入改性设备,边搅拌边加入硬酯酸或其盐。硬酯酸的用量约为碳酸钙质量的0.8-1.0%。反应温度控制在100℃左右、时间15-30min,产品即可进行包装。 硬酯酸或硬酯酸盐改性碳酸钙具有相当好的补强作用,可取代炭黑和白炭黑填料。改性碳酸钙填料可提高塑料制品的耐冲击性能,在涂料工业中能部分取代钛。
钛酸酯偶联剂:钛酸酯偶联剂根据分子结构和矿物表面偶联剂的构型,分为单烷氧基型、螯合型、配位型三种。 单烷氧型。3、350目至400目:可以用于制造扣板,落水管道,化工,白度在93度以上。除焦基外,因耐水性差,只能将偶联剂用或惰性无水增塑剂稀释,溶剂和偶联剂质量比应大于1,经充分搅拌溶解后,滴加或喷洒到预先烘干的重钙粉体表面拌匀,在90-100℃的改性设备中搅拌15min以上即可。也可将碳酸钙放入含有偶联剂溶剂中搅拌均匀,偶联剂将重钙包裹后,把多余的溶剂脱除. 螯合型。耐水性能好,可在水相中包覆重钙粉体,但大多不溶于水,可用水性溶剂、表面活性剂或高速搅拌等法,促使乳化分散在水中。含磷酸基、焦磷酸基及磺酸基的钛酸酯可用胺类***使之季胺化后溶于水。如用KR-138S螯合型偶联剂对碳酸钙粉进行改性时,将1份KR-138S和0.5份三乙胺混合制成季胺盐,并分散600份水中,加入200份碳酸钙,充分搅匀,脱水,烘干即可。 配位型。配位型偶联剂和螯合型的用法相似,因为耐水性好并且大多数不溶于水,因此可先将其溶中再包覆碳酸钙粉料。 钛酸酯偶联剂的用量,约为碳酸钙质量的0.5-3.0%。 钛酸酯偶联剂处理后的重钙粉,与聚合物分子有很好的相容性。由于它能在碳酸分子和聚合物分子之间形成分子架桥,增加了有机聚合物或树脂与碳酸钙之间的相互作用,相应提高了热塑性复合材料的力学性能,如冲击强度、拉伸强度、弯曲强度以及伸长率等。
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