發(fa)布時間:2020-08-14
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碳酸鈣不僅可以降低塑料制品的原材料成本,而且還具有改善塑料材料某些性能的作用,不同種類的碳酸鈣在使用得當時,可提高基體塑料的性能,但輕質碳酸鈣和重質碳酸鈣的區分一直困擾著多數用戶,那么這次我們就以深入的方式去了解區分它們。
來源方(fang)式不(bu)同
堆積密度不(bu)同
重(zhong)鈣(gai)與輕鈣(gai)明顯的(de)(de)(de)(de)區別就在于產(chan)品(pin)(pin)(pin)的(de)(de)(de)(de)堆(dui)(dui)(dui)積密(mi)度(du)不同,重(zhong)鈣(gai)產(chan)品(pin)(pin)(pin)的(de)(de)(de)(de)堆(dui)(dui)(dui)積密(mi)度(du)較(jiao)大,一般為(wei)0.8~1.3g/cm3;而輕鈣(gai)產(chan)品(pin)(pin)(pin)的(de)(de)(de)(de)堆(dui)(dui)(dui)積密(mi)度(du)較(jiao)小,多為(wei)0.5~0.7g/cm3;一些納米碳酸(suan)鈣(gai)產(chan)品(pin)(pin)(pin)的(de)(de)(de)(de)堆(dui)(dui)(dui)積密(mi)度(du)甚(shen)至(zhi)更(geng)低,可(ke)(ke)以達(da)到0.28g/cm3左(zuo)右。由產(chan)品(pin)(pin)(pin)的(de)(de)(de)(de)包(bao)(bao)裝體積也可(ke)(ke)以粗略分辨(bian)出(chu)重(zhong)鈣(gai)和輕鈣(gai)產(chan)品(pin)(pin)(pin),一般重(zhong)鈣(gai)產(chan)品(pin)(pin)(pin)多為(wei)25kg/包(bao)(bao),產(chan)品(pin)(pin)(pin)包(bao)(bao)裝體積較(jiao)小,而同等質量的(de)(de)(de)(de)輕鈣(gai)產(chan)品(pin)(pin)(pin)包(bao)(bao)裝體積明顯較(jiao)大,一些納米碳酸(suan)鈣(gai)產(chan)品(pin)(pin)(pin)還采用15kg/包(bao)(bao)或(huo)20kg/包(bao)(bao)的(de)(de)(de)(de)包(bao)(bao)裝。
習慣上我們常用沉(chen)(chen)(chen)降(jiang)(jiang)體(ti)(ti)積來衡量碳酸(suan)(suan)鈣(gai)密度的大小(xiao),沉(chen)(chen)(chen)降(jiang)(jiang)體(ti)(ti)積是(shi)單位質量的碳酸(suan)(suan)鈣(gai)在100ml水中振(zhen)蕩并靜置3h后所具有的體(ti)(ti)積(ml),沉(chen)(chen)(chen)降(jiang)(jiang)體(ti)(ti)積越大說明產(chan)品粒(li)度越小(xiao)、密度越輕(qing)、產(chan)品檔(dang)次越高(gao)。重質碳酸(suan)(suan)鈣(gai)的沉(chen)(chen)(chen)降(jiang)(jiang)體(ti)(ti)積為(wei)1.1~1.4ml/g,輕(qing)質碳酸(suan)(suan)鈣(gai)的沉(chen)(chen)(chen)降(jiang)(jiang)體(ti)(ti)積為(wei)2.4~2.8ml/g,納(na)(na)米(mi)輕(qing)質碳酸(suan)(suan)鈣(gai)的沉(chen)(chen)(chen)降(jiang)(jiang)體(ti)(ti)積為(wei)3.0~4.0ml/g,通過沉(chen)(chen)(chen)降(jiang)(jiang)體(ti)(ti)積的不同(tong)可以初(chu)步(bu)判(pan)斷輕(qing)質碳酸(suan)(suan)鈣(gai)、重質碳酸(suan)(suan)鈣(gai)和納(na)(na)米(mi)碳酸(suan)(suan)鈣(gai)。
其(qi)實(shi)重(zhong)鈣和(he)輕鈣的(de)(de)復(fu)合制品的(de)(de)真實(shi)密(mi)(mi)度(du)(du)相差不大(da),一般重(zhong)鈣真實(shi)密(mi)(mi)度(du)(du)為2.6-2.9 g/cm3,而(er)輕鈣為2.4-2.6 g/cm3。也有人說兩(liang)者真實(shi)密(mi)(mi)度(du)(du)一樣,只是堆(dui)積密(mi)(mi)度(du)(du)不同。究其(qi)原因是因為輕鈣的(de)(de)顆粒形狀(zhuang)為紡錘形或(huo)者棗核形,占用(yong)體積比較大(da);而(er)重(zhong)鈣的(de)(de)外觀形狀(zhuang)為塊狀(zhuang)居(ju)多,占用(yong)體積比較小。
白(bai)度(du)大小不同
由于(yu)(yu)重(zhong)鈣產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)相對雜(za)質較多,因此產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)白度一(yi)般為(wei)89%~93%,極少數(shu)的產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)能達到(dao)95%。而輕(qing)鈣產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)因為(wei)化學(xue)合成制成,去除了很多雜(za)質,產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)純凈度很高(gao),因此白度多為(wei)92%~95%,部分(fen)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)可以達到(dao)96%~97%,這也是(shi)輕(qing)鈣產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)多用于(yu)(yu)或淺色制品(pin)(pin)(pin)填充的主(zhu)要原因。
水分含量不同
粒徑大小(xiao)不同
重(zhong)鈣產品的(de)(de)粒(li)徑為(wei)0.5~45um不(bu)等(deng),產品粒(li)徑因(yin)粉碎設備不(bu)同而不(bu)同。普(pu)通輕(qing)鈣產品的(de)(de)粒(li)徑一(yi)(yi)(yi)(yi)般(ban)為(wei)0.5~15um,因(yin)顆粒(li)形狀為(wei)紡(fang)錘形難以(yi)(yi)(yi)(yi)準(zhun)確測定,一(yi)(yi)(yi)(yi)般(ban)是(shi)一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)范圍;輕(qing)鈣中的(de)(de)納米碳(tan)酸(suan)(suan)鈣粒(li)徑更細,尺(chi)寸一(yi)(yi)(yi)(yi)般(ban)為(wei)20~200nm。普(pu)通輕(qing)質(zhi)(zhi)碳(tan)酸(suan)(suan)鈣的(de)(de)粒(li)度一(yi)(yi)(yi)(yi)般(ban)在(zai)2500目(mu)左右,可(ke)以(yi)(yi)(yi)(yi)滿足PVC管(guan)材(cai)(cai)(cai)和型(xing)(xing)材(cai)(cai)(cai)的(de)(de)性能需(xu)要,所(suo)以(yi)(yi)(yi)(yi)從粒(li)度上考慮傳統上PVC管(guan)材(cai)(cai)(cai)和型(xing)(xing)材(cai)(cai)(cai)都選用輕(qing)質(zhi)(zhi)碳(tan)酸(suan)(suan)鈣。以(yi)(yi)(yi)(yi)前(qian)因(yin)粉碎設備的(de)(de)限制,重(zhong)質(zhi)(zhi)碳(tan)酸(suan)(suan)鈣達(da)不(bu)到這個(ge)細度,現(xian)在(zai)重(zhong)質(zhi)(zhi)碳(tan)酸(suan)(suan)鈣的(de)(de)粒(li)度完全(quan)可(ke)以(yi)(yi)(yi)(yi)滿足需(xu)要,甚(shen)至比輕(qing)質(zhi)(zhi)碳(tan)酸(suan)(suan)鈣更細,所(suo)以(yi)(yi)(yi)(yi)現(xian)在(zai)PVC管(guan)材(cai)(cai)(cai)和型(xing)(xing)材(cai)(cai)(cai)兩者都可(ke)以(yi)(yi)(yi)(yi)選用。
味道(dao)不同
輕鈣(gai)因(yin)石灰石煅燒后去除掉很多雜質一般來說白度較高,純度也(ye)較高,但(dan)國內(nei)的輕鈣(gai)很多因(yin)為氧化鈣(gai)反(fan)應不完(wan)全,殘留有石灰味道(dao),如果用(yong)于食品行(xing)業,如填(tian)充餅干則會有嗆人的味道(dao),而重(zhong)鈣(gai)沒(mei)有。另外,過多的氧化鈣(gai)會造成產品在水(shui)性體系偏堿性或(huo)者(zhe)PH值(zhi)不好(hao)調(diao)節,導(dao)致成品不穩(wen)定。
此外(wai),兩者的(de)磷酸含(han)量(liang)(liang)不(bu)同,輕鈣中(zhong)有時為了調整(zheng)PH值處于合理范圍需要加入少量(liang)(liang)磷酸,而重鈣則沒有。
顆(ke)粒(li)形(xing)狀不(bu)同(tong)
用(yong)高倍顯微鏡看,普通(tong)輕鈣的顆(ke)粒(li)較為規則,在充分分散開(kai)來(lai)的情況下通(tong)常呈紡錘(chui)形(xing),具體見(jian)圖2所示。對于輕質碳(tan)酸(suan)鈣,合成產品的顆(ke)粒(li)形(xing)狀是可以(yi)人為控(kong)制的,可以(yi)在碳(tan)化過程中加入控(kong)制劑來(lai)實現控(kong)制。
目前開發(fa)的控制劑(ji)有無(wu)機(ji)酸(suan)、無(wu)機(ji)堿(jian)、有機(ji)酸(suan)(氨基酸(suan))、醇類(lei)、糖類(lei)、蛋白(bai)質和特殊結構的生(sheng)物聚合(he)物,例如(ru)用雙(shuang)親水(shui)嵌段聚合(he)物PEG-b-PMAA在不同(tong)濃度和不同(tong)PH值下可(ke)以(yi)(yi)分別制成菱形(xing)(xing)、花生(sheng)形(xing)(xing)、長棒形(xing)(xing)、球形(xing)(xing)和啞鈴性等外觀的碳(tan)酸(suan),再如(ru)用樹枝形(xing)(xing)聚合(he)物聚天冬氨酸(suan)可(ke)以(yi)(yi)制成螺旋(xuan)形(xing)(xing)狀碳(tan)酸(suan),又如(ru)加入陰離子右旋(xuan)糖苷可(ke)以(yi)(yi)獲得球形(xing)(xing)碳(tan)酸(suan)鈣。
重(zhong)鈣產(chan)品(pin)由于采(cai)用(yong)機械粉(fen)碎(sui)和分級,顆粒形態(tai)一般多為(wei)立方(fang)體、 多棱體、長(chang)方(fang)體等不(bu)規則形態(tai),具體見圖(tu)1所(suo)示。對于不(bu)同的重(zhong)鈣加工(gong)方(fang)法(fa),碳酸鈣的微(wei)觀形狀(zhuang)不(bu)同,例如用(yong)擂(lei)蒙磨加工(gong)的碳酸鈣為(wei)紡錘形,用(yong)氣流磨加工(gong)的碳酸鈣為(wei)顆粒形。
對于重(zhong)(zhong)質碳(tan)(tan)酸鈣(gai)不(bu)同產地碳(tan)(tan)酸鈣(gai)具有固定的晶(jing)(jing)(jing)形,破碎和(he)細化(hua)(hua)不(bu)會改變(bian)晶(jing)(jing)(jing)型,一般(ban)方(fang)解石(shi)重(zhong)(zhong)鈣(gai)為六方(fang)晶(jing)(jing)(jing)型、大理石(shi)重(zhong)(zhong)鈣(gai)為立方(fang)晶(jing)(jing)(jing)型。對于輕(qing)質碳(tan)(tan)酸鈣(gai),在具體碳(tan)(tan)化(hua)(hua)制備過程中,三(san)種晶(jing)(jing)(jing)型碳(tan)(tan)酸鈣(gai)以不(bu)同比(bi)例同時出現,要想得到單一純凈的某一晶(jing)(jing)(jing)型,就要控制成型過程。
輕(qing)質碳(tan)酸鈣的(de)三種晶型介紹如下(xia):
(1)方解石(shi)晶型
碳(tan)酸(suan)鈣(gai)穩定(ding)(ding)的晶型(xing),屬于六(liu)方晶系,通常(chang)條件下礦(kuang)物碳(tan)酸(suan)鈣(gai)都以此種晶型(xing)存,具有此類晶型(xing)的碳(tan)酸(suan)鈣(gai)遮蓋力(li)大、白度高、純度好、耐(nai)熱(re)、耐(nai)腐(fu)蝕(shi)、耐(nai)化學穩定(ding)(ding)。
(2)文石晶型
常(chang)溫下(xia)是(shi)碳酸鈣亞穩定晶(jing)型,屬于斜方晶(jing)系,具有此(ci)類晶(jing)型的碳酸鈣長徑(jing)比高(gao),常(chang)用于聚合物的補(bu)強復合材料。
(3)球(qiu)霰石晶型
碳酸鈣不穩(wen)定(ding)的(de)晶(jing)(jing)型(xing),只(zhi)有(you)在(zai)有(you)機質材料中會(hui)有(you)少量存在(zai),并在(zai)短時間(jian)內會(hui)自動轉換為方解石晶(jing)(jing)型(xing)或文石晶(jing)(jing),具有(you)此類晶(jing)(jing)型(xing)的(de)碳酸鈣對生(sheng)物的(de)生(sheng)命和健(jian)康起(qi)著(zhu)非常重(zhong)要的(de)作,研究發(fa)現樹(shu)枝狀(zhuang)聚合物電介質和某些低分子量聚合物電介質可以促進穩(wen)定(ding)的(de)球霰石晶(jing)(jing)型(xing)生(sheng)成。
吸油值不同
輕(qing)(qing)質碳(tan)(tan)(tan)酸(suan)鈣(gai)(gai)的(de)吸(xi)油(you)值(zhi)為(wei)60-90 ml/100mg,遠遠大(da)于(yu)重質碳(tan)(tan)(tan)酸(suan)鈣(gai)(gai)的(de)40-60 ml/100mg,因此(ci)吸(xi)收(shou)液體(ti)性和(he)吸(xi)收(shou)樹脂性能很,如(ru)果配方(fang)含(han)有液體(ti)助劑(ji),應該選(xuan)(xuan)用(yong)吸(xi)油(you)質小的(de)重質碳(tan)(tan)(tan)酸(suan),吸(xi)油(you)值(zhi)大(da)的(de)無機粉體(ti),會導(dao)致需要(yao)處理的(de)偶(ou)聯(lian)劑(ji)量(liang)增(zeng),例如(ru)碳(tan)(tan)(tan)酸(suan)鈣(gai)(gai)的(de)吸(xi)油(you)值(zhi)由40增(zeng)大(da)到50ml/100mg,會導(dao)致偶(ou)聯(lian)劑(ji)用(yong)量(liang)增(zeng)加30%,在PVC配方(fang)中如(ru)果選(xuan)(xuan)擇輕(qing)(qing)質碳(tan)(tan)(tan)酸(suan),就要(yao)多(duo)消耗液體(ti)助劑(ji)和(he)PVC樹脂,因此(ci)從吸(xi)油(you)值(zhi)上(shang)考慮應該盡可能選(xuan)(xuan)擇吸(xi)油(you)值(zhi)低的(de)重質碳(tan)(tan)(tan)酸(suan)鈣(gai)(gai)。
流動性不同
價(jia)格不同
改(gai)性功能不同
色(se)光(guang)可(ke)控(kong)度不同
色(se)(se)(se)相(xiang)為(wei)(wei)(wei)顏色(se)(se)(se)的(de)(de)主(zhu)色(se)(se)(se)調(diao),而色(se)(se)(se)光(guang)為(wei)(wei)(wei)顏色(se)(se)(se)的(de)(de)余光(guang)。不(bu)同(tong)的(de)(de)碳酸鈣具(ju)(ju)有(you)(you)(you)不(bu)同(tong)的(de)(de)色(se)(se)(se)光(guang),具(ju)(ju)體(ti)有(you)(you)(you)白色(se)(se)(se)、紅(hong)色(se)(se)(se)、青色(se)(se)(se)、黃色(se)(se)(se)之分,究其原因為(wei)(wei)(wei)其晶(jing)(jing)型(xing)的(de)(de)不(bu)同(tong),不(bu)同(tong)晶(jing)(jing)型(xing)的(de)(de)粉體(ti)具(ju)(ju)有(you)(you)(you)不(bu)同(tong)的(de)(de)色(se)(se)(se)相(xiang),碳酸鈣具(ju)(ju)有(you)(you)(you)三種不(bu)同(tong)的(de)(de)晶(jing)(jing)型(xing),因此也就具(ju)(ju)有(you)(you)(you)不(bu)同(tong)的(de)(de)色(se)(se)(se)相(xiang)。
對于重(zhong)質(zhi)碳酸鈣(gai)(gai)而言不(bu)同產地(di)碳酸鈣(gai)(gai)所(suo)發出的底色(se)不(bu)同,破碎和(he)細化(hua)也不(bu)會改(gai)變。如四(si)川碳酸鈣(gai)(gai)底色(se)發藍色(se),廣西碳酸鈣(gai)(gai)底色(se)發紅色(se)、江西碳酸鈣(gai)(gai)底色(se)發青色(se)等等。而對于輕質(zhi)碳酸鈣(gai)(gai),因為它為化(hua)學(xue)合成法人工制(zhi)(zhi)成,在(zai)合成的過程中可(ke)以(yi)控(kong)制(zhi)(zhi)其(qi)產生晶型的種類,所(suo)有就可(ke)以(yi)控(kong)制(zhi)(zhi)其(qi)色(se)光的類型。
在具體配色(se)時,碳(tan)(tan)酸(suan)鈣(gai)(gai)(gai)的色(se)光(guang)要與(yu)主著色(se)劑色(se)相(xiang)一致,例如(ru)帶藍(lan)色(se)色(se)光(guang)的碳(tan)(tan)酸(suan)鈣(gai)(gai)(gai)會消(xiao)除黃(huang)色(se)顏(yan)料的著色(se)力。也(ye)經常利用(yong)帶藍(lan)色(se)色(se)光(guang)的碳(tan)(tan)酸(suan)鈣(gai)(gai)(gai),去消(xiao)除在黃(huang)色(se)色(se)光(guang)的制品輕(qing)質碳(tan)(tan)酸(suan)鈣(gai)(gai)(gai)帶有藍(lan)色(se)色(se)光(guang),我們一般常用(yong)它加入PVC制品中消(xiao)除其自身帶有的黃(huang)色(se)色(se)光(guang)。這也(ye)是以(yi)前PVC很喜歡選擇添加輕(qing)質碳(tan)(tan)酸(suan)鈣(gai)(gai)(gai)而不選擇重質碳(tan)(tan)酸(suan)鈣(gai)(gai)(gai)的其中一個原因。
PH值大小(xiao)不同
輕質碳(tan)酸(suan)(suan)鈣(gai)的(de)(de)PH值為9-10,而重質碳(tan)酸(suan)(suan)鈣(gai)的(de)(de)PH值為8-9,也就是說輕質碳(tan)酸(suan)(suan)鈣(gai)的(de)(de)堿性比重質碳(tan)酸(suan)(suan)鈣(gai)更(geng)強一些,在(zai)碳(tan)酸(suan)(suan)鈣(gai)復合制(zhi)品燃燒過(guo)程中,更(geng)加容易吸收酸(suan)(suan)性分(fen)解氣(qi)體。因此,碳(tan)酸(suan)(suan)鈣(gai)復合制(zhi)品焚(fen)燒低毒氣(qi)的(de)(de)原因為碳(tan)酸(suan)(suan)鈣(gai)本身呈(cheng)現堿性,可以吸收燃燒產生的(de)(de)HCl、H2S等酸(suan)(suan)性氣(qi)體,消(xiao)除酸(suan)(suan)性能物(wu)質遇(yu)氯元(yuan)素產生二(er)噁英(ying)的(de)(de)隱患。
只有填充了無機物碳酸鈣(CaCO3)在焚燒時才可降低發熱量,焚燒時化為粉末不滴油、不冒黑煙,無二次公害產生,且不損傷焚化爐,符合環保產品的國際趨勢。
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