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超細(xì)碳酸鈣有哪些重要指標(biāo)?是不是越高越好?

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發(fā)表時間:2021-03-01 09:18

       對超細(xì)碳酸鈣來說,粒徑、比表面積、晶型和吸油值等是最重要的幾項技術(shù)指標(biāo),直接影響著超細(xì)碳酸鈣的應(yīng)用性能。當(dāng)然,這里并不否認(rèn)其它幾項指標(biāo)的重要性,只是其它幾項指標(biāo)在工業(yè)上相對更容易實現(xiàn)而已。但對于專用品而言,用途不同,對超細(xì)碳酸鈣各項技術(shù)指標(biāo)的側(cè)重也不一樣,要求亦各不相同,不能一樣對待。


1.粒徑和比表面積


      如何使超細(xì)碳酸鈣一次粒子的平均粒徑達(dá)到0.02~0.1μm,是超細(xì)碳酸鈣的基礎(chǔ)指標(biāo),固然很重要,否則就不稱其為超細(xì)碳酸鈣。但嚴(yán)格上講,這只完成了生產(chǎn)超細(xì)碳酸鈣任務(wù)的一半。如果表面處理技術(shù)和分散技術(shù)跟不上,會使生成的一次粒子團(tuán)聚成大顆粒的二次離子,粒徑可達(dá)幾百納米。

     

       因此,在透射電鏡(TEM)下,觀察到或拍攝到的照片只能反映一次粒子的大小,并不能反映團(tuán)聚后二次粒子實際粒徑的大?。ㄒ蛑茦舆^程中,作了一定的技術(shù)處理),這種團(tuán)聚嚴(yán)重的超細(xì)碳酸鈣,用BET測出的比表面積比較小。

     

      所以,只有用透射電鏡觀察和比表面積測定相互配合,才能對超細(xì)碳酸鈣的微細(xì)程度、顆粒的晶型、分散狀況,得出比較科學(xué)的較全面的判斷。


      超細(xì)碳酸鈣的平均粒徑與其比表面積有著內(nèi)在的聯(lián)系。有的研究者采用沉降體積來確定粒徑的大小。眾所周知,影響碳酸鈣沉降體積的因素,除粒徑大小外(石灰石質(zhì)量,石灰煅燒質(zhì)量,石灰消化、碳化條件等都會影響粒徑大?。?,還有碳酸鈣的晶型,而且碳酸鈣晶形具有多樣性,同一種晶形也因其不是十分規(guī)則的幾何形貌,相互之間也不可能相同,故晶形對沉降體積的影響比較復(fù)雜,所以,用沉降體積的方法來確定粒徑的大小不夠科學(xué),誤差較大。


      為有效阻止二次粒子的團(tuán)聚,超細(xì)碳酸鈣一般都要表面改性處理,因為表面處理的過程除有效改善超細(xì)碳酸鈣的活性外,也是有效阻止二次粒子團(tuán)聚的過程。

     

       對某種專用品種的超細(xì)碳酸鈣而言,為更好地適應(yīng)用戶的要求,既有晶形、粒徑的不同,又有表面處理劑的選擇,也有處理過程中的經(jīng)驗和訣竅。

因此,對不同用途的超細(xì)碳酸鈣專用品種,用一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)去衡量是很困難的。


2.晶形


對超細(xì)碳酸鈣來說,晶形也是一個很重要的技術(shù)指標(biāo)。


       眾所周知,普通輕質(zhì)碳酸鈣是紡錘形,如用于PVC塑料中,會產(chǎn)生較大的應(yīng)力,使塑料薄膜產(chǎn)生白化現(xiàn)象。作為超細(xì)碳酸鈣,則應(yīng)該根據(jù)用途不同而產(chǎn)生不同晶形的產(chǎn)品。例如:

       

      塑料用超細(xì)碳酸鈣,晶形要求結(jié)構(gòu)簡單,堆集體積小一點,吸油值低一些,所以立方體或球形為好。粒徑0.072μm超細(xì)碳酸鈣對PVC塑料有一定增強(qiáng)作用,可使制品表面細(xì)潔,光澤好,電絕緣性能好,用于軟質(zhì)電纜料中,在增加一倍以上填充量的情況下,仍能保持其性能符合國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),用在塑料薄膜中,可減少白化現(xiàn)象并可提高低溫伸長率;用于硬質(zhì)塑料,如塑料門窗和各種異型材,可提高抗沖擊強(qiáng)度,使缺口沖擊強(qiáng)度可達(dá)49.1kJ/m2。

     

      橡膠用超細(xì)碳酸鈣,鏈鎖狀的補(bǔ)強(qiáng)性能最好。鏈鎖狀超細(xì)碳酸鈣是幾個乃至幾十個碳酸鈣晶粒沿一個方向結(jié)合而成,它在橡膠中有空間立體結(jié)構(gòu),有很好的分散性,在與橡膠混煉時,碳酸鈣的鏈斷裂,形成活性斷面,與橡膠鏈結(jié)合得更牢固,從而大大提高其在橡膠中補(bǔ)強(qiáng)作用。不同形狀的超細(xì)碳酸鈣在橡膠中的補(bǔ)強(qiáng)性能由強(qiáng)變?nèi)醯捻樞驗椋烘滄i形、針形、球形、立方形。

       

      油墨用超細(xì)碳酸鈣,立方形最好,這也是由油墨的性質(zhì)決定的,在樹脂型油墨中,填充超細(xì)碳酸鈣以后,要求高光澤、透明性好且流動性好。立方形對油墨的光澤最有利。

     

       造紙涂布用沉淀碳酸鈣,一般不屬于超細(xì)碳酸鈣的范疇,其粒徑大都在微細(xì)碳酸鈣的范圍內(nèi)(粒徑0.1~1μm),但有一點相同,就是對晶形也有一定的要求。如要求不透明度(遮蓋率)、高粘濃度、百度以及對油墨的吸收性能等。因此,片狀晶形、立方晶形是較理想的。

       

       綜上所述,不僅要確保超細(xì)碳酸鈣粒徑為0.02~0.1μm,而且要依據(jù)用途確定產(chǎn)品晶形的類別,才能產(chǎn)生出適銷對路的產(chǎn)品。


3.吸油值


   超細(xì)碳酸鈣吸油值的大小對其應(yīng)用性能很重要,尤其對塑料、涂料、油墨的應(yīng)用性能更為重要。如吸油值大,用于塑料就會消耗大量的增塑劑;用于涂料、油墨就會增加黏度。因此,吸油值不能太高。


      影響某種粉體吸油值大小的因素,除去該物質(zhì)本身的物性外,其它因素也很多,其中粉體粒徑大小是一個重要因素。


       因此,作為超細(xì)碳酸鈣,首先考慮的是超細(xì)碳酸鈣粒徑的大小,分散性能如何,是否達(dá)到了與其粒徑大小相對應(yīng)的比表面積,在此基礎(chǔ)上,再考慮如何降低其吸油值,只有這樣,才有實際意義。假如其分散性不好,二次粒子團(tuán)聚很厲害,比表面積很小,這種情況下,即使吸油值較低,在應(yīng)用時也沒實際意義。

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