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纳米碳酸钙在塑料中的应用及指标要求

添加时间:2023年02月11日   【字体大小: 】 关注:752
   纳米碳酸钙是指粒径为1-100nm的功能性无机填料,广泛应用于橡胶、塑料、造纸、油墨、涂料、密封胶与胶粘剂、医药、牙膏、食品等领域。但不同应用对纳米碳酸钙的粒级、晶形、吸油值、分散性等要求亦有所不同。

  塑料行业是目前世界上纳米碳酸钙使用最多的行业,它可以充当塑料的调节剂和增强剂,需求量非常大。由于纳米碳酸钙分散性较好,能够很好地去除塑料中的空隙及气泡,使塑料可以更均匀地收缩,提升塑料的机械性能及热稳定性。

  塑料行业对纳米碳酸钙的技术要求主要有:

  吸油值:塑料行业对纳米碳酸钙的吸油值要求一般都很低,因为纳米碳酸钙的粒径小,比表面积大,如果吸油值大则混炼时消耗的增塑剂就多,使体系粘度升高,不仅影响了加工性能,而且使生产成本上升。

  晶形:纳米碳酸钙形貌分为:立方形、近球形、纺锤形、棒形、链状、针状等。以吸油值较低的立方体,或立方体部分呈链锁状和球形为宜。

  粒径:应用于塑料中的纳米碳酸钙粒径一般控制在80-120nm左右,粒径过大不能体现纳米碳酸钙的效果,影响制品的表面光滑;粒径过小会导致表面能增加,颗粒团聚严重,加工时不易完全分散,导致制品表面出现颗粒。

  分散性:应选择高分散性的纳米碳酸钙,如果纳米碳酸钙团聚严重,则二次粒径会比一次粒径大得多,而塑料加工混炼剪切力不是太强,有些团聚严重的纳米碳酸钙不容易打散,在应用时会引起局部缺陷,导致产品质量出现问题。

  水分:水分控制应不高于0.5%,若水分过高,会使塑料表面产生气泡或空鼓等现象。

  pH值:纳米碳酸钙的pH值应控制在10以下,若PH值偏高,会影响制品的白度,表面光泽度,使外观变差,同时pH高还会使体系的粘度升高,影响加工过程。

  盐酸不溶物:主要是指产品中的黑点、黄点等杂质颗粒,需要严格控制,否则颗粒较多时,容易造成加工过程中挤出机过滤网频繁堵塞,影响生产效率,有时在制品表面形成明显的黑点,影响制品外观质量;含铁的细小颗粒有可能使制品的黄度升高、白度降低,用于浅色制品的纳米碳酸钙要特别注意。

  在应用于塑料行业的各种非金属矿粉材料中,碳酸钙用量最大,约占到塑料添加剂总量的60~70%,但在高性能化应用研究中仍存在很多问题,特别是如何解决纳米碳酸钙的团聚,如何改进纳米碳酸钙分散效果,如何提升复合材料的粘结强度等方面尚未有效解决。

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