在現(xiàn)代工業(yè)體系中,超細(xì)碳酸鈣憑獨(dú)特性質(zhì)成為眾領(lǐng)域關(guān)鍵材料,廣泛應(yīng)用于造紙、塑料、橡膠、膠粘劑、油漆涂料、陶瓷、油墨、醫(yī)藥、食品等行業(yè)。在造紙業(yè),它提升紙張亮度、不透明性,降低成本;在塑料領(lǐng)域,作為增強(qiáng)劑和填料,增加塑料強(qiáng)度、韌性、耐磨性,改善加工性能。不同工業(yè)場(chǎng)景對(duì)超細(xì)碳酸鈣性能要求各異,需深入了解其重要指標(biāo)及指標(biāo)數(shù)值對(duì)應(yīng)用的影響。
粒徑與比表面積:粒徑是超細(xì)碳酸鈣的基礎(chǔ)指標(biāo)。確保一次粒子平均粒徑達(dá)0.02-0.1μm,是進(jìn)入此領(lǐng)域的門檻。粒徑不達(dá)標(biāo),則非超細(xì)碳酸鈣。但僅此不夠,若表面處理與分散技術(shù)跟不上,一次粒子會(huì)團(tuán)聚成大顆粒,失去性能優(yōu)勢(shì)。透射電鏡(TEM)能觀察一次粒子大小,但有局限,不能完全反映團(tuán)聚后粒徑。比表面積測(cè)定則是另一視角,團(tuán)聚嚴(yán)重時(shí),BET測(cè)出的比表面積會(huì)較小。需結(jié)合TEM觀察與比表面積測(cè)定,才能全面判斷超細(xì)碳酸鈣的微細(xì)程度、晶形及分散狀況。
晶形:晶形對(duì)超細(xì)碳酸鈣影響重大。普通輕質(zhì)碳酸鈣紡錘形晶形易使PVC塑料白化,影響質(zhì)量。超細(xì)碳酸鈣需按需變換晶形。
在塑料行業(yè),立方體或球形超細(xì)碳酸鈣是理想選擇,粒徑0.072μm的超細(xì)碳酸鈣能提升PVC塑料性能,使制品表面細(xì)潔、光澤好、電絕緣性能優(yōu)。用于軟質(zhì)電纜料性能達(dá)標(biāo),用于塑料薄膜減少白化、提高低溫伸長(zhǎng)率,用于硬質(zhì)塑料提高抗沖擊強(qiáng)度。
在橡膠行業(yè),鏈鎖狀超細(xì)碳酸鈣補(bǔ)強(qiáng)性能最佳,構(gòu)建空間立體結(jié)構(gòu),提高補(bǔ)強(qiáng)作用。補(bǔ)強(qiáng)性能由強(qiáng)變?nèi)鯙椋烘滄i形、針形、球形、立方形。
油墨行業(yè)優(yōu)選立方形超細(xì)碳酸鈣,提升油墨光澤、透明度和流動(dòng)性。
造紙涂布用沉淀碳酸鈣雖非超細(xì),但對(duì)晶形有要求,需片狀、立方晶形以滿足紙張不透明度、粘濃度、白度及油墨吸收性能等要求。
吸油值:對(duì)超細(xì)碳酸鈣應(yīng)用性能影響大,尤其在塑料、涂料、油墨領(lǐng)域。吸油值大時(shí),用于塑料增塑劑消耗多,成本增加,性能受影響;用于涂料、油墨則黏度增,流動(dòng)性和涂布性能差,產(chǎn)品質(zhì)量降。因此,吸油值需適中。
粉體粒徑影響吸油值,粒徑越小,比表面積越大,吸油值越高。超細(xì)碳酸鈣需考慮粒徑大小及分散性能,達(dá)到相應(yīng)比表面積。若分散性差,二次粒子團(tuán)聚,比表面積小,則吸油值低也難發(fā)揮應(yīng)用作用。
超細(xì)碳酸鈣主含量:氧化鈣在一定范圍內(nèi)不應(yīng)過(guò)嚴(yán)限制,作為功能性填料,主要影響填充物的物理性能。在制造過(guò)程中,為滿足不同行業(yè)需求,常加入控制劑、分散劑、表面處理劑等,這些添加劑一般對(duì)應(yīng)用性能有積極作用。但添加劑會(huì)影響主含量。有害元素如鐵、錳需嚴(yán)格控制,以免影響制品顏色和加速樹(shù)脂老化。雜質(zhì)如硅、鋁、鎂也需控制,以免影響白度和生產(chǎn)工藝。
超細(xì)碳酸鈣指標(biāo)并非數(shù)值越高越好,需根據(jù)用途和行業(yè)需求綜合考量。粒徑雖要求在0.02-0.1μm,但并非越小越好,過(guò)小易團(tuán)聚,影響塑料制品外觀和性能。吸油值也非越低越佳,過(guò)低可能無(wú)法滿足某些塑料制品對(duì)增塑劑的吸附需求,影響柔軟度和加工性能。
結(jié)語(yǔ)
超細(xì)碳酸鈣在不同工業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。需根據(jù)用途和行業(yè)需求,全面綜合考量,才能充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)最大價(jià)值。