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塑料行业用轻钙好,还是重钙好?

   日期:2018-11-02     浏览:230    评论:0    
       在塑料用填充与改性材料中,碳酸钙占有不可动摇的重要地位,而碳酸钙有重质碳酸钙和轻质碳酸钙之分,那么,在塑料制品中,用轻钙好,还是重钙好呢?今天,粉体技术网就与大家一起来探讨下这个问题。
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1、概念上的区别


首先应分别给重钙和轻钙一个概念准确的定义。


有人用沉降体积(以无水乙醇为沉降介质)来区分重钙还是轻钙,即沉降体积在2.5mL/g以上的为轻钙,1.2-1.9mL/g的为重质碳酸钙。


我们则从生产过程不同加以区别,重钙是将矿石机械粉碎和分选而成的,轻钙是由矿石经锻烧、消化和重新碳酸化而成。


有些人从同样重量的碳酸钙在自然堆积时,体积不相同这一现象出发,误认为轻钙轻,实际上是二者的视密度不同,而真实密度相差极小,重钙的真实密度为2.6-2.9g/cm3,而轻钙为2.4-2.6g/cm3


2、应用效果上的区别

 

有人认为,国外塑料产品使用的填料中重钙占主要地位,经典的说法是14-18:1,因此塑料行业应尽量使用重钙,代替轻钙。


有人做过橡胶中加入重钙和轻钙的对比试验,结论是相同用量和同样加工条件下填加重钙更易混炼加工,在橡胶基体中更易分散,且填加重钙比填加轻钙的拉伸强度高,但重钙填充的橡胶收缩率大、表面粗糙。所用的重钙为-400目,其价格仅为对照用轻钙的一半,其经济效益十分可观。


塑料产品中使用重钙和轻钙和橡胶产品类似。一些厂家反映,在同样条件下使用-400目重钙代替轻钙,对于以重量计售出的产品有明显的优势,但如果按长度、面积或个数售出的产品,重钙并不比轻钙有优势。


例如管材,同样重量的物料,其填充量相同时,所得到产品的长度不同,填充重钙要比填充轻钙的管材短千分之几,累积起来就相当大了。对以面积为计量的人造革或合成革,其面积上的差别也是可以感觉到的,因此塑料制品加工厂不轻易地放弃使用轻钙。


3、用重钙,还是轻钙?

不能一概而论

 

从学术角度讲,重钙和轻钙存在着许多不同点,晶形不同、比表面积不同、吸油值不同等,而且-400目的重钙和轻钙的粒径大小及分布相差甚远。在塑料基体中重钙或轻钙的颗粒以什么样的形态存在,是一个个的单独分布在基体大分子中,还是一团团的,以松散的聚集体形式分布在基体树脂中,以及这些粒子与树脂大分子的界面状态如何,直接关系到材料的力学性能。


在塑料产品中使用重钙,还是轻钙,不能一概而论,应当在充分发挥各自优势的基础上,结合技术和经济两方面的因素加以综合考虑再决定取舍。


例如,在聚氯乙烯人造革生产中,按制造工艺可分为刮涂法、压延法和挤出法等,而刮涂法使用聚氯乙烯糊树脂,需加入大量增塑剂。轻钙的吸油值高于重钙4-5倍,因此使用轻钙比使用重钙要耗用更多的增塑剂才能达到同样的柔性,如果考虑到增塑剂用量可以减少,使用重钙从经济上也许更为合算。


又如聚丙烯编织袋、编织布、打包带等单向拉伸制品,使用重钙和轻钙做填料并未发现在长度上有什么区别,经过研究发现填料颗粒大多位于经拉伸形成的大分子之间的空隙中在数倍拉伸并急速冷却后,大分子的形态被迅速冻结,而轻钙和重钙真实密度所差无几,因而对产品最终长度的影响不明显。另一方面重钙比轻钙的加工流动性好,价格要低得多,因此在这种单向拉伸制品中重钙占绝对统治地位


另外,我国塑料门窗用异型材的成型加工技术是从国外引进的,引进生产线的同时也引进了产品的配方,其填料为轻钙,用量为8-10Phr。应当指出国外提供的配方是科学的,加入碳酸钙的出发点是为了提高异型材的整体性能而不是为了用便宜的原料以降低成本。现在用重钙代替轻钙必然面临着这样几个问题:


①用什么样粒径范围的重钙来代替正在使用的轻钙?

②等量代替后,异型材的材料性能能否不发生明显改变?产品的外观有无影响?

③等量代替后,加工设备和机头模具以及工艺条件要不要相应调整?

④等量代替后,由于重钙加工性能好,是否能降低物料流动阻力(体现在螺杆转矩变化上),从而节约能耗或提高转速增加生产速率?

⑤从得与失两方面比较,是否合算?

 

塑料异型材生产逐渐朝着大规模、大批量生产发展,一种原料的替代、更换关系到大批产品的质量及稳定性,因此塑料制品加工厂不会轻易替换配方中某一组分。

 

4、碳酸钙如何更好的应用于

塑料行业?


碳酸钙已成为塑料行业不可缺少的重要原材料之一,碳酸钙工业的迅速发展为塑料行业提供了选择和探索的物质条件,其在塑料材料中的良好应用也引导了碳酸钙行业的发展。


在此,我们希望碳酸钙行业中有实力的企业不仅要把碳酸钙产品作好,更要进一步开发以碳酸钙为主要原料的塑料新材料、新产品,而不是简单的生产出某一产品,非要让塑料行业使用。


另外,应当说塑料行业不乏填充改性方面的专家和技术人才,但对众多塑料企业来讲,仍有很多企业还不具体使用填料和填充改性的知识,如果我们碳酸钙行业人员懂得自己的产品怎么在塑料加工产品中使用,自行开发出以碳酸钙为主要原料的深加工产品,卖碳酸钙的同时输出碳酸钙的应用技术,那么我国的碳酸钙产品将会有更为广阔的应用前景。

 
 
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