改性碳酸鈣的24種應(yīng)用及相應(yīng)改性劑作用
2021-06-28
粉體改性劑對碳酸鈣進(jìn)行表面改性的目的是提高碳酸鈣的應(yīng)用性能，拓寬碳酸鈣的應(yīng)用范圍和市場，并通過粉體的表面涂層改性可引領(lǐng)一些新的應(yīng)用領(lǐng)域和藍(lán)海市場。
1 改性碳酸鈣在聚氯乙烯領(lǐng)域應(yīng)用
與普通碳酸鈣相比，改性碳酸鈣顆粒以原生顆粒狀態(tài)均勻分布，不團(tuán)聚，與聚氯乙烯樹脂具有優(yōu)異的相容性和分散性，易于塑化，不粘輥，加工性能優(yōu)異，有利于提高加工效率，明顯提高產(chǎn)品的斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長率，具有良好的物理機(jī)械性能。
2 改性碳酸鈣在聚丙烯中應(yīng)用
用粉體表面改性劑對輕質(zhì)碳酸鈣進(jìn)行表面改性，可以使碳酸鈣的吸油值降低到22%，接觸角降低到68.6。填充到聚丙烯中的改性碳酸鈣在聚丙烯中，中具有良好的分散性，能在一定程度上緩解拉伸強(qiáng)度的下降趨勢，使復(fù)合材料的斷裂伸長率和沖擊強(qiáng)度分別達(dá)到28.47%和6.7kJ/㎡。
3 改性碳酸鈣在高密度聚乙烯中應(yīng)用
用粉體改性劑對重質(zhì)碳酸鈣進(jìn)行機(jī)械和化學(xué)改性。鋁酸酯偶聯(lián)劑對碳酸鈣顆粒表面有一定的粘結(jié)作用，改性碳酸鈣顆粒的分散性顯著提高。隨著高密度聚乙烯(HDPE)中改性碳酸鈣用量的增加，復(fù)合材料的磨損量和摩擦功降低，摩擦阻力增加。當(dāng)用量為8份時，復(fù)合材料的力學(xué)性能最好，拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度分別提高了4.46%和24.57%。
4 改性碳酸鈣在低密度聚乙烯中應(yīng)用
改性碳酸鈣的活化度指數(shù)為99.71%，吸油值為46.19毫升/100克，最終沉降體積為2.3毫升/克，10克改性碳酸鈣與100毫升液體石蠟的混合物粘度為4.4帕秒。將改性碳酸鈣填充到低密度聚乙烯(LDPE)中中，當(dāng)改性碳酸鈣含量為10%時，復(fù)合材料具有良好的力學(xué)性能。
5 改性碳酸鈣在ABS塑料領(lǐng)域應(yīng)用
經(jīng)粉體改性劑表面改性后，納米碳酸鈣在有機(jī)介質(zhì)中，中的分散性得到改善，表面由親水變?yōu)橛H油。將其用于中， ABS樹脂時，可提高ABS樹脂的機(jī)械性能，如沖擊強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、表面硬度、彎曲強(qiáng)度和熱變形溫度等熱性能。
6 改性碳酸鈣在聚酯(PBAT)中應(yīng)用
碳酸鈣表面改性后，改性碳酸鈣填充量可達(dá)50%，復(fù)合產(chǎn)品具有良好的綜合力學(xué)性能。在復(fù)合材料中，中，改性碳酸鈣顆粒被PBAT樹脂基體完全浸潤和包覆而不溶解，同時改善了二者之間的相互流動性。
7 改性碳酸鈣在輻射交聯(lián)三元乙丙橡膠中的應(yīng)用
碳酸鈣的原位改性提高了改性碳酸鈣的分散性。在輻照過的交聯(lián)三元乙丙橡膠中，中，改性碳酸鈣表面通過油酸基團(tuán)與三元乙丙橡膠反應(yīng)，使碳酸鈣參與三元乙丙橡膠的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中。復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、100%恒定拉伸應(yīng)力和邵爾硬度均有所提高，從而使碳酸鈣在輻照過的交聯(lián)三元乙丙橡膠中中得到增強(qiáng)。
8 改性碳酸鈣在聚乳酸中應(yīng)用
碳酸鈣表面用偶聯(lián)劑改性，以增加碳酸鈣的比表面積，從而增加與基體的接觸面積。當(dāng)受到應(yīng)力時，會產(chǎn)生更多的裂紋和塑性變形區(qū)域，并吸收大量的能量，從而達(dá)到增韌和增強(qiáng)的目的。
9 改性碳酸鈣在PVC涂層織物領(lǐng)域應(yīng)用
改性重質(zhì)碳酸鈣可以提高聚氯乙烯糊樹脂復(fù)合體系的相容性。在與普通重鈣用量相同的情況下，改性重質(zhì)碳酸鈣可以獲得較低的粘度，增強(qiáng)與聚酯基布的粘合效果，減少粘合劑的用量，改善涂層材料的手感。在用量增加40%的情況下，改性重質(zhì)碳酸鈣對材料的加工性能、物理機(jī)械性能和熱焊接性能沒有不利影響。
10 改性碳酸鈣在聚氯乙烯消防管道領(lǐng)域應(yīng)用
與普通碳酸鈣相比，改性碳酸鈣顆粒以原生顆粒狀態(tài)均勻分布，不團(tuán)聚，改性碳酸鈣顆粒的中部分以納米顆粒狀態(tài)存在。因此，將改性碳酸鈣顆粒填充到聚氯乙烯消防管道的中中，不僅可以提高系統(tǒng)的加工性能，還可以賦予產(chǎn)品更好的物理機(jī)械性能，達(dá)到增韌增強(qiáng)的效果。
11 改性碳酸鈣在聚氯乙烯電纜料和阻燃母料中的應(yīng)用
重質(zhì)碳酸鈣用鋁酸鹽、鈦酸酯偶聯(lián)劑和硬脂酸改性，重質(zhì)碳酸鈣復(fù)合填料用于制備性能優(yōu)異的聚氯乙烯電纜料和阻燃母粒，復(fù)合改性劑的使用將成為重質(zhì)碳酸鈣表面改性的發(fā)展趨勢之一。
12 改性碳酸鈣在聚醚醚酮領(lǐng)域中應(yīng)用
用磺化超支化聚芳醚酮改性碳酸鈣晶須可以提高碳酸鈣晶須在基體中的分散性，中，增強(qiáng)了兩相之間的相互作用，降低了復(fù)合材料在加工溫度范圍內(nèi)的熔體粘度，同時所得復(fù)合材料的楊氏模量、彎曲模量和韌性都得到了提高。
13 改性碳酸鈣在RTV 單組分硅橡膠密封膠中的應(yīng)用
用硅烷偶聯(lián)劑對超細(xì)碳酸鈣進(jìn)行表面改性。改性碳酸鈣對密封膠有較好的增強(qiáng)效果，拉伸強(qiáng)度為0.57兆帕，最大強(qiáng)度伸長率為159.60%。
14 改性碳酸鈣在室溫聚氨酯密封膠中的應(yīng)用
采用甲基丙烯酸甲酯(MMA)和硅烷偶聯(lián)劑KH570共聚改性碳酸鈣。改性碳酸鈣的水接觸角為60，沉降值為1.36毫升/克。改性碳酸鈣在聚氨酯中具有良好的分散性，與聚氨酯混合后表現(xiàn)出觸變性，在改善聚氨酯的力學(xué)性能方面優(yōu)于未改性碳酸鈣。
15 改性碳酸鈣在硅橡膠領(lǐng)域中應(yīng)用
納米碳酸鈣可以在一定程度上替代白炭黑填充硅橡膠，是生產(chǎn)硅橡膠的主要原料。納米碳酸鈣作為硅橡膠的填料和增強(qiáng)劑，可以大大降低產(chǎn)品成本，提高產(chǎn)品的加工性能，大大提高橡膠的拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度等力學(xué)性能。通過控制納米碳酸鈣的晶型、粒徑和表面處理，產(chǎn)品可獲得優(yōu)異的觸變性和抗流掛性。
16 改性碳酸鈣在天然橡膠硫化膠中應(yīng)用
用間苯二酚和六亞甲基四胺對碳酸鈣進(jìn)行改性，改性后的碳酸鈣天然橡膠硫化膠的力學(xué)性能比未改性的碳酸鈣天然橡膠硫化膠有顯著提高。與未改性碳酸鈣相比，天然橡膠硫化膠的伸長率、拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度分別提高了130%、101%和70%。
17 改性碳酸鈣在丁苯橡膠中應(yīng)用
使用羧基聚丁二烯(CPB)改性碳酸鈣作為丁苯橡膠的補(bǔ)強(qiáng)劑，其硫化膠的拉伸強(qiáng)度比未改性碳酸鈣提高了60%，拉伸應(yīng)力提高了70%，撕裂強(qiáng)度提高了30%。
18 改性碳酸鈣在半掛車上的應(yīng)用
在半氣密層中加入40份改性碳酸鈣可以提高膠料的氣密性，對膠料的抗彎性能和加工性能影響不大。根據(jù)輪胎出廠試驗(yàn)結(jié)果，使用40份改性碳酸鈣的氣密層的氣密性比普通氣密層高30%，成本降低3.65元/kg。輪胎的高速和耐用性不受影響。
19 改性碳酸鈣在造紙?zhí)盍项I(lǐng)域應(yīng)用
淀粉包覆改性碳酸鈣用作造紙?zhí)盍?。改性碳酸鈣具有較強(qiáng)的抗剪切性和較高的留著率，使紙張的強(qiáng)度性能更高，強(qiáng)度性能的下降速度明顯減緩。
20 改性碳酸鈣在再造煙葉領(lǐng)域應(yīng)用
用六偏磷酸鈉和檸檬酸(配比：133，360升)對碳酸鈣進(jìn)行改性。將改性碳酸鈣添加到再造煙葉中，灰分比商品碳酸鈣的灰分含量提高了8.25%。常規(guī)煙氣指標(biāo)和感官評價(jià)結(jié)果優(yōu)于商品碳酸鈣。
21 改性碳酸鈣在粉末涂料領(lǐng)域中應(yīng)用
改性碳酸鈣在粉末涂料中起著骨架作用，可以增加涂膜的厚度，提高涂層的耐磨性和耐久性。一般來說，改性碳酸鈣的價(jià)格比其他無機(jī)填料高，因此可以降低粉末涂覆的成本，提高粉末涂覆率和噴涂面積。
22 改性碳酸鈣在乳膠漆領(lǐng)域應(yīng)用
用改性納米碳酸鈣制備聚氯乙烯含量為43%的乳膠涂料。改性納米碳酸鈣涂層具有良好的表面光潔度，致密性，耐沾污性，耐擦洗性，耐老化性等性能都有很大提高。其中，硬脂酸和磺酸鈉改性的納米碳酸鈣對拉伸強(qiáng)度影響較大，而硬脂酸和鈦酸酯改性的納米碳酸鈣對耐沾污性和耐擦洗性影響顯著。
23 改性碳酸鈣在油墨領(lǐng)域中應(yīng)用
用改性碳酸鈣制備的油墨具有良好的骨感和粘度，印刷性能好，干燥快，無副作用。由于其顆粒小，油墨產(chǎn)品顯示出優(yōu)異的分散性、透明性、優(yōu)異的光澤和遮蓋力，以及優(yōu)異的油墨吸收性和干燥度，因此印品細(xì)膩、網(wǎng)點(diǎn)完整。尤其是在油墨廣泛采用樹脂連接料后，改性碳酸鈣以其優(yōu)異的穩(wěn)定性，幾乎已經(jīng)取代其他填料了。
24 改性碳酸鈣在牙膏領(lǐng)域應(yīng)用
利用二氧化硅包覆微米級球形碳酸鈣顆粒對牙膏用摩擦劑碳酸鈣進(jìn)行表面改性，在相同磨損值的情況下，將改性碳酸鈣添加到牙膏中，與氟化物的相容性顯著提高。
碳酸鈣粉體的表面改性必須以表面改性機(jī)理為基礎(chǔ)，考慮下游產(chǎn)品中有機(jī)聚合物產(chǎn)品的基質(zhì)、主要配方和技術(shù)要求。只有綜合考慮，選擇合理的碳酸鈣表面改性劑，確定表面改性工藝和設(shè)備，才能在此基礎(chǔ)上生產(chǎn)出合格的活性碳酸鈣產(chǎn)品。
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