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塑料用碳酸钙基本要求及典型应用实例解析

2020-10-09 10:43:24 21

无论是重钙还是轻钙,都是塑料工业中使用数量大、应用面广的粉体填料。与其它非金属矿物粉体材料相比,碳酸钙具有明显的优势:

(1)价格便宜;

(2)色泽好,易着色;

(3)硬度低,其莫氏硬度为3,因此填充塑料对所接触的设备部件和模具的磨损较轻;

(4)热稳定性及化学稳定性良好;

(5)易干燥,无结晶水,吸附的水分通过加热容易除去;

(6)无毒,无刺激性,无味。


1、塑料用碳酸钙有哪些基本要求?

(1)碳酸钙纯度要高,硅、铁等元素的化合物要尽量低,有害重金属元素含量更要严格要求。

(2)白度要尽可能高。

(3)吸油值越低越好。通过对碳酸钙表面处理,将碳酸钙颗粒表面包覆,可以降低其吸油值。

(4)细度要适当,并非越细越好,粒径分布也要因需而定。对填充塑料来说,所用的填料粒径越小,同样填充比例时,其填充塑料材料的力学性能越好,但其前提是粉体颗粒在塑料基体中均匀分散。填料的不同的粒径分布对塑料制品的作用是不一样的。对某些塑料制品来说,达到基本要求的情况下(即最大颗粒粒径不超过某一数值),有的细的多一些为好,有的则希望粗一些为好。

(5)是否活化要依用户需求而定。那些生产大批量产品,且配方和加工工艺都十分稳定的塑料加工企业才要求提供经活化的碳酸钙产品。更多的塑料加工企业宁可自行进行表面处理,它们所使用的处理设备和处理剂往往更具自己的特色。

2、碳酸钙在典型塑料中的应用及具体要求

(1)聚丙烯编织袋(布)用扁丝、聚丙烯打包带

聚丙烯编织袋(布)用扁丝、聚丙烯打包带都属于单向拉伸制品,即聚丙烯塑料的分子在拉伸过程中得以取向,其拉伸方向的强度得到显著提高。在扁丝和打包带中使用的都是38μm的重钙,因其价廉,加工流动性好,可满足使用要求。为了使重钙在塑料中分散均匀,都先将重钙加工成填充母料。

(2)聚乙烯薄膜

聚乙烯薄膜制成的购物袋、背心袋已遍布社会生活的各个角落。在聚乙烯塑料中加入10μm重钙,当添加质量分数达到30%时,其吹塑薄膜的力学性能仍能满足国标(GB12025—1989)的要求。

(3)聚氯乙烯(PVC)异型材

异型材的生产通常是大批量的,而且需要几种甚至十几种不同截面形状的型材在不同的生产线上生产,再另行裁截、组装,且组装时各生产线生产的不同截面形状的型材色泽完全一致,而只有使用成分十分稳定的轻钙才能做到这一点。重钙生产企业保证做到这一点就比较难,因为重钙的成分完全取决于粉碎之前的矿石。

(4)聚氯乙烯(PVC)管材

PVC管材的品种很多,如建筑给排水管、冷弯穿线套管、波纹管、化工用管、通讯用护套管、异型落水管等,使用碳酸钙作为填料很普遍。

(5)通讯电缆穿线多孔套管(梅花管)

梅花管以HDPE为原料。由于目前没有这类管材的国家标准或行业标准,只要用户接受即可。为降低成本大量使用重钙,有的用量达50%以上,所用重钙为38μm的产品即可。

(6)人造革等聚氯乙烯(PVC)软制品

碳酸钙常用来做PVC软制品的填充剂,不仅便宜、色相好,而且制品外观也比较好。  

对轻钙进行表面处理,可以减小其吸油值,同时对于轻钙粒子的分散及整个材料的性能都有好处。

制作PVC软制品时,很多情况下先将PVC糊树脂与必要的添加剂一起制成PVC糊。使用轻钙的PVC糊其粘度远大于使用重钙的PVC糊,而重钙越粗,其PVC糊的粘度越小,即流动性越好,越有利于涂敷操作。

在电缆、电线护套中使用碳酸钙也很普遍。使用轻钙的电线、电缆外表更为光亮;使用重钙时,挤出设备的转矩较低,显示物料的加工流动性好。

(7)聚烯烃注塑制品

在很大注射压力下成型的注塑成型制品,由于填充材料的密度显著增加,有可能将填料带来的廉价效果被制品个体数目的减少带来的经济损失所抵消,总的经济效果并不理想。在注塑制品中大力推广使用包括碳酸钙在内的非矿粉体材料,就必须攻克密度大幅增加的难关。


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