對(duì)碳酸鈣進(jìn)行表面改性,旨在通過粉體改性劑提升其應(yīng)用性能,進(jìn)一步拓展其市場(chǎng)應(yīng)用范圍。這種表面涂層改性技術(shù)甚至能引領(lǐng)碳酸鈣進(jìn)入全新的應(yīng)用領(lǐng)域,開辟藍(lán)海市場(chǎng)。
01
改性碳酸鈣的開拓應(yīng)用
? 表面改性技術(shù)與市場(chǎng)擴(kuò)展
經(jīng)過表面改性的碳酸鈣顆粒,在聚氯乙烯領(lǐng)域展現(xiàn)出顯著的優(yōu)勢(shì)。這些顆粒以原生狀態(tài)均勻分布于聚氯乙烯中,無團(tuán)聚現(xiàn)象,確保了與聚氯乙烯樹脂的優(yōu)異相容性和分散性。在加工過程中,它們易于塑化,不粘輥,顯著提升了加工效率。同時(shí),產(chǎn)品的斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率也得到顯著提高,展現(xiàn)出優(yōu)越的物理機(jī)械性能。
? 在聚氯乙烯中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
經(jīng)過表面改性的碳酸鈣顆粒,在聚氯乙烯中展現(xiàn)了優(yōu)異的相容性、分散性和加工性能。在加工過程中,它們易于塑化,不粘輥,顯著提升了加工效率。同時(shí),產(chǎn)品的斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率也得到顯著提高,展現(xiàn)出優(yōu)越的物理機(jī)械性能。
? 在聚丙烯中的應(yīng)用效果
通過粉體表面改性劑對(duì)輕質(zhì)碳酸鈣進(jìn)行表面處理后,其吸油值可降低至22%,接觸角也降至68.6。將這種改性碳酸鈣填充到聚丙烯中,不僅顯示出良好的分散性,還能在一定程度上抑制拉伸強(qiáng)度的下降。此外,復(fù)合材料的斷裂伸長(zhǎng)率和沖擊強(qiáng)度分別提升至28.47%和6.7kJ/m2,展現(xiàn)出優(yōu)越的性能。這種改性顯著降低了吸油值和接觸角,并提高了材料分散性和力學(xué)性能,對(duì)復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度有一定增強(qiáng)效果。
? 在高密度聚乙烯中的應(yīng)用
采用粉體改性劑對(duì)重質(zhì)碳酸鈣進(jìn)行綜合改性,包括機(jī)械和化學(xué)方面的處理。通過鋁酸酯偶聯(lián)劑的作用,碳酸鈣顆粒的表面粘結(jié)性得到增強(qiáng),從而顯著提升了改性碳酸鈣顆粒在高密度聚乙烯(HDPE)中的分散性。隨著改性碳酸鈣在HDPE中用量的增加,復(fù)合材料的磨損量和摩擦功呈現(xiàn)降低趨勢(shì),而摩擦阻力則相應(yīng)增加。當(dāng)改性碳酸鈣的用量達(dá)到8份時(shí),復(fù)合材料的力學(xué)性能達(dá)到最優(yōu),其中拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度分別提升了4.46%和24.57%。
? 在低密度聚乙烯中的應(yīng)用
經(jīng)過綜合改性的碳酸鈣,其活化度指數(shù)高達(dá)99.71%,吸油值達(dá)到46.19毫升/100克,且最終沉降體積為2.3毫升/克。將10克改性碳酸鈣與100毫升液體石蠟混合后,其粘度為4.4帕秒。當(dāng)將此改性碳酸鈣填充至低密度聚乙烯(LDPE)中,并在含量達(dá)到10%時(shí),該復(fù)合材料展現(xiàn)出了卓越的力學(xué)性能。
? 在ABS塑料中的應(yīng)用
經(jīng)過粉體改性劑的處理,納米碳酸鈣在有機(jī)介質(zhì)中的分散性得到顯著改善,其表面性質(zhì)從親水轉(zhuǎn)變?yōu)橛H油。當(dāng)這種改性后的碳酸鈣被引入ABS樹脂中時(shí),ABS樹脂的各項(xiàng)機(jī)械性能均得到提升,包括沖擊強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、表面硬度、彎曲強(qiáng)度以及熱變形溫度等熱性能。
? 在聚酯(PBAT)中的應(yīng)用
經(jīng)過表面改性的碳酸鈣,其填充量在聚酯(PBAT)中可高達(dá)50%。這種復(fù)合材料展現(xiàn)出出色的綜合力學(xué)性能。在復(fù)合過程中,改性碳酸鈣顆粒被PBAT樹脂基體完全浸潤(rùn)并均勻包覆,且不會(huì)發(fā)生溶解。同時(shí),它還顯著改善了PBAT樹脂基體之間的相互流動(dòng)性。
? 在輻射交聯(lián)三元乙丙橡膠中的增強(qiáng)作用
通過原位改性,碳酸鈣在輻射交聯(lián)三元乙丙橡膠中的分散性得到顯著提升。在輻照過程中,改性碳酸鈣表面的油酸基團(tuán)與三元乙丙橡膠發(fā)生反應(yīng),從而將碳酸鈣有效地引入到三元乙丙橡膠的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中。這一復(fù)合材料在力學(xué)性能上表現(xiàn)出拉伸強(qiáng)度、100%恒定拉伸應(yīng)力和邵爾硬度的全面提升。
? 在聚乳酸中的應(yīng)用
通過偶聯(lián)劑對(duì)碳酸鈣表面進(jìn)行改性,擴(kuò)大了其比表面積,進(jìn)而增大了與聚乳酸基體的接觸面積。在受到外力作用時(shí),這種改性碳酸鈣能夠引發(fā)更多的裂紋和塑性變形區(qū)域的形成,有效地吸收大量能量。這一機(jī)制不僅增強(qiáng)了聚乳酸的韌性,還顯著提升了其整體強(qiáng)度。
? 在PVC涂層織物中的應(yīng)用
通過改性處理的重質(zhì)碳酸鈣,能有效提升聚氯乙烯糊樹脂復(fù)合體系的相容性。在保持與普通重質(zhì)碳酸鈣相同用量的條件下,改性產(chǎn)品能顯著降低體系粘度,從而增強(qiáng)與聚酯基布的粘合效果,減少粘合劑的使用量,并改善涂層材料的手感。
? 在聚氯乙烯消防管道中的應(yīng)用
相較于普通碳酸鈣,經(jīng)過改性的碳酸鈣顆粒呈現(xiàn)出均勻且穩(wěn)定的原生顆粒狀態(tài),無團(tuán)聚現(xiàn)象,且其中部分顆粒以納米級(jí)狀態(tài)存在。將這些經(jīng)過改性的碳酸鈣顆粒填充到聚氯乙烯消防管道中,不僅能有效提升系統(tǒng)的加工性能,還能顯著增強(qiáng)產(chǎn)品的物理機(jī)械性能。
? 在聚氯乙烯電纜料與阻燃母料中的應(yīng)用
通過鋁酸鹽、鈦酸酯偶聯(lián)劑和硬脂酸的改性,重質(zhì)碳酸鈣變成了性能卓越的復(fù)合填料。這種填料被廣泛應(yīng)用于聚氯乙烯電纜料的制備,以及阻燃母粒的制造過程中。
? 在聚醚醚酮中的應(yīng)用
通過磺化超支化聚芳醚酮的改性,碳酸鈣晶須在聚醚醚酮基體中的分散性得到了顯著提升,從而增強(qiáng)了兩者之間的相互作用。這一改性過程不僅降低了復(fù)合材料在加工時(shí)的熔體粘度,還全面提高了其楊氏模量、彎曲模量以及韌性。
? 在RTV單組分硅橡膠密封膠中的應(yīng)用
通過硅烷偶聯(lián)劑的表面改性,超細(xì)碳酸鈣在RTV單組分硅橡膠密封膠中發(fā)揮了顯著的增強(qiáng)作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,改性后的碳酸鈣使得密封膠的拉伸強(qiáng)度達(dá)到了0.57兆帕,同時(shí)最大強(qiáng)度伸長(zhǎng)率也提升至159.60%。
? 在室溫聚氨酯密封膠中的應(yīng)用
通過甲基丙烯酸甲酯(MMA)與硅烷偶聯(lián)劑KH570的共聚作用,對(duì)碳酸鈣進(jìn)行表面改性。經(jīng)過改性的碳酸鈣,其水接觸角為60度,沉降值為1.36毫升/克,顯示出良好的疏水性和沉降穩(wěn)定性。在室溫聚氨酯密封膠中,該改性碳酸鈣展現(xiàn)出優(yōu)異的分散性,與聚氨酯混合后呈現(xiàn)出明顯的觸變性。
? 在硅橡膠中的應(yīng)用
納米碳酸鈣作為一種重要的硅橡膠填料和增強(qiáng)劑,在一定程度上能夠替代白炭黑,從而降低產(chǎn)品成本并提升加工性能。通過對(duì)其晶型、粒徑以及表面處理的精細(xì)控制,所得到的改性碳酸鈣展現(xiàn)出優(yōu)異的觸變性和抗流掛性。
? 在天然橡膠硫化膠中的應(yīng)用
通過采用間苯二酚與六亞甲基四胺對(duì)碳酸鈣進(jìn)行改性處理,我們發(fā)現(xiàn),經(jīng)過改性的碳酸鈣在天然橡膠硫化膠中的應(yīng)用顯著提升了其力學(xué)性能。與未經(jīng)過改性的碳酸鈣相比,其天然橡膠硫化膠的伸長(zhǎng)率、拉伸強(qiáng)度以及撕裂強(qiáng)度分別得到了130%、101%和70%的顯著提升。
? 在丁苯橡膠中的應(yīng)用
采用羧基聚丁二烯(CPB)對(duì)碳酸鈣進(jìn)行改性,并將其作為丁苯橡膠的補(bǔ)強(qiáng)劑,我們發(fā)現(xiàn),經(jīng)過改性處理的碳酸鈣顯著提升了丁苯橡膠硫化膠的力學(xué)性能。具體而言,其拉伸強(qiáng)度相比未改性的碳酸鈣提高了60%,拉伸應(yīng)力提升了70%,同時(shí)撕裂強(qiáng)度也獲得了30%的增幅。
? 在半掛車上的應(yīng)用
在半掛車的半氣密層中加入40份經(jīng)過改性的碳酸鈣,能夠顯著提升膠料的氣密性,同時(shí)對(duì)膠料的抗彎性能和加工性能的影響微乎其微。經(jīng)過輪胎出廠試驗(yàn)驗(yàn)證,采用這種40份改性碳酸鈣的氣密層的氣密性相較于普通氣密層提高了30%。
? 在造紙?zhí)盍项I(lǐng)域的應(yīng)用
淀粉包覆的改性碳酸鈣被廣泛應(yīng)用于造紙?zhí)盍现?。這種改性碳酸鈣不僅具有出色的抗剪切性,還展現(xiàn)出高留著率的特點(diǎn),從而有效提高了紙張的強(qiáng)度性能。
? 在再造煙葉領(lǐng)域的應(yīng)用
采用六偏磷酸鈉與檸檬酸(配比為133:360升)對(duì)碳酸鈣進(jìn)行改性處理。將此改性碳酸鈣摻入再造煙葉中,結(jié)果顯示其灰分含量較商品碳酸鈣提高了8.25%,而且效果更佳。
? 在粉末涂料中的應(yīng)用
在粉末涂料中,改性碳酸鈣扮演著至關(guān)重要的角色。它不僅作為骨架支撐,還能有效增加涂膜的厚度,進(jìn)而提升涂層的耐磨性和耐久性,盡管改性碳酸鈣的價(jià)格相對(duì)較高。
? 在乳膠漆中的應(yīng)用
采用改性納米碳酸鈣制備的乳膠涂料,其聚氯乙烯含量可達(dá)43%。這種改性納米碳酸鈣涂層不僅表面光潔度高,還展現(xiàn)出優(yōu)異的致密性、耐沾污性、耐擦洗性以及耐老化性。
? 在油墨領(lǐng)域的應(yīng)用
采用改性碳酸鈣制備的油墨,不僅骨感強(qiáng)、粘度適中,而且印刷性能卓越。其微小的顆粒尺寸賦予了油墨產(chǎn)品出色的分散性、透明度,以及優(yōu)異的光澤和遮蓋力。
? 在牙膏中的應(yīng)用
通過二氧化硅包覆微米級(jí)球形碳酸鈣顆粒,對(duì)牙膏用摩擦劑碳酸鈣進(jìn)行表面改性。改性后的碳酸鈣加入牙膏中,顯著提高了其與氟化物的相容性。