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碳酸鈣納米碳酸鈣

2012-11-21 18:58 醫(yī)學教育網(wǎng)
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簡介

化學式: CaCO?

英文名: Nano Calcium Carbonate

納米碳酸鈣用于塑料中與樹脂親合性好,可有效增加或調(diào)節(jié)材料剛性,韌性,以及彎曲強度等,并可改善塑料加工體系的流變性能,降低塑化溫度,提高制品尺寸穩(wěn)定,耐熱性及表面光潔性;在NR,BR,SBR等橡膠體系中,容易混練,分散均勻,并可使膠質(zhì)柔軟,還能提高壓出加工性能和模型流動性。使橡膠制品具有表面光滑,伸長率大,抗張強度高,永久變形小,耐彎曲性能好,耐撕裂強度高等特點。

制備方法

納米活性碳酸鈣的工業(yè)制備方法一:

該方法在一定濃度的Ca(OH)2的懸浮液中通入二氧化碳氣體進行碳化。

(1)通過對Ca(OH)2懸浮液的溫度、二氧化碳氣體的流量控制碳酸鈣晶核的成核速率;在碳化至形成一定的晶核數(shù)后,由晶核形成控制轉(zhuǎn)化為晶體生長控制,此時加入晶形調(diào)節(jié)劑控制各晶面的生長速率,從而達到形貌可控;繼續(xù)碳化至終點加入分散劑調(diào)節(jié)粒子表面電荷得均分散的立方形碳酸鈣納米顆粒;

(2)然后將均分散的立方形納米碳酸鈣顆粒進行液相表面包覆處理。所獲得的納米活性碳酸鈣粒子在25~100nm之間可控,立方形,比表面大于25m2/g,粒徑分布 GSD為1.57,吸油值小于28g/100gCaCO3,且無團聚現(xiàn)象。所獲得的產(chǎn)品性能優(yōu)異,可作為高檔橡膠、塑料以及汽車底漆中的功能填料。

納米活性碳酸鈣的工業(yè)制備方法二:

(1)在 Ca(OH)2的懸浮液,通入含有CO2的氣體,碳化至碳化率達5~40%,加入晶型調(diào)節(jié)劑,繼續(xù)碳化至pH為8.0~9.0,加入表面電荷及空間位阻調(diào)節(jié)劑,繼續(xù)碳化至pH為6~7.5,生成納米級的立方形碳酸鈣;所說的晶型調(diào)節(jié)劑為磷酸鹽、硫酸鹽、醋酸鹽、檸檬酸鹽、單糖或多糖中的一種及其混合物,其加入量為漿料重量的0.05~3.0%;所說的表面電荷及空間位阻調(diào)節(jié)劑為磷酸鹽、硫酸鹽、氯化物、三乙醇胺、十二烷基苯磺酸鈉中的一種或一種以上;表面電荷及空間位阻調(diào)節(jié)劑的加入量為CaCO3重量的0.1~4.0%;

(2)將脂肪酸或水溶性鈦酸酯偶聯(lián)劑中的一種或兩種配制成水溶液包覆劑;所說的脂肪酸為 C12~C18的脂肪酸;

(3)將納米碳酸鈣漿料加熱至45~95℃,然后加入包覆劑,包覆劑的加入量以碳酸鈣的重量計為0.5~3.5%,包覆處理時間為0.5~3.5小時間,將漿料過濾,干燥,即獲得納米活性碳酸鈣。

應(yīng)用

1、塑料

納米碳酸鈣應(yīng)用最成熟的行業(yè)是塑料工業(yè)主要應(yīng)用于高檔塑料制品。用于汽車內(nèi)部密封的PVC增塑溶膠??筛纳扑芰夏噶系牧髯冃裕岣咂涑尚托?。用作塑料填料具有增韌補強的作用,提高塑料的彎曲強度和彎曲彈性模量,熱變形溫度和尺寸穩(wěn)定性,同時還賦予塑料滯熱性。

由于納米級超細碳酸鈣具有高光澤度、磨損率低、表面改性及疏油性,可填充聚氯乙烯、聚丙烯和酚醛塑料等聚合物中,現(xiàn)在又被廣泛應(yīng)用于聚氯乙烯電纜填料中。

主要應(yīng)用范圍:PVC型材,管材;電線、電纜外皮膠粒;PVC薄膜(壓延膜)的生產(chǎn),造鞋業(yè)制造(如PVC鞋底及裝飾用貼片)等。適合用于工程塑料改性、PP、PE、PA、PC等。

應(yīng)用特性:由于活性納米碳酸鈣表面親油疏水,與樹脂相容性好,能有效提高或調(diào)節(jié)制品的剛、韌性、光潔度以及彎曲強度;改善加工性能,改善制品的流變性能、尺寸穩(wěn)定性能、耐熱穩(wěn)定性具有填充及增強、增韌的作用,能取代部分價格昂貴的填充料及助濟,減少樹脂的用量,從而降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本,提高市場競爭力。

2、橡膠

橡膠工業(yè)是納米碳酸鈣的主要應(yīng)用市場之一。添加鈉米碳酸鈣的橡膠,其硫化膠升長率、撕斷性能、壓縮變形和耐屈性能,都比添加一般碳酸鈣的高。加入用樹脂酸處理的納米碳酸鈣后,有的豫膠制品撕裂強度提高4倍以上。

納米級超細碳酸鈣具有超細、超純的特點,生產(chǎn)過程中有效控制了晶形和顆粒大小,而且進行了表面改性。因此其在橡膠中具有空間立體結(jié)構(gòu)、又有良好的分散性,可提高材料的補強作用。如鏈狀的納米級超細碳酸鈣,在橡膠混煉中,鎖鏈狀的鏈被打斷,會形成大量高活性表面或高活性點,它們與橡膠長鏈形成鍵連結(jié),不僅分散性好,而且大大增強了補強作用。值得注意的是,它不但可以作為補強填充料單獨使用,而且可根據(jù)生產(chǎn)需求與其他填充料配合使用,如:炭黑、白炭黑、輕鈣重鈣、鈦白粉、陶土等,達到補強、填充、調(diào)色、改善加工工藝和提高制品性能、降低含膠率或部分取代白炭黑、鈦白粉等價格昂貴的白色填料的目的。

應(yīng)用范圍:天然膠,丁腈,丁苯,混煉膠等,適用于輪胎、膠管、膠帶以及油封、汽車配件等橡膠制品中。

應(yīng)用特性:經(jīng)過表面改性處理后的納米碳酸鈣與橡膠有很好的相容性,具有補強、填充、調(diào)色、改善加工藝和制品的性能,可使橡膠易混煉、易分散,混煉后膠質(zhì)柔軟,橡膠表面光滑;可使制品的延伸性、抗張強度、撕裂強度等有本質(zhì)的提高;可以降低含膠率或部分取代鈦白粉、白碳黑等價格昂貴的白色填料,提高產(chǎn)品的市場競爭力。

3、密封膠粘材料

應(yīng)用范圍:硅酮、聚流、聚氨酯、環(huán)氧等密封結(jié)構(gòu)膠。

應(yīng)用特性:應(yīng)用于密封膠粘材料中,與膠料有很好的親和性,可以加速膠的交聯(lián)反應(yīng),大大改善體系的觸變性,增強尺寸穩(wěn)定性,提高膠的機械性能,且添加量大,達到填充急補強雙重作用。同時,它能使膠料表面光亮細膩。

4、涂料

納米碳酸鈣在涂料工業(yè)作為顏料填充劑,具有細膩、均勻、白度高、光學性能好等優(yōu)點。納米級超細碳酸鈣具有空間位阻效應(yīng).在制漆中,能使配方中密度較大的立德粉懸浮,起防沉降作用.制漆后,漆膜白度增加,光澤度高,而遮蓋力卻不降低,主要用于高檔轎車漆。

可作為顏料填充劑,具有細膩、均勻、白度高、光學性能好等優(yōu)點,納米級超細碳酸鈣具有空間位阻效應(yīng),在制漆中,能使配方密度較大的立德粉懸浮,起防沉降作用。制漆后,漆膜白度增加,光澤高,而遮蓋力卻不下降,這一特性使其在涂料工業(yè)被大量推廣應(yīng)用。

應(yīng)用范圍:水性涂料和油性涂料。

應(yīng)用特性:大大改善體系的觸變性,可顯著提高涂料的附著力,耐洗刷性,耐沾污性,提高強度和表面光潔度,并具有很好的防沉降作作用。部分取代鈦白粉,降低成本。

5、油墨

納米碳酸鈣用于油墨產(chǎn)品中體現(xiàn)出了優(yōu)異的分散性和透明性和極好的光澤、及優(yōu)異的油墨吸收性和高干燥性。納米碳酸鈣在樹脂型油墨中作油墨填料,具有穩(wěn)定性好,光澤度高,不影響印刷油墨的干燥性能.適應(yīng)性強等優(yōu)點。作為填料,可替代價格較高的膠質(zhì)鈣,并可提高油墨的光澤度和亮度。

應(yīng)用范圍:適用于平版膠印油墨、凹版印刷油墨等。

應(yīng)用特性:使用納米碳酸鈣所配置的油墨,身骨及粘性較好,故具有良好的印刷性能;穩(wěn)定性好;干性快且沒有相反作用;由于顆粒小,故印品光滑,網(wǎng)點完整,可以提高油墨的光潔度,適用于高速印刷。

6、造紙

造紙業(yè)是納米碳酸鈣最具開發(fā)潛力的市場。目前,納米碳酸鈣還主要用于特殊紙制品,如女性用衛(wèi)生巾、嬰兒用尿不濕等。納米活性碳酸鈣作為造紙?zhí)盍暇哂幸韵聝?yōu)點:高蔽光性、高亮度、可提高紙制品的白度和蔽光性;高膨脹性,能使造紙廠使用更多的填料而大幅度降低原料成本;粒度細、均勻,制品更加均勻、平整;吸油值高、能提高彩色紙的預(yù)料牢固性。

可用于涂布加工紙的原料,特別是用于高級銅板紙。由于它分散性能好,粘度低,能有效的提高紙的白度和不透明度,改進紙的平滑度、柔軟度,改善油墨的吸收性能,提高保留率。

應(yīng)用范圍:卷煙紙、記錄紙、簿頁印刷紙、高白度銅版紙以及高檔衛(wèi)生巾、紙尿布等。

應(yīng)用特性:造紙中加入納米碳酸鈣可以提高紙張的松密度、表觀細膩性、吸水性;提高特種紙的強度、高速印刷性;調(diào)節(jié)卷煙紙的燃燒速度。

7、其它應(yīng)用

納米碳酸鈣在飼料行業(yè)中可作為補鈣劑,增加飼料含鈣量;在化妝品中使用,由于其純度高、白度好、粒度細,可以替代鈦白粉。納米級超細碳酸鈣用于飼料行業(yè),可作為補鈣劑,增加飼料的含鈣量,在化妝品中使用,可替代鈦白粉。

其它信息

HG-01型:主要應(yīng)用于PVC、PE、PP、PP-R、ABS、PA等樹脂,以及橡膠行業(yè)、油漆和特種涂料

HG-01型是經(jīng)過表面活性處理的納米活性碳酸鈣,作為功能性補強材料,廣泛應(yīng)用于PVC、 PE、PP、PP-R、ABS、PA等樹脂,以及橡膠行業(yè)、油漆和特種涂料等領(lǐng)域??商娲伆?0%左右,降低生產(chǎn)成本,提高經(jīng)濟效益。在塑料制品中有很好的增強增韌性能,具有相當?shù)臒岱€(wěn)定性和分散性,可顯著提高材料的剛性、韌性、彎曲強度,使產(chǎn)品擁有良好的尺寸穩(wěn)定性,改善體系流變性、降低收縮率,制品表明細密,光澤好,拉伸強度及抗劃傷、抗沖擊強度均有很大程度的提高。該型號產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于塑料管材、型材,塑鋼門窗、電纜、電纜護套、給水管、汽車保險杠及室內(nèi)配件等及空調(diào)、冰箱、電視機、電腦、洗衣機等家用電器的產(chǎn)品塑料外殼面板。

HG-02:主要應(yīng)用于高檔涂料油墨行業(yè)

HG-02型是經(jīng)過表面活性處理的納米活性碳酸鈣,應(yīng)用于高檔油墨產(chǎn)品,其作為主體顏填料有良好的分散性、透明性、提高光澤和遮蓋力。具有優(yōu)異的吸收性和高干性,使用于告訴印刷??烧{(diào)節(jié)油墨顏色、濃稠度等性能,調(diào)節(jié)墨性,降低成本。

HG-03型:主要應(yīng)用于合成橡膠行業(yè)。

HG-03型是經(jīng)過表面活性處理的納米活性碳酸鈣,作為功能性材料應(yīng)用于合成橡膠具有如下特點:

1、 良好的加工性能,吃料速度快,混煉容易,硫化時間短。

2、有很好的補強性能,可代替白炭黑和炭黑,提高橡膠制品的多項力學性能,如:抗張性、抗撕裂性、耐磨性、防腐性,顯著提高橡膠制品的曲擾性、抗老化性,改善橡膠制品與金屬界面結(jié)合性,提高附著力等。

3、使用簡單,可于其它普通填料并用,視情況可等量替代炭黑或白炭黑30%左右,降低生產(chǎn)成本。

4、 具有填充量大、增白效果好等特點。

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