先說輕鈣與重鈣:一般來說輕鈣由于加工方法是化學(xué)反應(yīng)來的(其過程是碳酸鈣礦石經(jīng)焚燒成氧化鈣,加水成氫氧化鈣,加二氧化碳又成鈣碳酸),其純度更高,更白,顆粒微觀上有幾種晶形;重鈣由于是直接由礦石磨出來的,一般來說雜質(zhì)較多(如氧化鐵,氧化鎂等),顏色更深,不如輕鈣白,顆粒形態(tài)以圓球形居多。
輕鈣和重鈣都可以活化處理成活鈣。碳酸鈣經(jīng)活化處理后,表面性能有些改變。如果只是以一些表面活性劑處理,如硬脂酸等,可以降低碳酸鈣小顆粒的表面能,使顆粒聚團的傾向降低,便于其在制品中的分散; 如果是以偶聯(lián)劑進行處理,可以增加碳酸鈣與有機樹脂之間的相互作用,提高整體塑料的材料性能。
重質(zhì)碳酸鈣簡稱重鈣,英文簡稱為GCC.是用機械方法直接粉碎天然的方解石、石灰石、白堊、貝殼等而制得。由于重質(zhì)碳酸鈣的沉降體積比輕質(zhì)碳酸鈣的沉降體積小,所以稱之為重質(zhì)碳酸鈣。
輕質(zhì)碳酸鈣簡稱輕鈣 又稱沉淀碳酸鈣,英文簡稱為PCC,是將石灰石等原料段燒生成石灰(主要成分為氧化鈣)和二氧化碳,再加水消化石灰生成石灰乳(主要成分為氫氧化鈣),然后再通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸鈣沉淀,最后經(jīng)脫水、干燥和粉碎而制得?;蛘呦扔锰妓徕c和氯化鈣進行復(fù)分解反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀,然后經(jīng)脫水、干燥和粉碎而制得。由于輕質(zhì)碳酸鈣的沉降體積(2.4-2.8mL/g)比重質(zhì)碳酸鈣的沉降體積(1.1-1.4mL/g)大,所以稱之為輕質(zhì)碳酸鈣。
Calcium Carbonate 碳酸鈣
Heavy Calcium Carbonate 重質(zhì)碳酸鈣(而樓上所指的GCC縮寫是Ground Calcium Carbonate,因重質(zhì)碳酸鈣又稱研磨碳酸鈣)
LightCalcium Carbonate 輕質(zhì)碳酸鈣(樓上所指的PCC縮寫是Precipitated Calcium Carbonate 因輕質(zhì)碳酸鈣,又稱沉淀碳酸鈣)
另,有資料稱:重質(zhì)碳酸鈣的沉降體積范圍為:1.1-1.9mL/g.與2樓略有差異。
又附:(關(guān)于重鈣)
[理化性質(zhì)] 碳酸鈣的化學(xué)式為caco3 ,其結(jié)晶體主要有復(fù)三方偏三面晶類的方解石和斜方晶類的文石,在常溫常壓下,方解石是穩(wěn)定型,文石是準穩(wěn)定型,目前主要以方解石為主。
在常壓下,方解石加熱到898 ℃、文石加熱到825 ℃,將分解為氧化鈣和二氧化碳;碳酸鈣與所有的強酸發(fā)生反應(yīng),生成水和相應(yīng)的鈣鹽(如氯化鈣CaCl2) ,同時放出二氧化碳;在常溫(25 ℃) 下,碳酸鈣在水中的濃度積為8. 7 ×1029 、溶解度為0. 0014 ,碳酸鈣水溶液的pH 值為9. 5~10. 2 ,空氣飽和碳酸鈣水溶液的pH 值為8. 0~8. 6 .碳酸鈣無毒、無臭、無刺激性,通常為白色,相對密度為2. 7~2. 9 .莫氏硬度方解石為3 ,文石為3. 5~4 .方解石具有三組菱面體完全解理,文石亦具有解理。重質(zhì)碳酸鈣的沉降體積:1. 2~1. 9ml/ g,比表面積為1m2/g 左右;重質(zhì)碳酸鈣由于顆粒大、表面光潔、比表面積小,因此吸油值較低,為48ml/ 100g 左右。
[顆粒形狀] 重質(zhì)碳酸鈣的形狀都是不規(guī)則的,其顆粒大小差異較大,而且顆粒有一定的棱角,表面粗糙,粒徑分布較寬,粒徑較大,平均粒徑一般為1~10μm.重質(zhì)碳酸鈣按其原始平均粒徑( d) 分為:粗磨碳酸鈣( > 3μm) 、細磨碳酸鈣(1~3μm) 、超細碳酸鈣(0. 5~1μm重質(zhì)碳酸鈣的粉體特點:a. 顆粒形狀不規(guī)則;b.粒徑分布較寬;c. 粒徑較大。
[應(yīng)用領(lǐng)域] 目前,碳酸鈣已廣泛應(yīng)用于造紙、塑料、塑料薄膜、化纖、橡膠、膠粘劑、密封劑、日用化工、化妝品、建材、涂料、油漆、油墨、油灰、封蠟、膩子、氈層包裝、 醫(yī)藥、食品(如口香糖、巧克力) 、飼料中,其作用有:增加產(chǎn)品體積、降低成本,改善加工性能(如調(diào)節(jié)粘度、流變性能、硫化性能) ,提高尺寸穩(wěn)定性,補強或半補強,提高印刷性能,提高物理性能(如耐熱性、消光性、耐磨性、阻燃性、白度、光澤度) 等。
碳酸鈣的概述
應(yīng)用于塑料中填料的碳酸鈣有重質(zhì)(簡稱重鈣)和輕質(zhì)(簡稱輕鈣)兩種。由于制備方法不同,輕鈣堆積體積大,顯得輕,實際上二者密度相差很少。
?。?)輕質(zhì)碳酸鈣。
通常所說的輕質(zhì)碳酸鈣是指普通的符合國標GB4794-84標準的產(chǎn)品,輕鈣密度為2.4~2.7g/cm3,其長徑為5~12μm,短徑為1~3μm, 平均粒徑為2~3μm.工業(yè)上輕鈣生產(chǎn)方法占主導(dǎo)地位的是碳化法,即:CaCO3石灰石 -△- CaO生灰石 -H2O- Ca(OH)2熟石灰 - CO2- CaCO3輕鈣
?。?)重質(zhì)碳酸鈣。
可由天然碳酸鈣礦物質(zhì)如方解石、大理石、白堊磨碎分級而成?,F(xiàn)在塑料中使用的重質(zhì)碳酸鈣多用方解石作為原料。方解石的物理性能:密度 2.60~2.75g/cm3,硬度(莫氏)3,溶解度(18℃)0.0013g/100g水,分解溫度900℃。重質(zhì)碳酸鈣過去稱之為單飛粉(200 目)、雙飛粉(320目)、四飛粉(400目)以及方解石粉。目前尚無適用于塑料填充用的重鈣國家標準或行業(yè)標準,但企業(yè)各自有產(chǎn)品企業(yè)標準或控制指標。
我國具有豐富的碳酸鈣資源,幾乎分布于全國各地,其中四川、廣西儲存量最大。據(jù)統(tǒng)計,目前我國生產(chǎn)碳酸鈣的企業(yè)有500多家,為了適應(yīng)塑料、造紙和涂料等行業(yè)對碳酸鈣市場需求,近幾年還引進或自行開發(fā)了不少新設(shè)備、新生產(chǎn)線,生產(chǎn)微細、超微細和納米級碳酸鈣。我國目前年產(chǎn)3000t以上的納米碳酸鈣生產(chǎn)線已達16條。
在實際使用過程中,一般不直接把碳酸鈣添加到塑料中。為使碳酸鈣能均勻分散在塑料中,起到優(yōu)化性能的作用,先必須對碳酸鈣進行表面活化處理。根據(jù)最終塑料制品的成型工藝和使用性能要求,選取一定粒徑的碳酸鈣,用偶聯(lián)劑、分散劑、潤滑劑等助劑先活化處理,再加入一定量的載體樹脂混合均勻后,用雙螺桿擠出機擠出造粒,即得碳酸鈣膜母粒。一般情況下,母粒中碳酸鈣含量為80wt%,各種助劑總含量為5wt%左右,載體樹脂為15wt%.