Carbonato de calcio Es el inorgánico más comúnmente utilizado. relleno de polvoEs económico, abundante, no tóxico e inodoro. Tiene una blancura de hasta 961 TP3T, se colorea fácilmente y posee una excelente estabilidad química. Es fácil de secar y se utiliza ampliamente en muchos plásticos.
Carbonato de calcio
Hay tres tipos de rellenos en polvo de carbonato de calcio: carbonato de calcio pesado, carbonato de calcio ligero y carbonato de calcio activado.
Carbonato de calcio pesado (CaCO₃ pesado)
Se obtiene mediante trituración mecánica, cribado, clasificación y tratamiento superficial de piedra caliza, etc. Se divide en carbonato de calcio pesado seco (comúnmente conocido como polvo de doble capa) y carbonato de calcio pesado húmedo. La forma de las partículas es irregular y el tamaño promedio de partícula es de 1 a 10 μm, con un 50% de partículas inferior a 3 μm. Tiene una densidad de 2,7 a 2,9 g/cm³ y es prácticamente insoluble en agua. Avances recientes en molienda Las tecnologías (como los molinos de chorro de aire) permiten la producción de carbonato de calcio pesado ultrafino de tan solo 0,1 μm. El carbonato de calcio pesado se utiliza comúnmente en PVC para reducir costos, mejorar la estabilidad dimensional y, al combinarse con arcilla, mejorar la elasticidad y la resistencia a la deformación térmica.
Carbonato de calcio ligero (CaCO₃ ligero)
Producido mediante métodos químicos, también conocido como carbonato de calcio precipitado. Su forma de partícula es fusiforme, acicular o columnar, con tamaños de partícula que oscilan entre 1 y 10 μm, y el 80% de las partículas es inferior a 3 μm. Tiene una densidad de 2,65 g/cm³. El carbonato de calcio ligero se utiliza principalmente en poliolefinas y tiene efectos similares al carbonato de calcio pesado, con mejores efectos de mejora y mejor resistencia a los ácidos.
Carbonato de calcio activado
También conocido como carbonato de calcio modificado o carbonato de calcio coloidal. Se trata con modificadores de superficie (como ácido esteárico, de aproximadamente 3% en peso) para activar el carbonato de calcio ligero o pesado. Se presenta como un polvo blanco, fino y blando con una densidad de 1,99–2,01 g/cm³. Los plásticos rellenos de carbonato de calcio activado presentan buena resistencia, superficies lisas y excelente lubricación, lo que facilita su procesamiento.
El carbonato de calcio se clasifica según el tamaño de partícula de la siguiente manera:
- 1–5 μm: Micropartículas de carbonato de calcio
- 0,1–1 μm: Carbonato de calcio fino
- 0,02–0,1 μm: Carbonato de calcio ultrafino
- Por debajo de 0,02 μm: Carbonato de calcio ultrafino
Para producir carbonato de calcio ultrafino, se utiliza un proceso continuo de carbonatación por aspersión y secado por aspersión (proceso de doble aspersión). Este proceso reduce los aglomerados aparentes y garantiza una activación superficial uniforme. Cuando el tamaño de partícula se encuentra entre 0,005 y 0,02 μm, su efecto reforzante es comparable al de la sílice.
Polvo de talco
El talco (3MgO·4SiO₂·H₂O) se compone principalmente de silicato de magnesio hidratado. Es un relleno típico en forma de escamas, químicamente inerte y de tacto resbaladizo. Con una densidad de 2,7–2,8 g/cm³, el talco en polvo es el segundo relleno más utilizado después del carbonato de calcio. Como relleno plástico, mejora la dureza, la resistencia a la llama, la resistencia a ácidos y álcalis, el aislamiento eléctrico, la estabilidad dimensional y la resistencia a la fluencia. También posee propiedades lubricantes, lo que reduce el desgaste de la maquinaria y los moldes.
El talco en polvo es un relleno laminar, por lo que, al usarse en plásticos, aumenta significativamente la rigidez y reduce la anisotropía. Es ideal para la fabricación de productos grandes y planos. El talco se utiliza principalmente en PP como agente nucleante de la cristalización, mejorando el tamaño de los cristales y aumentando la rigidez. También se utiliza en resinas de PVC, PE, PA y PC. La cantidad a añadir suele ser de 10% a 40%. Las condiciones y equipos de procesamiento son similares a los utilizados para plásticos con relleno de carbonato de calcio, incluyendo métodos de extrusión, moldeo, inyección y calandrado.
Wollastonita
La wollastonita es el tercer relleno más importante después del carbonato de calcio y el talco. Se elabora a partir de minerales de silicato naturales, como el silicato de calcio (CaSiO₃). La wollastonita natural presenta una estructura mixta acicular, bastoncillosa y granular, principalmente en forma de aguja. Es un mineral cristalino blanco, no higroscópico, no tóxico, con un bajo coeficiente de expansión térmica y excelente resistencia química. La wollastonita tiene un índice de refracción de 1,62, similar al del PVC, lo que la hace ideal para productos transparentes de PVC. Su estructura acicular refuerza los plásticos y puede sustituir parcialmente las costosas fibras de vidrio.
La wollastonita se utiliza en PVC, PP, PE, PA, poliéster, resina epoxi y resinas fenólicas. La cantidad de uso típica es inferior a 40%. tratamiento de superficies El uso de agentes de acoplamiento de silano es habitual.
Caolín
El caolín (Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O) es un mineral arcilloso. Es blando y resbaladizo, con una densidad de 2,2 a 2,6 g/cm³ y un pH de 5 a 6. Posee excelentes propiedades de aislamiento eléctrico y se utiliza en aplicaciones como aislamiento de PVC, cables de PE y PP, y películas compuestas. Al añadir caolín 10% al PVC, mejora el aislamiento eléctrico de 5 a 10 veces.
El caolín también se utiliza en resinas de poliéster y epoxi para ajustar la viscosidad, mejorar la resistencia al desgaste y optimizar las propiedades de procesamiento. También puede actuar como agente nucleante para el PP y posee ciertos efectos ignífugos. La cantidad añadida suele oscilar entre 5% y 60%, con un tamaño de partícula superior a 100 mesh.
Mica
La mica es un mineral complejo compuesto de aluminio, potasio, litio, magnesio, hierro y otros elementos. El polvo de mica se obtiene triturando escamas de mica natural hasta convertirlas en polvo, con tamaños de partícula típicos de entre 8 y 10 μm y una relación longitud-ancho de aproximadamente 30. La mica presenta una estructura plaquetaria típica con un brillo vítreo y un contenido de humedad de entre 1,01 TP₃T y 4,21 TP₃T. No es tóxica y puede utilizarse en productos en contacto con alimentos.
El polvo de mica se puede utilizar para rellenar plásticos de PE, PP, PVC, PA, ABS y poliéster, así como plásticos termoendurecibles como EP y PF. La cantidad típica de adición es de 10% a 40%, con tamaños de partícula que varían de malla 100 a 325. La mica aumenta significativamente el módulo de tracción y flexión en plásticos y proporciona un excelente aislamiento eléctrico, resistencia al calor, estabilidad dimensional, resistencia a la humedad y resistencia a la corrosión. La desventaja es su mayor costo.
Tierra de diatomeas
La tierra de diatomeas es un sedimento fosilizado formado por algas unicelulares. Está compuesta principalmente de SiO₂, es porosa, ligera y fácil de moler. Es un relleno ligero de alta calidad que se utiliza en PVC, PO y plásticos termoestables, así como en compuestos de construcción para aplicaciones de insonorización, aislamiento térmico y antiadherencia. Sin embargo, presenta una alta absorción de aceite y resina.
Negro carbón
El negro de humo se produce mediante la combustión incompleta de hidrocarburos en condiciones controladas. Existe una amplia variedad de tipos, como el negro de horno, el negro de canal y el negro térmico. El negro de humo aporta protección contra la degradación por luz y la oxidación térmica cuando se utiliza en polímeros. Su finura influye en el rendimiento del producto; las partículas más finas proporcionan mejor negrura, protección UV, resistencia al envejecimiento y menor resistividad superficial, pero pueden ser más difíciles de dispersar.
Como relleno se suelen utilizar partículas más grandes de negro de humo de horno (25–75 μm).
Sílice (SiO₂)
La sílice (SiO₂) es un tipo de polvo de roca, compuesto principalmente por cuarzo y minerales de silicato. El polvo de SiO₂ natural se utiliza en resinas termoendurecibles como las resinas de poliéster insaturadas y epoxi, así como en la producción de ágata y mármol artificiales. La sílice sintética, comúnmente conocida como negro de humo blanco, es un relleno de refuerzo, superado solo por el negro de humo. Presenta un acabado mate y mejora el aislamiento eléctrico y la dureza de los plásticos, pero presenta baja fluidez y alta viscosidad.
Polvo épico
La incorporación de rellenos en polvo a los plásticos ofrece una forma rentable de mejorar el rendimiento en diversas industrias. En Epic Powder, nos especializamos en ofrecer soluciones de molienda y procesamiento de alta calidad para garantizar que estos rellenos, como el carbonato de calcio, el talco y la sílice, cumplan con los requisitos precisos de las aplicaciones modernas. Al aprovechar tecnologías de molienda avanzadas, Epic Powder ayuda a optimizar el tamaño de las partículas, mejorando la consistencia y la funcionalidad de estos materiales en los plásticos, lo que, en última instancia, genera ahorros de costos y un rendimiento superior del producto.