Las especificaciones técnicas clave de los ultrafinos carbonato de calcioEl tamaño de partícula, la superficie específica, la forma cristalina y la absorción de aceite influyen directamente en el rendimiento de la aplicación. Si bien otros indicadores son importantes, son relativamente fáciles de obtener a nivel industrial. En el caso de productos especializados, las diferentes aplicaciones priorizan de forma diferente los distintos indicadores y exigen distintos requisitos.
Tamaño de partícula y área de superficie específica
El requisito fundamental para los ultrafinos carbonato de calcio El tamaño promedio de partícula de sus partículas primarias debe estar dentro del rango de 0,02 a 0,1 μm. Esta es la base de su característica "ultrafina". Sin embargo, lograr esto solo cumple la mitad del objetivo. Si el tratamiento de superficies y las tecnologías de dispersión son inadecuadas, las partículas primarias se agregarán en grandes partículas secundarias, que pueden alcanzar varios cientos de nanómetros de tamaño.
Por lo tanto, una evaluación científica e integral de la finura, la morfología cristalina y el estado de dispersión del UCC requiere el uso combinado de la observación por microscopía electrónica de transmisión (TEM) y la medición del área de superficie específica.
Para evitar eficazmente la aglomeración de partículas secundarias, el carbonato de calcio ultrafino generalmente se somete a modificación de la superficie Tratamiento. Este proceso es crucial no solo para mejorar la actividad del UCC, sino también para inhibir la formación de agregados de partículas secundarias.
La producción de carbonato de calcio ultrafino depende en gran medida de rectificado precisoSe utilizan equipos avanzados, como molinos de chorro o molinos de bolas de alta energía, para lograr el tamaño de partícula deseado. Los molinos de chorro utilizan un flujo de aire de alta velocidad para impulsar las colisiones de partículas, garantizando una distribución uniforme del tamaño de partícula y una alta pureza. Los molinos de bolas de alta energía proporcionan una molienda mecánica intensa para refinar las partículas. Ambos métodos requieren un control preciso para evitar una molienda excesiva que podría alterar la estructura cristalina o introducir impurezas.
Morfología cristalina
La morfología cristalina es otro índice técnico vital para el carbonato de calcio ultrafino.
Es bien sabido que el carbonato de calcio ligero ordinario tiene forma fusiforme. Al utilizarse en plásticos de PVC, puede inducir una tensión significativa, lo que provoca un fenómeno de blanqueamiento en la película plástica. Por lo tanto, los productos de UCC deben tener diferentes morfologías cristalinas adaptadas a sus aplicaciones específicas.
- Aplicación de plásticos: Requiere una estructura cristalina simple, un volumen pequeño y un valor de absorción de aceite bajo. Cúbico o esférico Se prefieren las formas redondeadas. Por ejemplo, el UCC, con un tamaño de partícula de aproximadamente 0,072 μm, puede mejorar los plásticos de PVC, dando como resultado productos con una superficie fina y lisa, buen brillo y excelente aislamiento eléctrico. Al utilizarse en materiales para cables blandos, se pueden alcanzar los estándares de rendimiento incluso con una cantidad de relleno superior al doble. En películas plásticas, reduce el blanqueamiento y mejora la elongación a baja temperatura. En plásticos rígidos como puertas, ventanas y perfiles, aumenta la resistencia al impacto, alcanzando una resistencia al impacto con entalla de hasta 49,1 kJ/m².
- Aplicación de caucho: En forma de cadena Su morfología proporciona el mejor rendimiento de refuerzo. El UCC en forma de cadena consta de varios a docenas de cristalitos conectados en una dirección, formando una estructura de red espacial con excelente dispersabilidad en el caucho. Durante la mezcla, las cadenas de UCC se rompen, creando superficies de fractura activas que se unen con mayor fuerza a las cadenas de caucho, potenciando significativamente el efecto de refuerzo. El orden de rendimiento de refuerzo en el caucho, de mayor a menor, es: En forma de cadena > Acicular (en forma de aguja) > Esférica > Cúbica.
- Aplicación de tinta: Cúbico Su morfología es óptima para tintas a base de resina, que requieren alto brillo, buena transparencia y excelente fluidez. La forma cúbica es la más beneficiosa para el brillo de la tinta.
- Recubrimiento de papel Carbonato de calcio precipitado (PCC): Aunque la mayoría de sus tamaños de partículas (0,1∼1 μm) se encuentran dentro del rango de carbonato de calcio fino, también tiene requisitos de morfología cristalina específicos para satisfacer las demandas de opacidad (poder de cobertura), viscosidad de alto contenido de sólidos, blancura y propiedades de absorción de tinta. Platy (similar a una placa) y Cúbico Las morfologías se consideran ideales.
Valor de absorción de aceite
El valor de absorción de aceite es crucial para el rendimiento de la aplicación del carbonato de calcio ultrafino, especialmente en plásticos, recubrimientos y tintas. Un valor alto de absorción de aceite consumirá una gran cantidad de plastificante en los plásticos o aumentará drásticamente la viscosidad de los recubrimientos y tintas. Por lo tanto, el valor de absorción de aceite no debe ser excesivamente alto.
Muchos factores influyen en el valor de absorción de aceite de un polvo. Además de las propiedades físicas intrínsecas de la sustancia, tamaño de partícula de polvo es un factor contribuyente importante.
Contenido principal
El contenido principal (contenido de óxido de calcio) del carbonato de calcio ultrafino no debe limitarse estrictamente a un rango determinado. Esto se debe a que, en la mayoría de las aplicaciones, el UCC actúa como relleno funcional, afectando el material principalmente a través de sus propiedades físicas, que generalmente se satisfacen dentro de un rango razonable.
Durante la preparación, se añaden diversos agentes de control, dispersantes y agentes de tratamiento de superficies. Estos aditivos ayudan a lograr morfologías cristalinas específicas y una buena dispersión. También mejoran el rendimiento de la activación para satisfacer las necesidades de plásticos, caucho y tintas. Estas impurezas añadidas intencionalmente no suelen tener un impacto negativo en el rendimiento de la aplicación del UCC, e incluso pueden mejorarlo. Sin embargo, su inclusión afecta inevitablemente el contenido principal medido (óxido de calcio).
Sin embargo, elementos nocivos como el hierro y el manganeso deben controlarse estrictamente. Pueden provenir de las materias primas o durante la preparación. Estas impurezas afectan negativamente el color del producto final. Además, aceleran la degradación y el envejecimiento de la resina. Otras impurezas, como el silicio, el aluminio y el magnesio, reducen la blancura del UCC. Además, pueden interferir con las operaciones de procesamiento. Por lo tanto, se requiere un control estricto al seleccionar las materias primas de piedra caliza.
Polvo épico
El rendimiento superior del carbonato de calcio ultrafino se debe al control preciso de sus índices clave, especialmente el tamaño de partícula, la morfología cristalina y la actividad superficial. En la producción industrial, una tecnología de molienda y preparación de alta calidad es esencial para alcanzar estas especificaciones. Ya sea mediante la molienda tradicional en seco o mediante una activación mecánica más avanzada, el rendimiento del equipo de molienda determina directamente la finura y la dispersabilidad finales del producto. Las tecnologías y equipos de molienda avanzados, como Epic Powder, se centran en ofrecer soluciones más eficientes y de bajo consumo. Estas innovaciones ayudan a los fabricantes a controlar con precisión la distribución del tamaño de partícula y la morfología cristalina del UCC, garantizando su funcionalidad óptima en diversas aplicaciones especializadas e impulsando la innovación y el desarrollo en los campos de los plásticos, el caucho y las tintas.