Carbonato de cálcio moído (GCC) é um pó inorgânico não metálico produzido a partir de calcita natural, mármore, calcário e matérias-primas semelhantes por meio de moagem e classificação mecânicas. Devido às suas propriedades químicas estáveis, recursos abundantes e baixo custo, o carbonato de cálcio moído (GCC) é amplamente utilizado em plásticos, borracha, revestimentos, papel e outras indústrias.
Características Estruturais
Estrutura Cristalina
O carbonato de cálcio moído (GCC) pertence ao sistema cristalino trigonal (tipo calcita), com uma estrutura cristalina composta por íons Ca²⁺ e CO₃²⁻ dispostos em um empacotamento denso. Essa estrutura proporciona boa estabilidade e dureza relativamente alta.
Morfologia de Partículas
- Várias formas: comumente cúbico, romboédrico, esférico ou irregular.
- Faixa de tamanho de partícula: normalmente de vários mícrons a dezenas de mícrons; a moagem ultrafina pode atingir tamanhos abaixo de 1 μm.
- Área de superfície específica: quanto mais fino o tamanho da partícula, maior a área de superfície, o que aumenta a atividade da superfície e melhora a ligação com materiais poliméricos orgânicos.
Características da superfície
A superfície do GCC possui forte polaridade, sendo hidrofílica e oleofóbica. Em aplicações, modificação de superfície (como tratamento com ácido esteárico ou agente de acoplamento) geralmente é necessário para melhorar a compatibilidade com matrizes orgânicas.
Propriedades físicas
Densidade e Dureza
| Propriedade | Alcance típico | Significado Industrial |
| Densidade aparente | 0,8–1,3 g/cm³ | Afeta a densidade aparente dos materiais preenchidos |
| Volume de sedimentação | 1,1–1,9 mL/g | Indica frouxidão das partículas |
| Dureza de Mohs | 3 (calcita) | Determina a taxa de desgaste do equipamento de processamento |
| Área de superfície específica | ≈1 m²/g | Afeta a molhabilidade da resina |
| Absorção de óleo | 40–60 mL/100g | Parâmetro chave para processamento de plástico |
Propriedades ópticas
O carbonato de cálcio moído (GCC) tem alta brancura (geralmente acima de 90%), o que melhora a aparência e a opacidade dos produtos, tornando-o amplamente utilizado em revestimentos e papel.
Estabilidade térmica
Decompõe-se em óxido de cálcio e dióxido de carbono a cerca de 825 °C. À temperatura ambiente, é quimicamente estável, insolúvel em água e ligeiramente solúvel em água contendo CO₂.
Dispersibilidade
A finura das partículas e o tratamento de superfície afetam diretamente a dispersibilidade. GCC com distribuição estreita do tamanho de partículas e modificação de superfície suficiente pode ser disperso uniformemente em polímeros, reduzindo a aglomeração.
Influência nas Propriedades Mecânicas
Em plásticos, borracha e outros compostos, a estrutura e as propriedades do GCC afetam significativamente o desempenho mecânico do produto final:
- Aumento da rigidez: Tamanhos menores de partículas com boa dispersão podem melhorar o módulo de flexão e a dureza.
- Estabilidade dimensional melhorada: Reduz o encolhimento e a deformação dos produtos acabados.
- Resistência ao impacto reduzida: Alto teor de enchimento pode diminuir a tenacidade, exigindo combinação com outros métodos de modificação.
Desempenho típico da indústria
- Plásticos: O GCC de malha 400–1250 pode aumentar a resistência ao impacto do produto PP/PE em 15–20%, ao mesmo tempo em que reduz o uso de dióxido de titânio em 30%.
- Papel:Graus ultrafinos (d97 < 2 μm) podem melhorar a opacidade do papel em 8–12% e aumentar significativamente a capacidade de impressão.
- Revestimentos: A mistura com 5% nano-CaCO₃ pode aumentar sinergicamente a resistência da tinta látex à abrasão para mais de 8.000 ciclos.
Relação com a Tecnologia de Processamento
O desempenho do GCC depende não apenas da qualidade do mineral bruto, mas também do equipamento e da tecnologia de processamento. Por exemplo, linhas de produção com moinho de bolas e classificador, moinhos verticais ou moinhos de rolos anelares podem produzir pós com diferentes distribuições granulométricas e morfologias. Máquinas de modificação de superfície podem melhorar significativamente a ligação com polímeros. É por isso que empresas como a Epic Powder podem oferecer soluções personalizadas de pó para GCC para diferentes necessidades dos clientes.
Conclusão
O carbonato de cálcio moído (GCC), com sua estrutura cristalina estável, excelente brancura e estabilidade térmica, desempenha um papel insubstituível em inúmeras aplicações industriais. Aproveitando tecnologias avançadas de moagem e classificação, controlando a distribuição do tamanho das partículas e implementando modificações de superfície eficazes, seu desempenho pode ser significativamente aprimorado, mantendo as vantagens de custo.
A Epic Powder, com mais de 20 anos de experiência em moagem ultrafina e engenharia de pós, fornece soluções personalizadas de GCC — desde a seleção da matéria-prima até a moagem fina, classificação de precisão e tratamento de superfície. Isso garante que os produtos de GCC não apenas atendam, mas também superem os diversos requisitos de desempenho de indústrias como plásticos, revestimentos e papel, ajudando os clientes a alcançar maior eficiência, melhor qualidade do produto e maior competitividade no mercado.