Основные технические характеристики ультратонких карбонат кальцияРазмер частиц, удельная поверхность, форма кристаллов и маслоемкость напрямую влияют на эксплуатационные характеристики. Хотя другие показатели важны, их относительно легко достичь в промышленных условиях. Для специализированных продуктов различные области применения предъявляют разные требования к различным показателям и различное значение.
Размер частиц и удельная площадь поверхности
Основное требование к сверхтонким карбонат кальция заключается в том, что средний размер первичных частиц должен находиться в диапазоне 0,02–0,1 мкм. Это и есть основа его «ультрадисперсности». Однако достижение этого условия — лишь половина задачи. При неадекватных технологиях обработки поверхности и диспергирования первичные частицы будут объединяться в крупные вторичные частицы, размер которых может достигать нескольких сотен нанометров.
Таким образом, научная и всесторонняя оценка тонкости помола, морфологии кристаллов и состояния дисперсности UCC требует комбинированного использования наблюдения с помощью просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) и измерения удельной площади поверхности.
Для эффективного предотвращения агломерации вторичных частиц ультрадисперсный карбонат кальция обычно подвергается модификация поверхности Обработка. Этот процесс имеет решающее значение не только для повышения активности UCC, но и для подавления образования вторичных агрегатов частиц.
Производство ультратонкого карбоната кальция в значительной степени зависит от точное шлифованиеДля достижения желаемого размера частиц используется современное оборудование, такое как струйные мельницы или высокоэнергетические шаровые мельницы. В струйных мельницах для столкновений частиц используется высокоскоростной поток воздуха, что обеспечивает равномерное распределение частиц по размеру и высокую чистоту. Высокоэнергетические шаровые мельницы обеспечивают интенсивное механическое измельчение для более мелкого измельчения частиц. Оба метода требуют точного контроля, чтобы избежать чрезмерного измельчения, которое может изменить кристаллическую структуру или привести к появлению примесей.
Кристаллическая морфология
Морфология кристаллов является еще одним важнейшим техническим показателем для ультрадисперсного карбоната кальция.
Хорошо известно, что обычный лёгкий карбонат кальция имеет веретенообразную форму. При использовании в ПВХ-пластиках он может вызывать значительные напряжения, приводящие к побелению пластиковой плёнки. Поэтому продукты UCC должны иметь различную морфологию кристаллов, адаптированную к их конкретным областям применения.
- Применение пластмасс: Требуется простая кристаллическая структура, небольшой насыпной объем и низкий показатель маслопоглощения. Кубический или сферический Предпочтительны различные формы. Например, UCC с размером частиц около 0,072 мкм может улучшить свойства ПВХ-пластиков, позволяя получать изделия с гладкой поверхностью, хорошим блеском и превосходной электроизоляцией. При использовании в мягких кабельных материалах стандарты эксплуатационных характеристик могут быть достигнуты даже при более чем двукратном увеличении количества наполнителя. В пластиковых пленках он уменьшает побеление и улучшает удлинение при низких температурах. В жестких пластиках, таких как двери, окна и профили, он повышает ударную вязкость, достигая 49,1 кДж/м².
- Применение резины: Цепной Морфология обеспечивает наилучшие армирующие свойства. Цепочечный углеродный каучук (UCC) состоит из нескольких или десятков кристаллитов, соединенных в одном направлении, образуя пространственную сетчатую структуру с превосходной диспергируемостью в резине. В процессе смешивания цепи UCC разрываются, образуя активные поверхности разрушения, которые прочнее связываются с цепями каучука, значительно усиливая армирующий эффект. Последовательность армирующих свойств резины (от самых сильных к самым слабым) выглядит следующим образом: Цепочкообразный > Игольчатый (игольчатый) > Сферический > Кубический.
- Нанесение чернил: Кубический Морфология оптимальна для чернил на основе смолы, которым требуется высокий глянец, хорошая прозрачность и отличная текучесть. Кубическая форма наиболее благоприятна для обеспечения глянца чернил.
- Покрытие бумаги осажденным карбонатом кальция (PCC): Хотя большинство размеров его частиц (0,1∼1 мкм) попадают в диапазон мелкодисперсного карбоната кальция, он также предъявляет особые требования к морфологии кристаллов для удовлетворения требований по непрозрачности (кроющей способности), вязкости с высоким содержанием твердых веществ, белизне и свойствам впитывания чернил. Плитчатый (Плиточный) и Кубический морфологии считаются идеальными.
Значение поглощения масла
Маслоемкость критически важна для эффективности применения ультрадисперсного карбоната кальция, особенно в пластиках, покрытиях и чернилах. Высокая маслоемкость приведёт к значительному расходу пластификатора в пластике или значительному повышению вязкости покрытий и чернил. Следовательно, маслоемкость не должна быть чрезмерно высокой.
На маслопоглощение порошка влияет множество факторов. Помимо физических свойств самого вещества, размер частиц порошка является существенным фактором.
Основное содержание
Содержание основного компонента (оксида кальция) в ультрадисперсном карбонате кальция не следует ограничивать слишком строго в определённом диапазоне. Это связано с тем, что в большинстве случаев УКК выступает в роли функционального наполнителя, воздействуя на наполненный материал преимущественно через физические свойства, которым, как правило, соответствует содержание основного компонента в разумном диапазоне.
В процессе приготовления добавляются различные регулирующие агенты, диспергаторы и агенты для обработки поверхности. Эти добавки способствуют достижению определённой морфологии кристаллов и хорошей дисперсии. Они также улучшают активационные характеристики, отвечающие требованиям пластиков, резины и чернил. Эти намеренно добавляемые «примеси» обычно не оказывают отрицательного влияния на эксплуатационные характеристики UCC, а иногда даже способствуют им. Однако их включение неизбежно влияет на измеряемое содержание основного компонента (оксида кальция).
Тем не менее, содержание вредных элементов, таких как железо и марганец, необходимо строго контролировать. Они могут попадать в сырье или попадать в процессе производства. Эти примеси отрицательно влияют на цвет конечного продукта. Они также ускоряют деградацию и старение смолы. Другие примеси, такие как кремний, алюминий и магний, снижают белизну UCC. Они также могут мешать процессам переработки. Поэтому при выборе известнякового сырья требуется строгий контроль.
Эпический порошок
Превосходные эксплуатационные характеристики ультратонкого карбоната кальция обусловлены точным контролем его ключевых показателей, особенно размера частиц, морфологии кристаллов и поверхностной активности. В промышленном производстве высококачественные технологии измельчения и подготовки имеют решающее значение для достижения этих характеристик. Будь то традиционный мокрый/сухой помол или более современная механическая активация, производительность измельчительного оборудования напрямую определяет конечную тонкость и дисперсность продукта. Передовые технологии измельчения и оборудование, представленные компанией Epic Powder, направлены на создание более эффективных и энергосберегающих решений. Эти инновации помогают производителям точно контролировать распределение размеров частиц и морфологию кристаллов ультратонкого карбоната кальция, обеспечивая его оптимальную функциональность в различных специализированных приложениях и стимулируя дальнейшие инновации и разработки в области производства пластмасс, резины и чернил.