В последние годы, в связи с бурным развитием карбонат кальция технология переработки и прорывное развитие технологии модификации карбоната кальция.
Карбонат кальция может снизить стоимость продукции, а также улучшить многие ее свойства, и некоторые из их свойств уникальны. По мере развития технологии микровспенивания и успеха технологии полого карбоната кальция технология снижения веса композитов на основе карбоната кальция вскоре выйдет на промышленное производство. Карбонат кальция превратился из традиционного наполнителя в новый модификатор.
Экологические преимущества карбоната кальция
Экономьте нефтяные ресурсы
Предполагая, что содержание карбоната кальция 30% в ПЭ,
Годовой объем производства пластиковых упаковочных пакетов составляет 3 млн тонн. Это может сэкономить 900 000 тонн каменной смолы и сократить потребление нефти на 2,7 млн тонн.
Экологические показатели
Добавление карбоната кальция в пластиковые мусорные пакеты во время сжигания может увеличить скорость горения и сократить время горения. Карбонат кальция расширяется при нагревании, создавая крошечные отверстия, которые увеличивают площадь поверхности, подвергающейся воздействию кислорода, ускоряя горение.
Например, полиэтиленовая пленка с карбонатом кальция 30% сгорает за 4 секунды, по сравнению с 12 секундами для чистой пластиковой пленки. Карбонат кальция действует как фитиль, способствуя более полному сгоранию и уменьшая выбросы черного дыма. Щелочность карбоната кальция поглощает кислотные газы, уменьшая токсичный дым и снижая вероятность кислотных дождей.
Япония требует карбонат кальция 30% в мусоросжигаемых пластиковых пакетах. Мешки, заполненные карбонатом кальция, горят быстрее, выделяют меньше тепла, не капают и не производят черного дыма, что снижает вторичное загрязнение. Они также защищают мусоросжигательный завод от повреждений.
Универсальный модификация эффекты карбоната кальция
Повышение жесткости композитных материалов
Карбонат кальция улучшает прочность на изгиб, модуль изгиба, твердость и износостойкость композитов. Для пластиковых пленок повышенная жесткость композита значительно повышает жесткость пленки. Это помогает пленке оставаться плоской и предотвращает скручивание.
Повышение размерной стабильности композитных материалов
Улучшенная размерная стабильность отражается в снижении усадки, коробления, коэффициента линейного расширения и ползучести. Наполнение карбонатом кальция значительно повышает размерную стабильность и способствует изотропии.
Повышение термостойкости композитных материалов
Карбонат кальция улучшает термическую стабильность композитов, поглощая вещества, способствующие разложению. Например, термическая стабильность композитов PBAT/карбонат кальция значительно выше, чем у чистого PBAT. В изделиях из ПВХ добавление легкого карбоната кальция поглощает соляную кислоту, образующуюся при разложении, что значительно улучшает термическую стабильность обработки ПВХ.
Улучшить сопротивление пленки разрыву
Карбонат кальция улучшает термическую стабильность композитов, поглощая вещества, способствующие разложению. Например, термическая стабильность композитов PBAT/карбонат кальция значительно выше, чем у чистого PBAT. В изделиях из ПВХ добавление легкого карбоната кальция поглощает соляную кислоту, образующуюся при разложении, что значительно улучшает термическую стабильность обработки ПВХ.
Улучшить сопротивление пленки разрыву
Обычные пластиковые пленки имеют недостатки высокой продольной прочности и низкой поперечной прочности, особенно алифатические полиэфирные пленки PBS, PLA, PHA. Добавление карбоната кальция увеличивает изотропность композита и значительно улучшает сопротивление разрыву.
Специальные модифицированные свойства карбоната кальция
Влияние на прочность на растяжение и ударопрочность
Не все виды карбоната кальция улучшают прочность на разрыв и ударную вязкость. Эффект зависит от размера частиц и обработки поверхности карбоната кальция.
Размер частиц карбоната кальция влияет на его модифицирующий эффект на пластик. Обычно для инкрементальной модификации используются частицы размером менее 1000 меш. Частицы размером от 1000 до 3000 меш с содержанием менее 10% обладают некоторым модифицирующим эффектом. Частицы размером более 5000 меш являются функциональным карбонатом кальция со значительным модифицирующим эффектом. Они могут улучшить прочность на разрыв и ударную вязкость.
Обработка поверхности карбоната кальция также влияет на его эксплуатационные характеристики. Правильно обработанный карбонат кальция может улучшить прочность на разрыв и ударную прочность композитов.
С непрерывным развитием теории органических/неорганических композитов CaCO3 превратился из простого наполнителя в функциональный материал. Например, композиты гомополимера PP/CaCO3, изготовленные с карбонатом кальция, имеют ударную вязкость с надрезом более чем в два раза выше, чем у базового пластика.
Подавление дыма при горении
CaCO3 обладает превосходными дымоподавляющими свойствами. Он работает, реагируя с галогеноводородами в дыме, захватывая их с образованием стабильного CaCl2. Полимеры, которые производят галогеноводороды во время горения, такие как винилхлорид, хлорсульфированный полиэтилен и неопрен, могут использовать CaCO3 в качестве дымоподавляющего средства. Поскольку горение представляет собой гетерогенную реакцию твердого тела и газа, происходящую только на поверхности твердых частиц, размер частиц CaCO3 становится решающим фактором для дымоподавления. Более мелкие частицы имеют гораздо большую удельную площадь поверхности, а более мелкий карбонат кальция обеспечивает лучшее дымоподавляющее действие.
Антиадгезивное средство
Выдувная трубчатая пленка, содержащая карбонат кальция, обладает хорошими свойствами раскрытия и не слипается при скручивании. Карбонат кальция действует как открывающий агент.
Увеличить теплопроводность
Добавление карбоната кальция увеличивает теплопроводность пленки, позволяя пузырю пленки, полученной методом экструзии с раздувом, быстрее охлаждаться, что повышает эффективность производства и увеличивает производительность экструдера. Например, при добавлении легкого карбоната кальция 25% к листам ПВХ нагрев до 200°C занимает всего 3,5 секунды, тогда как для листов чистого ПВХ требуется 10,8 секунды, что в три раза увеличивает теплопроводность.
Улучшить ликвидность
Карбонат кальция улучшает текучесть композитной системы, снижая вязкость расплава и крутящий момент экструдера. Это увеличивает производительность экструдера и повышает эффективность производства. Различные типы карбоната кальция оказывают различное влияние на текучесть. Порядок текучести: крупный кальцит > мрамор CaCO3, доломит CaCO3 > мелкий кальцит > легкий CaCO3.
Эффективность цветового соответствия
Высокобелые карбонаты кальция могут заменить некоторые белые пигменты, такие как диоксид титана, экономя на стоимости дорогостоящего диоксида титана. Крупноразмерный кальцит карбоната кальция, благодаря своей высокой белизне и сильной непрозрачности, становится предпочтительным выбором.
Повышенная воздухопроницаемость
Пластиковые пленки, наполненные карбонатом кальция, создают крошечные поры во время растяжения, которые пропускают водяной пар, но блокируют жидкую воду. Это делает их пригодными для дышащих пластиковых изделий. Типичная дышащая пленка изготавливается путем добавления большого количества карбоната кальция и растяжения пленки. Для производства дышащих пленок обычно выбирают карбонат кальция с размером ячеек 3000,
и распределение размеров частиц должно быть очень узким.
Повышение эффективности деградации продукта
Когда полиэтиленовые пластиковые пакеты, содержащие карбонат кальция, закапываются под землю, карбонат кальция может реагировать с углекислым газом и водой, образуя водорастворимый Ca(HCO3)2. Это приводит к тому, что бикарбонат кальция покидает пленку, оставляя крошечные отверстия. Эти отверстия увеличивают площадь поверхности пластиковой пленки, подвергающейся воздействию воздуха и микроорганизмов, способствуя деградации продукта.
Заключение
Положительный эффект модификации карбоната кальция значительно повышает его прикладную ценность за счет функционализации поверхности и синергии с композитами. Благодаря прорывам в нанотехнологиях, модификации поверхностно-активных веществ и полимерных покрытиях модифицированный карбонат кальция демонстрирует большой потенциал в пластмассах, резине, покрытиях и строительных материалах.
Улучшает механические свойства, технологичность и функциональное расширение.
Эта экологичная и эффективная стратегия модификации снижает ограничения традиционных наполнителей и обеспечивает экономичное, экологически чистое решение для улучшения характеристик материала.
В будущем, с углубленным исследованием технологий точной модификации, ожидается, что карбонат кальция совершит прорывы. Эти прорывы будут в новых областях, таких как новые энергетические материалы и биомедицинские носители. Это продолжит подталкивать отрасли к более высокой производительности и устойчивому развитию.
Эпический порошок
Эпический порошок, более 20 лет опыта работы в отрасли сверхтонких порошков. Активно продвигаем будущее развитие сверхтонких порошков, уделяя особое внимание процессам дробления, измельчения, классификации и модификации сверхтонких порошков. Свяжитесь с нами для бесплатной консультации и индивидуальных решений! Наша команда экспертов стремится предоставлять высококачественные продукты и услуги для максимизации ценности вашей обработки порошков. Epic Powder — ваш надежный эксперт по обработке порошков!