Молотый карбонат кальция (GCC) — это неорганический неметаллический порошок, получаемый из природного кальцита, мрамора, известняка и аналогичного сырья путём механического измельчения и классификации. Благодаря стабильным химическим свойствам, обширным запасам и низкой стоимости, молотый карбонат кальция (ССЗ) широко используется в производстве пластмасс, резины, покрытий, бумаги и других отраслях промышленности.
Структурные характеристики
Кристаллическая структура
Молотый карбонат кальция (GCC) относится к тригональной сингонии (тип кальцита) с кристаллической решёткой, состоящей из ионов Ca²⁺ и CO₃²⁻, расположенных в плотной упаковке. Такая структура обеспечивает хорошую стабильность и относительно высокую твёрдость.
Морфология частиц
- Различные формы: обычно кубическая, ромбоэдрическая, сферическая или неправильная.
- Диапазон размеров частиц: обычно от нескольких микрон до десятков микрон; сверхтонкое измельчение позволяет достичь размеров менее 1 мкм.
- Удельная площадь поверхности: чем мельче размер частиц, тем больше площадь поверхности, что повышает поверхностную активность и улучшает связь с органическими полимерными материалами.
Характеристики поверхности
Поверхность GCC обладает сильной полярностью, гидрофильна и олеофобна. В приложениях модификация поверхности (например, обработка стеариновой кислотой или связующим агентом) часто требуется для улучшения совместимости с органическими матрицами.
Физические свойства
Плотность и твердость
| Свойство | Типичный диапазон | Промышленное значение |
| Насыпная плотность | 0,8–1,3 г/см³ | Влияет на насыпную плотность наполненных материалов |
| Объем седиментации | 1,1–1,9 мл/г | Указывает на рыхлость частиц |
| твердость по шкале Мооса | 3 (кальцит) | Определяет скорость износа технологического оборудования |
| Удельная площадь поверхности | ≈1 м²/г | Влияет на смачиваемость смолы |
| Поглощение масла | 40–60 мл/100 г | Ключевой параметр переработки пластмасс |
Оптические свойства
Молотый карбонат кальция (GCC) имеет высокую белизну (обычно выше 90%), что улучшает внешний вид и непрозрачность изделий, благодаря чему он широко используется в покрытиях и бумаге.
Термическая стабильность
Он разлагается на оксид кальция и углекислый газ при температуре около 825 °C. При комнатной температуре он химически стабилен, нерастворим в воде и слабо растворим в воде, содержащей CO₂.
Дисперсность
Тонкость частиц и обработка поверхности напрямую влияют на дисперсность. GCC с узким распределением размеров частиц и достаточной поверхностной модификацией может равномерно диспергироваться в полимерах, уменьшая агломерацию.
Влияние на механические свойства
В пластмассах, резине и других композитах структура и свойства GCC существенно влияют на механические характеристики конечного продукта:
- Повышенная жесткость: Более мелкие размеры частиц с хорошей дисперсией могут улучшить модуль упругости при изгибе и твердость.
- Улучшенная размерная стабильность: Уменьшает усадку и деформацию готовых изделий.
- Сниженная ударная вязкость: Высокое содержание наполнителя может снизить прочность, поэтому требуется сочетание с другими методами модификации.
Типичные показатели отрасли
- Пластики: GCC 400–1250 меш может повысить ударную вязкость изделий из ПП/ПЭ на 15–20%, одновременно снижая расход диоксида титана на 30%.
- Бумага: Ультратонкие сорта (d97 < 2 мкм) могут улучшить непрозрачность бумаги на 8–12% и значительно улучшить печатные свойства.
- Покрытия: Смешивание с 5% nano-CaCO₃ может синергетически повысить устойчивость латексной краски к истиранию до более чем 8000 циклов.
Связь с технологией обработки
Производительность GCC зависит не только от качества сырья, но и от используемого оборудования и технологии переработки. Например, линии с шаровой мельницей и классификатором, вертикальные мельницы или кольцевые валковые мельницы позволяют производить порошки с различным гранулометрическим составом и морфологией. Оборудование для модификации поверхности может значительно улучшить сцепление с полимерами. Именно поэтому такие компании, как Epic Powder, предлагают индивидуальные решения для производства порошков GCC, соответствующие различным потребностям клиентов.
Заключение
Молотый карбонат кальция (GCC), обладающий стабильной кристаллической структурой, превосходной белизной и термической стабильностью, играет незаменимую роль во многих промышленных приложениях. Использование передовых технологий измельчения и классификации, контроль гранулометрического состава и эффективная модификация поверхности позволяют значительно повысить его производительность, сохраняя при этом экономическую эффективность.
Компания Epic Powder, обладающая более чем 20-летним опытом в области ультратонкого помола и разработки порошков, предлагает индивидуальные решения GCC — от выбора сырья до тонкого помола, прецизионной классификации и обработки поверхности. Это гарантирует, что продукция GCC не только соответствует, но и превосходит разнообразные требования к эксплуатационным характеристикам в таких отраслях, как производство пластмасс, покрытий и бумаги, помогая клиентам добиваться более высокой эффективности, лучшего качества продукции и более высокой конкурентоспособности на рынке.