Kalsiyum karbonat en yaygın kullanılan inorganiktir toz dolgu maddesis. Ucuz, bol miktarda bulunur, toksik değildir ve kokusuzdur. 96%'ye kadar beyazlığa sahiptir, kolayca renklendirilebilir ve mükemmel kimyasal kararlılığa sahiptir. Kolay kurur ve birçok plastikte yaygın olarak kullanılır.
Kalsiyum karbonat
Kalsiyum karbonatın üç çeşit toz dolgu maddesi vardır: ağır kalsiyum karbonat, hafif kalsiyum karbonat ve aktif kalsiyum karbonat.
Ağır Kalsiyum Karbonat (Ağır CaCO₃)
Kireç taşı vb.'nin mekanik kırma, eleme, sınıflandırma ve yüzey işlemiyle üretilir. Kuru ağır kalsiyum karbonat (genellikle çift uçucu toz olarak bilinir) ve ıslak ağır kalsiyum karbonat olarak ikiye ayrılır. Parçacık şekli düzensizdir ve ortalama parçacık boyutu 1-10 μm'dir; parçacıkların 50%'si 3 μm'nin altındadır. Yoğunluğu 2,7-2,9 g/cm³'tür ve suda neredeyse çözünmez. Son gelişmeler bileme teknolojiler (hava jetli değirmenler gibi), 0,1 μm kadar küçük boyutlarda ultra ince ağır kalsiyum karbonat üretimine olanak tanır. Ağır kalsiyum karbonat, maliyetleri düşürmek, boyut kararlılığını artırmak ve kil ile kullanıldığında elastikiyeti ve termal deformasyon direncini artırmak için PVC'de yaygın olarak kullanılır.
Hafif Kalsiyum Karbonat (Hafif CaCO₃)
Kimyasal yöntemlerle üretilir ve çöktürülmüş kalsiyum karbonat olarak da bilinir. Parçacık şekli iğ, iğne veya sütun şeklindedir; parçacık boyutları 1 ila 10 μm arasında değişir ve 80% parçacıklarının 3 μm'nin altındadır. Yoğunluğu 2,65 g/cm³'tür. Hafif kalsiyum karbonat esas olarak poliolefinlerde kullanılır ve ağır kalsiyum karbonata benzer etkilere sahiptir; daha iyi güçlendirme etkileri ve daha iyi asit direnci sunar.
Aktif Kalsiyum Karbonat
Ayrıca şu şekilde de bilinir: modifiye kalsiyum karbonat veya kolloidal kalsiyum karbonat. Hafif veya ağır kalsiyum karbonatı aktive etmek için yüzey değiştiricilerle (ağırlıkça yaklaşık 3% olan stearik asit gibi) işlenir. 1,99-2,01 g/cm³ yoğunluğa sahip beyaz, ince ve yumuşak bir toz halinde görünür. Aktif kalsiyum karbonatla doldurulmuş plastikler iyi mukavemete, pürüzsüz yüzeylere ve mükemmel yağlama özelliğine sahiptir, bu da işlenmelerini kolaylaştırır.
Kalsiyum karbonat parçacık boyutuna göre aşağıdaki şekilde sınıflandırılır:
- 1–5 μm: Mikro parçacık kalsiyum karbonat
- 0,1–1 μm: İnce kalsiyum karbonat
- 0,02–0,1 μm: Ultra ince kalsiyum karbonat
- 0,02 μm'nin altında: Süper ultra ince kalsiyum karbonat
Ultra ince kalsiyum karbonat üretmek için sürekli püskürtme karbonatlama ve püskürtme kurutma işlemi (çift püskürtme işlemi) kullanılır. Bu işlem, görünür aglomeraları azaltır ve homojen yüzey aktivasyonu sağlar. Parçacık boyutu 0,005-0,02 μm arasında olduğunda, takviye etkisi silika ile karşılaştırılabilir düzeydedir.
Talk Pudrası
Talk (3MgO·4SiO₂·H₂O), esas olarak hidratlı magnezyum silikattan oluşur. Tipik olarak pul şeklinde, kimyasal olarak inert ve kaygan bir dokuya sahip bir dolgu maddesidir. 2,7-2,8 g/cm³ yoğunluğuyla talk tozu, kalsiyum karbonattan sonra en çok kullanılan ikinci dolgu maddesidir. Plastik dolgu maddesi olarak sertliği, alev geciktiriciliği, asit ve alkali direncini, elektrik yalıtımını, boyut kararlılığını ve sürünme direncini artırır. Ayrıca, makine ve kalıplardaki aşınmayı azaltan yağlayıcı özelliklere de sahiptir.
Talk tozu, plaka benzeri bir dolgu maddesi olduğundan, plastiklerde kullanıldığında sertliği önemli ölçüde artırır ve anizotropiyi azaltır. Büyük ve düz ürünlerin üretimi için idealdir. Talk, esas olarak PP'de kristalizasyon çekirdekleştirici ajan olarak kullanılır, kristal boyutunu iyileştirir ve sertliği artırır. Ayrıca PVC, PE, PA ve PC reçinelerinde de kullanılır. Eklenen miktar genellikle 10%–40%'dir. İşleme koşulları ve ekipmanları, ekstrüzyon, kalıplama, enjeksiyon ve kalenderleme yöntemleri de dahil olmak üzere kalsiyum karbonat dolgulu plastiklerde kullanılanlara benzerdir.
Vollastonit
Vollastonit, kalsiyum karbonat ve talktan sonra üçüncü en büyük dolgu maddesidir. Kalsiyum silikat (CaSiO₃) gibi doğal silikat minerallerinden oluşur. Doğal beyazlatma maddesi, iğne benzeri, çubuk benzeri ve granüler karışık bir yapıya sahiptir; esas olarak iğne benzeri formdadır. Beyaz kristal bir mineraldir, higroskopik değildir, toksik değildir, düşük termal genleşme katsayısına ve mükemmel kimyasal dirence sahiptir. Beyazlatma maddesinin kırılma indisi 1,62'dir ve bu değer PVC'ye yakındır, bu da onu PVC şeffaf ürünler için ideal kılar. İğne benzeri yapısı plastikleri güçlendirir ve pahalı cam elyaflarının yerini kısmen alabilir.
Wollastonit, PVC, PP, PE, PA, polyester, epoksi reçine ve fenolik reçinelerde kullanılır. Tipik kullanım miktarı 40%'nin altındadır ve yüzey işlemi silan bağlayıcı ajanlarla kullanımı yaygındır.
Kaolin
Kaolin (Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O), yumuşak ve kaygan bir kil mineralidir. Yoğunluğu 2,2-2,6 g/cm³, pH değeri ise 5-6'dır. Kaolin, mükemmel elektriksel yalıtım özelliklerine sahiptir ve PVC yalıtımı, PE ve PP kablolar ve kompozit filmler gibi uygulamalarda kullanılır. PVC'ye 10% kaolin eklendiğinde elektriksel yalıtımı 5-10 kat artırır.
Kaolin, polyester ve epoksi reçinelerde viskoziteyi ayarlamak, aşınma direncini artırmak ve işleme özelliklerini geliştirmek için de kullanılır. Ayrıca PP için çekirdekleştirici madde görevi görebilir ve belirli alev geciktirici etkilere sahiptir. Eklenen miktar genellikle 5% ile 60% arasında değişir ve parçacık boyutu 100 mesh'in üzerindedir.
Mika
Mika, alüminyum, potasyum, lityum, magnezyum, demir ve diğer elementlerden oluşan karmaşık bir mineraldir. Mika tozu, doğal mika pullarının ezilerek toz haline getirilmesiyle elde edilir. Genellikle 8-10 μm arasında değişen parçacık boyutlarına ve yaklaşık 30'luk bir uzunluk-genişlik oranına sahiptir. Mika, camsı parlaklığa sahip tipik bir trombosit yapısıdır ve 1,0%–4,2% nem içeriğine sahiptir. Toksik değildir ve gıda ile temas eden ürünlerde kullanılabilir.
Mika tozu, PE, PP, PVC, PA, ABS ve polyester plastiklerin yanı sıra EP ve PF gibi termoset plastiklerin doldurulmasında da kullanılabilir. Tipik ekleme miktarı 10%–40% olup, parçacık boyutları 100 ila 325 mesh arasında değişir. Mika, plastiklerde çekme ve eğilme modülünü önemli ölçüde artırır ve mükemmel elektrik yalıtımı, ısı direnci, boyutsal kararlılık, nem direnci ve korozyon direnci sağlar. Dezavantajı ise yüksek maliyetidir.
Diyatomlu Toprak
Diyatomlu toprak, tek hücreli alglerden oluşan fosilleşmiş bir tortudur. Çoğunlukla SiO₂'den oluşur, gözenekli, hafiftir ve toz haline getirilmesi kolaydır. Diyatomlu toprak, PVC, PO ve termoset plastiklerde ve ayrıca ses yalıtımı, ısı yalıtımı ve yapışmazlık uygulamaları için yapı kompozitlerinde kullanılan yüksek kaliteli, hafif bir dolgu maddesidir. Bununla birlikte, yüksek yağ ve reçine emme oranlarına sahiptir.
Karbon Siyahı
Karbon siyahı, kontrollü koşullar altında hidrokarbonların eksik yanması sonucu üretilir. Fırın siyahı, kanal siyahı ve termal siyah dahil olmak üzere çok çeşitli türleri vardır. Karbon siyahı, polimerlerde kullanıldığında ışık bozulmasına ve ısı oksidasyonuna karşı koruma sağlar. İnceliği ürünün performansını etkiler; daha ince parçacıklar daha iyi siyahlık, UV koruması, yaşlanma direnci ve daha düşük yüzey direnci sağlar, ancak dağılması daha zor olabilir.
Dolgu maddeleri için genellikle fırın karbon siyahının daha büyük parçacıkları (25–75 μm) kullanılır.
Silika (SiO₂)
Silika (SiO₂), esas olarak kuvars ve silikat minerallerinden oluşan bir kaya tozu türüdür. Doğal SiO₂ tozu, doymamış polyester ve epoksi reçineleri gibi termoset reçinelerde ve yapay akik ve mermer üretiminde kullanılır. Genellikle beyaz karbon siyahı olarak adlandırılan sentetik silika, karbon siyahından sonra ikinci sırada gelen bir takviye dolgu maddesidir. Mat bir yüzeye sahiptir ve plastiklerin elektrik yalıtımını ve sertliğini artırır, ancak akışkanlığı zayıftır ve yüksek viskoziteye sahiptir.
Epik Toz
Toz dolgu maddelerini plastiklere entegre etmek, çeşitli sektörlerde performansı artırmanın uygun maliyetli bir yolunu sunar. Epic Powder olarak, kalsiyum karbonat, talk ve silika gibi dolgu maddelerinin modern uygulamaların hassas gereksinimlerini karşılamasını sağlamak için yüksek kaliteli öğütme ve işleme çözümleri sunma konusunda uzmanız. Gelişmiş öğütme teknolojilerinden yararlanan Epic Powder, partikül boyutlarını optimize etmeye, bu malzemelerin plastiklerdeki tutarlılığını ve işlevselliğini iyileştirmeye ve sonuç olarak hem maliyet tasarrufu hem de üstün ürün performansı sağlamaya yardımcı olur.