碳酸鈣這6類參數(shù)對塑料填充的影響至關(guān)重要

1、鈣含量

鈣含量是碳酸鈣的重要質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)，改性母料對碳酸鈣的鈣含量要求較高，一般在98%以上。鈣含量越高，碳酸鈣的加工性能越穩(wěn)定。當(dāng)鈣含量較低時(shí)，就會(huì)增加重金屬和其他非金屬等雜質(zhì)含量，不但影響碳酸鈣的使用，還會(huì)影響加工工藝，波及產(chǎn)品質(zhì)量或?qū)庸ぴO(shè)備造成危害等。

2、白度及色相

碳酸鈣的白度直接影響改性母料的白度及著色性，改性母料對碳酸鈣的白度要求非常嚴(yán)格。

目前，400目的碳酸鈣白度要求要達(dá)到95%以上，有的礦石加工的碳酸鈣白度可達(dá)到97%左右。有些改性母料生產(chǎn)廠家為了使產(chǎn)品白度提高，常常添加熒光增白劑，達(dá)到增加白度的效果。

但是由于熒光增白劑的化學(xué)組分在高溫、高剪切下易發(fā)生分解反應(yīng)，如果熒光增白劑的品種選擇不當(dāng)或添加份數(shù)過量，不但使產(chǎn)品分解發(fā)黃，還會(huì)出現(xiàn)不分散或凝聚結(jié)團(tuán)現(xiàn)象。

熒光增白劑對涉及衛(wèi)生安全、接觸人體的塑料制品，會(huì)產(chǎn)生一定的刺激性，不宜使用。

色相也是碳酸鈣非常重要的技術(shù)指標(biāo)，溫度和色相的決定因素是礦石的結(jié)構(gòu)和來源。這些因素將直接影響塑料制品的著色性，影響塑料制品顏色、光澤度等。所以，碳酸鈣的白度和色相是不可忽視的重要技術(shù)指標(biāo)。

3、水分及易揮發(fā)物含量

碳酸鈣的原材料——天然大理石、方解石等，一般不含結(jié)構(gòu)水。在加工成超細(xì)粉體后，在加工、儲(chǔ)運(yùn)過程中容易受潮吸濕水分。碳酸鈣中有時(shí)會(huì)含有微量的易揮發(fā)物，這些物質(zhì)如果含量過高時(shí)，會(huì)對改性母料和塑料制品造成影響。

水分及易揮發(fā)物含量在碳酸鈣中一般應(yīng)控制在0.3%左右，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，產(chǎn)品中水分含量≥0.3%時(shí)，就易影響產(chǎn)品質(zhì)量，使產(chǎn)品表面粗糙，產(chǎn)生氣泡、燒焦、分解等現(xiàn)象。所以控制好水分含量對改性母料的質(zhì)量非常重要，常用的辦法是采用高速混合機(jī)加熱干燥處理來消除水分。

在碳酸鈣高含量填充改性母料生產(chǎn)中，有條件的盡量避免采用水槽浸潤拉條切粒和水環(huán)造粒等工藝，采用履帶傳動(dòng)網(wǎng)式干法切粒工藝和磨面熱切造粒工 藝，可在提高生產(chǎn)產(chǎn)量的前提下，最大限度的減少改性母料的水分及易揮發(fā)物的含量， 能夠保證改性母料的產(chǎn)品質(zhì)量。

4、粒度分布

碳酸鈣的粒度分布是改性母料的重要質(zhì)量控制指標(biāo)。無機(jī)礦物粉體的粒度分析常用較為簡單的篩分方法，篩分方法中常用的規(guī)格用 “目” 表示。所謂目數(shù)即是每一英寸篩網(wǎng)上所具有的篩孔個(gè)數(shù)。但比較準(zhǔn)確科學(xué)的粒度分析方法，是采用測量粒徑的實(shí)際尺寸，用微米 (μm) 表示。

篩分法是一種最傳統(tǒng)的粒度分析方法，即將分散性較好的超細(xì)粉體用一定目數(shù)的篩子過篩，篩下通過與過篩粉體的重量比即為過篩率。常用的標(biāo)準(zhǔn)篩最細(xì)的有500目 (相當(dāng)于25μm左右)，新的電沉積篩網(wǎng)可篩分小到5μm (2500目) 的粉體，但篩分時(shí)間長，易發(fā)生堵塞。對于小于10μm (1250目) 的超細(xì)粉體，采用篩分的方法，難以用于粒度分析和檢測。

在實(shí)際應(yīng)用中，碳酸鈣等粒狀材料的粒度分布范圍有較大波動(dòng)，粒度分布范圍越窄，材料的性能越穩(wěn)定，粒度分布范圍越寬，材料的性能越差。例如，1250目的碳酸鈣，粒徑應(yīng)在10μm左右，如果粒度分布在5～38μm，雖然理論計(jì)算平均粒徑可以接近10μm，但由于粒徑小，比表面積大，易凝聚成團(tuán)；而粒徑大會(huì)造成制品表面粗糙等現(xiàn)象，所以它的加工性能、力學(xué)性能等都會(huì)受到影響。

5、顆粒形狀

碳酸鈣的顆粒形狀根據(jù)礦物結(jié)構(gòu)不同，分為多方體、扁平體、多棱體、長方體、長棒體、其它不規(guī)則體等顆粒形狀。

碳酸鈣的顆粒形狀對改性母料的加工工藝、產(chǎn)品質(zhì)量、熔體流動(dòng)性、力學(xué)性能都有較大影響。多方體、多棱體、長方體形狀的碳酸鈣在改性母料加工中熔融流動(dòng)性好，易與偶聯(lián)劑包覆交聯(lián)，加工設(shè)備磨損相對較小，缺點(diǎn)是改性母料應(yīng)用于塑料制品后，易影響塑料制品的力學(xué)性能 (如拉伸強(qiáng)度、彎曲模量等)。

扁平狀和長棒狀的碳酸鈣粒子比表面積相對較大，在改性母料中偶聯(lián)劑、增塑劑等助劑用量需適當(dāng)增加。否則，易造成包覆不均勻、熔融流動(dòng)性差、主機(jī)功率增大、機(jī)頭阻力增加、還會(huì)產(chǎn)生過熱分解等現(xiàn)象。但這類形狀的物料對塑料制品的物理性能有益， 可提高拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、降低塑料制品的收縮率等。

6、其它組分含量

碳酸鈣中化學(xué)組分及金屬雜質(zhì)和其它組分含量對碳酸鈣的質(zhì)量也有一定的影響，在塑料改性母料及塑料制品中應(yīng)用都將產(chǎn)生一定的影響。碳酸鈣中一般含有少量的氧化鎂(MgO)、二氧化硅 (SiO2) 、三氧化二鐵(Fe2O3) 、氧化鋁及微量重金屬(鋁、砷、汞等)。隨產(chǎn)地和礦石的不同，各其它組分含量也有所不同。

碳酸鈣中的MgO硬度小，白度略低于碳酸鈣，化學(xué)穩(wěn)定性、加工性能近似于碳酸鈣，一般不會(huì)對碳酸鈣帶來較大影響。

SiO2屬于天然石英巖，它的比表面積小，流動(dòng)性好。但SiO2的硬度高 (莫氏硬度7)，對設(shè)備磨損嚴(yán)重，特別是在包覆不均勻或增塑劑用量小時(shí)，顯得尤為突出。填充改性母料如果用于聚丙烯扁絲生產(chǎn)加工中，對高速分切刀具易產(chǎn)生碰撞而經(jīng)常損壞刀刃，影響生產(chǎn)加工。

Fe2O3在碳酸鈣中含量雖然很少，但鐵與化學(xué)助劑混合加工時(shí)易發(fā)生化學(xué)變化，F(xiàn)e2O3受熱后易分解變黃，影響改性母料的白度及外觀。

在碳酸鈣中SiO2、Fe2O3的含量越低，對改性母料的質(zhì)量影響越小，一般可采用5%的鹽酸稀釋溶液在玻璃皿中加入碳酸鈣進(jìn)行化學(xué)分析，觀察溶液中沉淀物的多少來測定SiO2含量；溶液顏色略呈黃色，說明Fe2O3含量較多。

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