分享好友 资讯首页 资讯分类 切换频道

碳酸钙母料中助剂的选择

2022-05-24 16:144340碳酸钙研究院
       在碳酸钙母粒的制备工艺中,除了载体树脂和碳酸钙粉体之外,配方中必须要添加的助剂有铝酸酯偶联剂、聚合物蜡类分散剂、润滑剂等。一般无机粉体越细,上述其加入量相对增加。


(1)偶联剂

配方中加入偶联剂的目的为将无机粉体由亲水性变成亲油性,增加与亲油性树脂的相容性,增加界面的厚度,提高填充材料性能或者降低对填充材料性能的影响度。

偶联处理前要注意买来粉体的处理状况:

◆如果用硬脂酸处理过,注意不同再用钛酸酯偶联剂处理,这样会降低偶联效果;

◆如果加入水性助磨剂处理过,再用亲油的偶联剂处理,可以形成双亲功能,处理效果好,例如可以使碳酸钙的吸油值降低到22%,粘度下降3倍之多,电镜图片显示界面厚度明显增厚。

◆如果表面没有进行过处理,可以采用任何方法进行后续处理。

对于配方中是否加入偶联剂,如果添加无机粉体的复合材料对强度不意,也可以考虑不用添加。

对碳酸钙而言偶联剂最好的品种为铝酸酯,本身为粉体供应,加入量为粉体的1%左右。另一个可以使用的偶联剂为钛酸酯,效果与铝酸酯相当,缺点是产品有味道,产品液体供应难以加入粉体中。也可以两种偶联剂复合加入,效果有所提升。

偶联剂的加入量一般控制在粉体的1%左右。粒度越细比表面积越大,偶联剂的用量也要相应加大。吸油值大的碳酸钙粉体,会导致需要处理的偶联剂量增大。例如碳酸钙的吸油值由40ml/100mg增大到50ml/100mg,会导致偶联剂用量增加30%


2)分散剂

分散剂的作用是促进粉体在基材中分散均匀,不同的载体选择不同的分散剂,主要用载体树脂对应的蜡类,PE类用PE蜡或者PP蜡,PP类用PP蜡,中等极性树脂如PSABS用氧化聚乙烯蜡,极性树脂如PCPETPA等用EVA蜡。

蜡的质量主要体现在分子量大小上,分子量在5000左右最好,一般不要低于3000。检测方法为正常质量的蜡熔点在110-120℃范围内,如果加入100℃水中就融化了质量就不合格。蜡的熔点要大于110℃,防止蜡的分子量过低或者掺杂小分子量石蜡。但是,低档次产品也可以全部加入58度石蜡作为分散剂,能够保证充足的润滑使粉体挤出,但大量低分子量石蜡润滑会影响热封强度、表面印刷性能,口膜挤出残留物增加,机头挥发烟雾增大。

很多润滑剂如硬脂酸、EBS等都具有不同程度的分散剂作用,如果配方含有就可以减少分散剂用量。分散蜡还具有一定的内、外润滑剂作用,配方中如果含有分散剂蜡,可以减少润滑剂用量。分散剂的加入量与下列因素有关:

◆颗粒粒度:粒度越大,比表面积越小越容易分散,加入的分散剂量可以减少,如果粒度大于800目就可以考虑不用加入分散剂。粉体的粒度越细,比表面积越大,就越难以分散均匀,就越需要多加入分散剂。

◆颗粒形状:碳酸钙粉体球形状度越高越容易分散,分散好坏顺序为颗粒(大理石碳酸钙)>柱状(轻质碳酸钙、方解石碳酸钙),因此碳酸钙颗粒外观形状球形度越高,分散剂用量越少。


3)润滑剂

内润滑可以降低物料之间的摩擦力,促进物料的流动性;外润滑可以降低物料与设备之间的摩擦力,可以减少制品表面划痕,保证母料和填充制品的表面光亮度。配方设计时内外润滑搭配使用,保持内外润滑之间的平衡关系。外润滑主要用石蜡、硬脂酸和EBS等,内润滑一般用硬脂酸锌、硬脂酸钙,分散剂聚乙烯蜡也起到外润滑剂作用,因此有分散剂的配方润滑剂可以减量。与轻质碳酸钙相比,重质碳酸钙的润滑剂可以少加入,因为轻质碳酸钙的吸油值大、轻质碳酸钙的流动性不好,因此内、外润滑剂都要多加入。如果从母料外观光亮上考虑,可以加入1份白油或者1-2份石蜡,更有利于提高产品光亮度。

对于外润滑剂加入量应该包括两个部分:一是在加工母料过程中需要的外润滑剂使用量,二是在后续加工制品如薄膜过程中需要的外润滑剂使用量。但是外润滑剂如果加入过多,会影响薄膜产品的印刷性和热合性能。


4)稳定剂

最好加入钙/锌复合稳定剂,但因价格原因一般加入硬脂酸锌作为热稳定剂,并且兼有内润滑剂的作用。如果产品的卖价可以,还可以加入少量钙锌稳定剂。抗氧剂一般可以不加入,除非填充制品的强度要求很高,或者制品要求很白。


5)抗静电剂

可以及时消除高速混合物料的静电,还可以对后续产品提供抗静电作用,具体产品如编织袋、无纺布等等。

上面介绍了各类助剂的选用原则,最后谈谈小分子助剂的问题。小分子助剂是为了偶联包覆、润滑和分散而添加的,具体品种有铝酸酯、白油、石蜡、聚乙烯蜡、硬脂酸、硬脂酸锌、EBS等等。但是小分子助剂有两个致命缺点:一是小分子助剂会降低复合材料的强度,填充薄膜还可以允许适量小分子助剂,填充管材则要严格控制小分子助剂含量,否则强度下降大;二是小分子助剂都会释放VOC气体,严重影响环境的清洁度。因此应该尽可能降低小分子助剂的使用量,这当然需要专用设备进行配合。


声明:贵在分享,如侵权请告知删除!




举报
收藏 0
打赏 0
评论 0
哪些因素可以影响碳酸钙的白度?如何解决?
碳酸钙作为一种广泛应用于塑料、橡胶、涂料、造纸等行业的无机填料,其白度是衡量产品质量的重要指标之一。白度的高低不仅影响产品的外观,还直接关系到产品的市场价值和应用性能。本文将探讨影响碳酸钙白度的主要因素,并提出相应的解决方案。

0评论2024-10-2438

轻重钙粉体与其基本颗粒二者物理性能的一阶线性关系
轻重钙粉体与其基本颗粒二者物理性能的一阶线性关系

0评论2024-10-1754

碳酸钙生产厂家教你如何选择合适的产品粒径
如何选择合适目数的碳酸钙,通过以下几个方法希望能够帮助大家在使用的时候能够有所参考

0评论2024-09-29108

氢氧化钙产品中氧化钙含量分析的改进方法
对采用干法消化工艺生产的氢氧化钙产品中的氧化钙含量进行了分析,采用加热分解的方法,可以计算出氢氧化钙产品中的氧化钙含量,该分析方法可以更好的对氢氧化钙产品生产质量进行监控。

0评论2024-08-22207

纳米碳酸钙生产用强力碳化器均匀化效果实验研究
纳米碳酸钙作为一种功能性无机纳米材料,在橡胶、塑料、涂料、造纸等众 多领域具有广泛的应用价值。其粒径分布和均匀性是影响产品质量和应用性能的 关键因素之一。强力碳化器作为一种新型高效的碳化设备,其在纳米碳酸钙生产 过程中的均匀化效果受到了广泛关注。然而目前关于强力碳化器均匀化效果的研 究尚不充分,特别是碳化条件对纳米碳酸钙性质的影响机制尚不明确。本研究旨 在通过实验方法系统地研究强力碳化器的均匀化效果及其影响因素,为纳米碳酸 钙的工业化生产和强力碳化器的进一步优化提供理论支持和实践指导。

0评论2024-08-15149

日本地崎立窑在高端钙镁行业的推广应用
日本地崎株式会社研制了一种新型立窑,该立窑系统以区别于传统意义的煅烧方式而闻名海外,并因其煅烧制度可控快调、活性度可控快调、产能可控快调等优越性能得到海外众多高端钙镁生产企业的青睐。

0评论2024-08-07184

电石渣生产绿色纳米碳酸钙的新工艺研究
以电石渣、碱渣、磷尾矿、皀化废渣、磷肥渣等钙镁型废渣为原料生产绿色轻质(纳米)碳酸钙的碳化工艺路线有三种:一是单纯CO2碳化法,只能生产出粒径粗大的普通绿色轻钙产品;二是CO2碳化+湿法研磨可生产D50在1-2μm的微细绿色轻钙;三是可溶性碳酸盐预碳化+CO2碳化所组成的复合碳化法可生产纳米级绿色轻钙。这三种碳化工艺路线为绿色轻质(纳米)碳酸钙形成高、中、低系列化产品提供了方案。双碳战略下,以电石渣为原料来生产绿色微细轻质(纳米)碳酸钙新工艺可实现电石渣的高值化利用、CO2减排、减碳86.7%的绿色微细轻

0评论2024-08-01251

环状硼酸苯酚酯表面改性剂的合成与性能研究
为增强硼酸酯的应用性能,改善重质碳酸钙(GCC)与树脂基材的融合性,使用硼酸、二乙醇胺和苯酚通过两步反应合成得到新型环状硼酸苯酚酯表面改性剂。分别添加1%、1.5%和2%的表面改性剂对GCC进行处理,测试改性前后GCC粉体的吸油值和微观形貌。改性前后的GCC粉体以30%的比例填充聚丙烯(PP),制成GCC/PP复合材料,进行力学性能、流变、熔融指数(MRF)和差示扫描量热测试。结果表明:表面改性剂添加量为2%时,粉体分散性最好,与未改性碳酸钙相比,吸油值降低了14.0 g/100 g;改性粉体在PP基体中

0评论2024-07-25164

纳米碳酸钙干燥设计及设备选型的研究
在纳米碳酸钙干燥工艺设计过程中,对国内常见的干燥设备和不同组合方式进行热量衡算,并结合典型企业的实际工况数据进行对比,确定了以单级网带干燥作为最优化的工艺及设备选型方案,比闪蒸干燥以及闪蒸干燥和网带干燥组合的干燥系统,能降低综合能耗30%以上。

0评论2024-07-18313

轻质碳酸钙生产烘干设备的选型
滤饼干燥是轻质碳酸钙生产较为关键的工序,其装备费用约占生产线总投资的10~20%,发生的生产成本可以占总成本在10~25%,如此大的变动范围,和生产线工艺设计时干燥机主体的选型有着密切的关系。

0评论2024-07-12316