近年来,碳酸钙因为其优良的特性,越来越被广泛用于塑料填充行业。碳酸钙本身的色泽较之其他无机矿物粉体材料都要白,稳定性要好,塑化好。但是要制造出高档塑料,对填充用的碳酸钙就有一定要求了。下面小编就来介绍一下加工高档塑料对碳酸钙都有哪些要求!
化学稳定性好
碳酸钙不能和树脂及各种助剂发生有害反应,也就是说,用于塑料中的碳酸钙及其表面的有机处理剂不能参与各种化学反应。碳酸钙经过高温煅烧后,化学稳定性很好,基本不会同塑料体系中的各种组份进行化学反应,但是其表面的有机改性剂却有可能参与化学反应。比如,经硬脂酸及其衍生物等酸性物质进行表面改性的碳酸钙,由于碳酸钙中铁与硬脂酸发生反应,会影响钙粉的色泽,易发黄,在塑料的高温加工过程中表现的尤为明显。
耐温性好
由于塑料制品成型加工都是在高温环境下(一般大于180℃)进行,所以要求碳酸钙应该在加热成型的温度条件下不分解变色。碳酸钙的热分解温度在800℃以上,而塑料加工温度不会超过350℃,所以碳酸钙自身不会发生热分解。
但是传统的有机改性剂(如硬脂酸、钛酸酯、硅烷偶联剂)由于其本身不耐高温,高温环境下容易发生黄变和分解,导致VOC增加,很多碳酸钙生产厂家在实际应用中都遇到了“黄变”问题。因此传统的有机改性剂不适合用于高档塑料制品的碳酸钙有机改性。
分散性好
对于填充塑料来说,碳酸钙颗粒在塑料基体中均匀分散是必要前提,即碳酸钙以单个颗粒的形式像海岛一样分散在基体塑料的汪洋大海中才能达到补强的功效。所用的填料粒径越小,同样填充比例时,其填充塑料材料的力学性能就越好。碳酸钙分散性主要受分子间作用力,极性吸附,颗粒细度等因素影响。
用于塑料加工的碳酸钙,碳酸钙的粒径一般为1~10微米左右。这种细小颗粒具有极大的比表面积和吉布斯自由能,处于热力学不稳定的状态。当碳酸钙加入到树脂体系中时,由于临近粒子间的极性吸附和范德华力的作用,粒子有相互靠近、降低总比表面积和表面自由能的趋势,从而使碳酸钙颗粒很难从团聚体向高度分散体转化。对于未进行表面有机改性处理的碳酸钙,在与树脂一起混炼时,碳酸钙很难分散,即使在高温高速捏合时也很难将其均匀分散。为了提高碳酸钙的分散均匀性和稳定性,必须消除或削弱其表面极性和降低其表面自由能。