纯PVC材料由于其韧性差和热稳定性不足,在许多应用中都存在局限性。因此,在许多行业中,开发了用高岭土、硫酸钙、碳酸钙、滑石粉和二氧化硅等无机填料改性的PVC复合材料,以提高机其械性能和热稳定性能。无机材料表面一般都呈现为强极性,与聚合物材料通常不相容,这无疑会导致无机填料与聚合物之间的无法形成有效的界面层。为了克服上述问题,最常用的方法就是对无机填料进行表面改性,以改善其与聚合物材料之间的相容性。目前市场上也出现了多种性能不俗的表面改性剂,如硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂等,在不同填料的改性上都有着广泛的应用。然而目前的理论和实践普遍认为,由于碳酸钙表面羟基含量不高,因此并不适合使用硅烷偶联剂作为其表面改性剂,虽有部分研究者采用溶剂法可成功在碳酸钙表面接枝上硅烷偶联剂,但成本因素几乎不可能工业化应用。邓传福等人在纳米碳酸钙的制备过程中通过引入不同剂量的羟基,考察后期硅烷偶联剂对其改性的应用效果,为PVC/CaCO3复合材料制备提供一种新思路。将石灰石置于马弗炉1100℃高温煅烧2.5h,得到的氧化钙与自来水按1:5的灰水质量比进行消化反应,经过200目过筛除杂后陈化48h。陈化后的氢氧化钙浆液比重调整至1.060g/cm3,温度冷却至22℃,然后输送至100L的搅拌碳化釜,通入CO2质量浓度为32%的混合气体进行碳化反应,气体流量为8m3/h,搅拌转速为300r/min。碳化结束后,得到比表面积为24.35m2/g的纳米碳酸钙浆液,将该浆液分为四组,按表1配方分别进行表面预处理改性,改性完成后经压滤、干燥和粉碎,得到的粉体再分别加入2.0%(以纳米碳酸钙干基量计算,下同)KH-550偶联剂进行二次干法改性。
(1)将NCC-1、NCC-2和NCC-3三种粉体在不经任何处理的情况下用扫描电镜进行观察分析,如图所示,在同等放大倍数条件下,NCC-1(A)粉体基本呈现团聚的趋势,平均团聚粒径在20~40μm左右;而NCC-2(B)的团聚情况则明显改善,平均团聚粒径在5~10μm之间;分散效果最好的为NCC-3(C)粉体,有较大一部分粒子呈现单分散的状态(D),是一种较为理想的分布状态。
NCC-1采用的是一种目前工业上较为传统的改性工艺,即将硬脂酸进行皂化预处理(氢氧化钙用量为硬脂酸质量的14%~15%左右,本论文采用15%的工艺),使改性剂由疏水性变为亲水性,从而能更好的完成对纳米碳酸钙浆液的湿法改性。而硅烷偶联剂由于极易水解,故一般只能用作干法改性。从SEM结果来看,该粉体的分散性效果欠佳,粒子基本呈团聚趋势。NCC-2和NCC-3则分别加大了不同剂量的氢氧化钠,其作用有两个,一是为了皂化硬脂酸,另一个则可以在纳米碳酸钙表面提供一定数量的OH-离子,为后期硅烷偶联剂的干法改性提供更便利的结合条件。从SEM结果来看,随着氢氧化钠用量的提高,粉体的分散效果更好。在传统纳米碳酸钙制备工艺中引入过量的OH-,有助于硅烷偶联剂的接枝包覆改性。(2)硅烷偶联剂改性后的纳米碳酸钙与PVC基材相容性好,可以降低加工黏度和促进塑化过程,且能够有效改善复合材料的热稳定性能和力学性能。贵在分享,如有侵权请告知删除!
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2024-10-2436
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2024-08-22204
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2024-08-15147
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2024-08-07182
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2024-08-01245
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2024-07-25162
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2024-07-18310
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2024-07-12314