面处理、如何使纳米级碳酸钙真正以纳米级的颗粒形态分散到塑料基体中去等问题进行了论述:碳酸钙、塑料、应用我国碳酸钙产品(包括重质碳酸钙和轻质碳酸钙)是用量最大,使用最方便,物美价廉的无机矿物填料。在塑料制品中,作为填料和改性材料使用,不仅可以降低制品的原材料成本,而且可以有效地改善塑料制品的某些性能,随着碳酸钙行业技术进步不断加快,产品的粒度,晶形以及表面处理手段的多样化,碳酸钙工业将为塑料工业提供质量更优,使用性能更好的碳酸钙产品。
目前塑料产品屮使用碳酸钙为填料实现填充或填充兼改性的品种主耍有(1)塑料编织袋、编织布和打包带;(2)塑料地板、地板革等铺地材(3)人造革及合成革;U)钙塑瓦愣箱;(5)聚氯乙炼管材、异型材;(6)塑料薄膜;(7)工业配套零件;(8)电缆护套料等八类,占已经市场化的塑料产品种类的一半以上,所使用的碳酸钙既有重质碳酸钙,也有轻质碳钙,其使用方法也因塑料产品种类和加工工艺不同多种多样,或者一次性混合或者以母料形式加人。'据不完全统计,目前碳酸钙行业提供给塑料行业用的产品数量在170万吨左右,根据我国塑料加工工业“十五”计划和2015年远景规划,到2005年塑料制品将达到2500万吨,碳酸弈用量将达到二、应用过程中面临的问题碳酸钙生产者和碳酸钙用户都对碳酸钙应用中面临的一些问题十分关心,有的问题已有明确的答案,有的则需要大家在今后的实际工作中探索。
K用重质碳酸钙还是用轻质碳酸钙。
首先应分别给重钙和轻钙一个概念准确的定义。我们则从生产过程不同加以区别,重钙是将矿石机械粉碎和分选而成的,轻妈是由矿石经煅烧、消化和重新碳酸化而成的,前者仅仅是物理过程,后者则存在化学过程。有一些人认为轻锦之所以叫做轻钙,是因为它比重较轻,实际上二者的视密度不同,其真实密度相差极小,重钙的橡胶行业有单位做过橡胶中加人重钙和轻钙的对比试验,结论是在相同用量和同样加工条件下,填加重钙更易混炼加工,在橡胶基体中更易分散,所得到的材料填加重钙的比填加轻钙的拉伸强度高,但重钙填充的橡胶收缩率大、表面粗糙。
塑料产品中使用重钙和轻钙也和橡胶产品的情况类似,一些厂家反映,在同样条件下使用400目重钙代替普通轻钙,对于以重M计售出的产品有明显的优势,但如果按长度、面积或个数售出的产品,茧钙并不比轻钙有什么优势。例如管材,同样重量的物料,其填充量相同时,所得到产品的长度出现差异,填充重钙的管材耍比填充轻钙的管材短千分之几,累积起来就相差很大了。对以面积为计量的人造革或合成革,其面积上的差别也是可以感觉到的,因此塑料制品加工企业不轻易地放弃轻钙转而使用重钙。
从学术角度讲,重钙和轻钙存在着许多不同点,晶形不同、比表面积不同、吸油值不同等等,而且400目的重钙和普通轻钙的粒径大小及分布是相差甚远的,在塑料产品屮使用重钙好还是使用轻钙好,不能一概而论。我们认为。用户应当在发挥各自优势的基础上,结合技术和经济两个方面的因素加以综合考察决定取舍。
大家现在最关心的是塑料异型材屮能否用重钙代替轻钙。我国塑料门窗用异型材的成型加工技术是从国外引进的,引进异型材生产线的同时也引进了产品的配方,只是在我方耍求原料国产化的情况下,外方有针对性地设计并制造了相应的机头模具以适应我方指定的原辅材料。尽管我们现在已自行设计和制造加工设备与模具了,ftl自八十年代引进技术与设备时就已定格的原辅材料种类及耍求就没有大的改动,其填料就是轻耗,用量就8 ~lPhr,首先应当指出国外提供的配方是科学的,他们加入碳酸钙的出发点是为r提高异型材的整体性能而不是为了用便宜的原料以降低成本。我们现在想用重钙代替轻钙必然面临着这样几个问题。
等量代替后,异型材的材料性能能否不发生明显改变,产品的外观有无影响。
等量代替后,加工设备和机头模具以及工艺条件要不耍相应调整。
等量代替后,由于重钙加工性能好,是否能降低物料流动阻力,从而节约能耗或提高转-8-速增加生产速率r塑料异型材生产逐渐朝着大规模、大批t'k产发展,一种原料的替代、更关系到大批产品的质量及稳定性。W此塑制品加I:厂采取市慎的态度,不轻易替换配方屮某——组分是叮以理解的。
2、耍不耍对碳啮粉体进行表面处理对碳酸钙表而进行处理,使其由亲水性变为疏水性,以便5填纪的基丨本篼分子之间有曳好的界血,记塑料填充改性的重耍一环。经过表面A机化(亲汕化)处理的碳酸钙称之为活性碳酸妈,常用的处理剂有硬脂酸、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂和硅烷偶联剂等。
上述产品,碳酸钙行业专家组都有批量生产,供给+同用户,通过市场营销,我们认为:如果所处理的填料是用于聚氯乙烯树脂的,通常是使用硬脂酸,而如果所处理的填料是用厂聚烯烃塑料或者是尼龙、ABS等塑料的,最好使用钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂,因为聚氯乙烯大分子是极性的,对填料本身处理的好坏不很敏感,Iflf聚烯烃塑料是非极性的,如果填料表而处理不好、或有的填料颗粒未处理到,就会影响其在基体塑料屮的均分散这坦也耍注意到偶联剂的质量,即真lH活性成份的含量,一些厂家出售的偶联剂价格较低,其屮所含的活性成份数量有限,当然会影响对填料处理的效果,特是对填料表面处理耍求较高的填充塑料,如聚乙烯薄膜,应当使用高质的偶联剂,填料的表面处理,最初是在塑料制品加工厂内进行的。目前,大多数碳酸钙厂都配套有活化装置,所以用户选择供货商时,最好实地考察一下,选择一些有碳酸钙生产能力企业,作为活性碳酸钙的直接供应商,以免造成制品色差。
纳米是一个长度的度量单位,1纳米是1米的十亿分之一,相当于四个氮原子排成一线的大小,碳酸钙行业以及相关院校,成批量的产品也有生产,如北京化工大学年产50吨的中试装置,上海华明和广东广平实业公司都已生产出80-100纳米的碳酸钙产品。行业专家组认为:从塑料行业的角度更为关心的问题是在塑料基体材料屮,这些纳米级的颗粒是以什么形态存在的,是一个一个的孤岛形态,还是一团团蜂窝形态,仑们和聚合物分子之间的界面是什么形态,有无适当的粘接强度,因为如果仅仅是在碳酸钙生产过程屮生成纳米尺寸量度范围的颗粒,而在复合材料屮不能保持这种颗粒的尺寸大小,无疑并未达到纳米材料的耍求。这不仅对纳米碳酸钙生产厂家提出了更高的要求,而且对使用纳米碳酸钙的科技人员也提出了如何保证将纳米级碳酸钙真正以纳米级的颗粒形态分散和分布到基体树脂屮。
目前无论国内还是国外对纳米塑料,即塑料基体中分散相的尺寸在纳米级的复合材料,包括纳米级碳酸钙3塑料的复合材料都是研究的热门,而且也取得很有水平的研究成果,但不管怎样我们应当保持冷静清醒的头脑,对社会上出现的纳米技术和纳米材料先辨真伪,再考虑工业化的可能性。
碳酸钙在塑料工业屮的应用已经取得显著成绩,成为塑料行业不可缺少的重要原材料之一。我国碳酸钙工业的迅速发展为塑料行业提供了选择和探索的物质条件,碳酸钙在塑料材料中应用的成就也引导了碳酸钙行业自身的发展。碳酸钙行业会议已经耍求有宰力的企业不仅耍把碳酸钙产品做好,而且耍进一步开发以碳酸钙为主要原料的塑料新材料、新产品,而不是简单的生产出某一种产品,非耍让塑料行业使用。
(上接第13页)适合作为卡的基材。个别指标不符合的,则考虑采用物理、化学的办法改善其不足,若处理后仍达不到标准者,则该材料目前还不能用作卡的基材。
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