2024-04-12/重鈣、輕鈣為什么不能相互替代？

2024-04-12 05:56:58

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碳酸鈣是一種重要的、用途廣泛的無機(jī)鹽礦物，俗稱“工業(yè)味精”，是各行各業(yè)中常用的填充劑之一。

1、主要成分

重質(zhì)碳酸鈣主要是以方解石、大理石、石灰?guī)r、白堊、漢白玉等天然礦物為原料，經(jīng)機(jī)械粉磨加工得到的粉體材料；

輕質(zhì)碳酸鈣主要是以石灰石為原料，經(jīng)煅燒、消化、碳化、脫水、干燥、分級等工序得到的粉體材料。

2、產(chǎn)品堆積密度

產(chǎn)品堆積密度的不同是重質(zhì)碳酸鈣與輕質(zhì)碳酸鈣最明顯的區(qū)別。

重質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品的堆積密度較大，一般為0.8～1.3g/cm³；

輕質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品的堆積密度較小，一般為0.5～0.7g/cm³，一些納米碳酸鈣產(chǎn)品的堆積密度甚至可達(dá)到0.28g/cm³左右。

3、吸油值

重質(zhì)碳酸鈣由于顆粒大、表面光潔、比表面積小，因此吸油值較低，一般為40-60mL/100g左右；

輕質(zhì)碳酸鈣顆粒微細(xì)、表面較粗糙，比表面積大，因此吸油值較高，一般為60-90mL/100g左右。

4、白度

重質(zhì)碳酸鈣由于相對雜質(zhì)較多，因此產(chǎn)品白度一般為89%～93%，極少數(shù)的產(chǎn)品能達(dá)到95%；

輕質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品純凈度較高，因此白度一般為92%～95%，部分產(chǎn)品可以達(dá)到96%～97%。

5、含水率

重質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品水分一般為0.2%～0.3%，水分含量比較低，同時也較為穩(wěn)定，一些高檔的產(chǎn)品水分甚至可達(dá)到0.1%左右；

普通輕質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品水分0.3%～0.8%，有時會有一定的波動，不太穩(wěn)定。

6、粉體特點

重質(zhì)碳酸鈣的粉體特點是：顆粒形狀不規(guī)則，而且顆粒有一定的棱角，表面粗糙；顆粒大小差異較大，粒徑分布較寬，粒徑較大。破碎和細(xì)化不會改變重質(zhì)碳酸鈣的晶型，一般方解石重質(zhì)碳酸鈣為六方晶型、大理石重質(zhì)碳酸鈣為立方晶型，主要與產(chǎn)地有關(guān)。

輕質(zhì)碳酸鈣的粉體特點是：顆粒形狀規(guī)則，可視為單分散粉體；粒度分布較窄。根據(jù)晶粒形狀的不同，輕質(zhì)碳酸鈣可分為紡錘形、立方形、針狀、鏈狀、球形、片狀和菱形等。

7、粒徑

紡錘形碳酸鈣是輕質(zhì)碳酸鈣中最常見的一種晶形，平均長軸粒徑為5-12μm，平均短軸粒徑為1-3μm；

針狀碳酸鈣平均粒徑為0.01-0.1μm，平均長徑比為5-100；

鏈狀碳酸鈣平均粒徑為0.01-0.1μm，平均長徑比為10-50；

球形碳酸鈣平均粒徑為0.03-0.05μm；

立方形碳酸鈣平均粒徑為0.02-0.1μm；

片狀碳酸鈣平均粒徑為1-3μm。

輕質(zhì)碳酸鈣由于氧化鈣反應(yīng)不完全，殘留有石灰味道，如填充餅干則會有嗆人的味道，而重質(zhì)碳酸鈣沒有。

重質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品的粒徑為0.5~45μm不等，按其原始平均粒徑（d）分為：粗磨碳酸鈣（>3μm）、細(xì)磨碳酸鈣（1-3μm）、超細(xì)碳酸鈣（0.5-1μm）；

8、應(yīng)用性能不同

碳酸鈣的應(yīng)用范圍：塑料制品、橡膠、造紙、EVA發(fā)泡、鞋材、人造革、涂料、油墨、建材、電線電纜、工藝品、膠粘劑、牙膏等行業(yè)。

在應(yīng)用過程中重鈣產(chǎn)品主要用于造紙、橡膠和塑料等行業(yè)，填充量一般較大，主要作為體積填料，降低應(yīng)用產(chǎn)品的制造成本。輕鈣產(chǎn)品相對應(yīng)用領(lǐng)域較廣泛，主要以體積填充為主，而納米碳酸鈣產(chǎn)品在應(yīng)用過程中往往作為改性或補(bǔ)強(qiáng)等功能性填料使用，填充量一般較少。輕質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品主要的應(yīng)用領(lǐng)域為塑料、橡膠、涂料、膠黏劑和油墨等。

詳細(xì)解說如下：

以塑料為例，碳酸鈣被廣泛用在填充聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、丙烯晴丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)等樹脂之中。添加碳酸鈣對提高改善塑料制品某些性能以擴(kuò)大其應(yīng)用范圍有一定作用，在塑料加工中它們可以減少樹脂收縮率，改善流變態(tài)，控制粘度。還能起到以下作用：

(1)提高塑料制品尺寸的穩(wěn)定性

碳酸鈣的添加，在塑料制品之中起到一種骨架作用，對塑料制品尺寸的穩(wěn)定有很大作用。

(2)提高塑料制品的硬度和剛性

在塑料中，特別是軟質(zhì)聚氯乙烯中，硬度隨碳酸鈣配入量的逐漸增大，伸長率隨硬度增加而降低。粒子細(xì)，吸油值大的碳酸鈣，硬度的增長率大。反之，粒子粗吸油值小的碳酸鈣，塑料的硬度增長率小。在軟質(zhì)聚氯乙烯中，以重質(zhì)碳酸鈣的硬度增長率為最小，沉淀碳酸鈣(輕質(zhì))則其次。

碳酸鈣的塑料(樹脂)內(nèi)一般不能起增強(qiáng)作用，碳酸鈣的粒子常常可以被樹脂所浸潤，所以碳酸鈣添加的正常作用是使樹脂剛性增大，彈性模量和硬度也增大。隨著添加量增加，搞張強(qiáng)度和極伸長率都下降。

不同碳酸鈣，添加量不同，硬度也會不同。

(3)改善塑料加工性能

碳酸鈣的添加可以改變塑料的流變性能。碳酸鈣粉體，在添加中往往數(shù)量比較大，這樣就有助于它和其他組分的混合，也有助于塑料的加工成形。

碳酸鈣的添加，特別是經(jīng)過表面處理過的碳酸鈣添加之后，不但可以提高制品的硬度，還可以提高制品的表面光澤和表面平整性。

碳酸鈣的添加，可以減少塑料制品的收縮率、線膨脹系數(shù)、蠕變性能,為加工成形創(chuàng)造了條件。

(4)提高塑料制品的耐熱性

在一般塑料制品中添加碳酸鈣，耐熱性能皆有提高例如：在聚丙烯中，添加40%左右碳酸鈣，耐熱性提高200C左右。在填充比≤20%時，耐熱溫度提高8～130C。

(5)改進(jìn)塑料的散光性

在塑料制品中，有的制品要求增白而不透明，有的希望消光，碳酸鈣的添加在這方面可以發(fā)揮一定作用。

白度在90以上的碳酸鈣，在塑料制品中有明顯的增白作用。與鈦白粉、立德粉配合，塑料制品的消光性有很大改進(jìn)。

在鈣塑紙張中，在低密度聚乙烯(LDPE)及高密度聚乙烯(HDPE)薄膜中，添加碳酸鈣都可達(dá)到散光和消光的作用，使之適宜書寫、印刷。