轻质碳酸钙颗粒形状规则,可视为单分散粉体,但可以是多种形状,如纺锤形、立方形、针形、链形、球形、片形和四角柱形。这些不同形状的碳酸钙可由控制反应条件制得。它的粒径小,粒径一般为1-3μm,分布较窄。它难溶于水和醇,溶于酸,同时放出二氧化碳,呈放热反应。也溶于氯化铵溶液中。在空气中稳定,有轻微的吸潮能力。
重质碳酸钙颗粒形状不规则,是多分散粉体。它的粒径大,平均粒径一般为5-10μm,分布较宽。它几乎不溶于水在含有铵盐或三氧化二铁的水中溶解,不溶于醇。遇稀醋酸、稀盐酸、稀发生泡沸,并溶解。加热分解为氧化钙(CaO)和二氧化碳(CO2)。
重质碳酸钙与轻质碳酸钙在形状、颗粒大小等方面均有差异,正是这些差异使得它们在物理和化学属性上有不同作用,产生不同的效果。
改性碳酸钙是一种填料的用途,如果没有进行表面加工处理的话,容易造成在高聚物中分散不均匀,从而造成两种材料的界面缺陷,因此需要改进碳酸钙填料
的应用性能。活性碳酸钙(又称改性碳酸钙)是以普通碳酸钙粉体(有重钙和轻钙之分)为基料,采用多功能表面活性剂和复合型高校加工助剂,对无机粉体表面进
行改性活化处理而成。
常用改性剂及处理方法
对于重钙,常用的表面改性剂为硬以酯酸及其盐、偶联剂等。
1、硬酯酸及其盐(图1)
常用的改性方法是将碳酸钙进行干燥,除去水份,在改性设备中进行。干度控制在100-110℃,时间0。5-1。0h或更短即可。将干燥后的重钙加入改性设备,边
搅拌边加入硬酯酸或其盐。硬酯酸的用量约为碳酸钙质量的0。8-1。0%。反应温度控制在100℃左右、时间15-30min,产品即可进行包装。
2、偶联剂
钛酸酯偶联剂:钛酸酯偶联剂根据网撞子结构和矿物表面偶联剂的构型,分为单烷氧基型、螯合型、配位型三种。
单烷氧型。除焦临酸酯基外,因耐水性差,只能将偶联剂用或惰性无水增塑剂稀释,溶剂和偶联剂质量比应大于1,经充分搅拌溶解后,滴加或喷洒到
预先烘干的重钙粉体表面拌匀,在90-100℃的改性设备中搅拌15min以上即可。也可将碳酸钙放入含有偶联剂溶剂中搅拌均匀,偶联剂将重钙包裹后,把多余的溶
剂脱除。
螯合型。耐水性能好,可在水相中包覆重钙粉体,但大多不溶于水,可用水性溶剂、表面活性剂或高速搅拌等法,促使乳化分散在水中。含磷酸基、焦磷酸基
及磺酸基的钛酸酯可用胺类试剂使之季胺化后溶于水。如用KR-138S螯合型偶联剂对碳酸钙粉进行改性时,将1份KR-138S和0。5份三乙胺混合制成季胺盐,并分散
600份水中,加入200份碳酸钙,充分搅匀,脱水,烘干即可。
配位型。配位型偶联剂和螯合型的用法相似,因为耐水性好并且大多数不溶于水,因此可先将其溶中再包覆碳酸钙粉料。
通过实验数据比对发现,偶联剂的改性效果优于硬酯酸的改性效果,特别是钛酸酯偶联剂更为明显。由于偶联剂与碳酸钙表面的羟基作用形成化学键,在碳酸
钙表面覆盖一层偶联剂单分子膜;并且钛酸酯偶联剂另一端与高分子聚合物相混溶,使碳酸钙与PVC结合得很好,制品具有很好的弹性和抗冲击性能。
一、碳酸钙在造纸中的应用
碳酸钙在造纸中主要作纸张的填料,为了保证纸张的一定强度、白度,同时降低成本,在纸张中添加大量碳酸钙。造纸行业中大量使用碳酸钙是基于国际上造纸工业从酸性造纸工艺转向碱性或中性造成纸工艺,这样就可以大量使用价廉的碳酸钙代替以往的滑石和瓷土。轻质碳酸钙作为造纸用填料,有几个优点超过高岭土和FGCC。
1、具有较高的不透光性和光泽度。
2、作为填料,增量能力高。
3、粒径均匀。
4、颜色保持力强。
对于造纸填料来讲,我司生产的碳酸钙具有较高的留着力,粒度的均一性高,白度高。