碳酸钙的大类分为重质碳酸钙和轻质碳酸钙
简称重钙,是用机械方法直接研磨矿石制得。由于重质碳酸钙的沉降体积比轻质碳酸钙的沉降体积小,所以称之为重质碳酸钙。
轻质碳酸钙又称沉淀碳酸钙,简称轻钙,是将石灰石等原料煅烧生成石灰(主要成分为氧化钙)和二氧化碳,再加水消化石灰生成石灰乳(主要成分为氢氧化钙),然后再通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸钙沉淀,后经脱水、干燥和粉碎而制得。由于轻质碳酸钙的沉降体积(2.4-2.8mL/g)比重质碳酸钙的沉降体积(1.1-1.4mL/g)大,所以称之为轻质碳酸钙。
活性(亦称改性)碳酸钙是在碳酸钙的生产过程中添加活性剂(如脂肪酸等)进行表面活化处理而制得的。
活性碳酸钙与普通轻、重质碳酸钙的区别是:
活性碳酸钙亲油疏水
普通碳酸钙亲水疏油
所以其用途及用法有很大区别
碳酸钙是一种无毒、无味、无刺激性的白色粉末,是用途广的无机填料之一。碳酸钙呈中性,基本上不溶于水,溶于酸。根据碳酸钙生产方法的不同,可以将碳酸钙分为重质碳酸钙、轻质碳酸钙、胶体碳酸钙和晶体碳酸钙。碳酸钙是地球上常见物质,存在于霰石、方解石、白垩、石灰岩、大理石、石灰华等岩石内,亦为动物骨骼或外壳的主要成分。碳酸钙是重要的建筑材料,工业上用途甚广。
碳酸钙在乳胶漆中的应用
1重钙的作用
(1)作为体质颜料,具有填充作用,使之细腻、均匀、白度高。
(2)具有一定的干遮盖力,一般使用超细产品,当其粒径与钛白粒径接近时,可提高钛的遮盖效果。
(3)可提高漆膜的强度、耐水性、干性、耐擦洗性。
(4)改善保色性。
(5)降低成本,使用量为10%~50%。缺点:密度大、易沉淀,使用量不宜过大。
2轻钙的作用
(1)作为体质颜料,具有填充作用,细腻,增加白度。
(2)具有一定干遮盖力。
(3)密度小,比表面积大,具一定的悬浮性,起到防沉作用。
(4)降低成本。
(5)增加手感。缺点:易起白霜、发胀、增稠,使用量不宜过大,不能用于外墙涂料中。
碳酸钙在粉末涂料中的应用
(1)可用作高光涂料产品的填料。
(2)半光涂料产品,一般可直接加入碳酸钙配制,无须加消光剂,节约成本。
(3)本身为白色的无机颜料,可与配合使用,降低成本。
(4)相对其它填料,碳酸钙适合于一些要求重金属含量低的环保产品,如儿童玩具、婴儿车等。
(5)可提高涂料上粉率和喷涂面积,尤其用在混合粉中较明显。
(6)如果户外耐候性有要求,不能用它作填料。
(7)因其吸油量高,易引起漆膜表面橘皮,这时可在基料中加入少许氢化蓖麻油。
(8)起骨架作用,可增加漆膜厚度,提高涂层耐磨性和耐久性。
碳酸钙在木器涂料中的应用
(1)作有色底漆的填充料,降低成本。
(2)增加漆膜强度,耐磨。
(3)轻钙有少许增稠作用,易触变,防沉淀性好。
(4)重钙在漆膜中降低打磨性,在罐中易沉淀,要注意加强防沉性。
(5)提高漆膜的光泽度、干性、增白。
(6)不宜与耐碱性的颜填料一起使用。
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
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15-30分钟,产品即可进行包装。
硬酯酸或硬酯酸盐改性碳酸钙具有相当好的补强作用,可取代炭黑和白炭黑填料。改性碳酸钙填料可提高塑料制品的耐冲击性能,在涂料工业中能部分取代