塑料用復(fù)配碳酸鈣生產(chǎn)工藝、改性、技術(shù)要點(diǎn)及應(yīng)用問題分析

第第頁塑料用復(fù)配碳酸鈣生產(chǎn)工藝、改性、技術(shù)要點(diǎn)及應(yīng)用問題分析所謂復(fù)配碳酸鈣產(chǎn)品，通常是指以重質(zhì)碳酸鈣為主體（50%），配以肯定比例的輕質(zhì)碳酸鈣粉體，通過復(fù)配改性技術(shù)，將輕、重鈣混合，聯(lián)合改性，能特別好的平衡輕、重鈣差別，兼?zhèn)涠叩膬?yōu)點(diǎn)，在大幅降低產(chǎn)品本錢的同時，擴(kuò)大產(chǎn)品的應(yīng)用范圍，提高產(chǎn)品品質(zhì)。1、復(fù)配活性碳酸鈣生產(chǎn)工藝基于重鈣干法生產(chǎn)工藝，復(fù)配活性碳酸鈣可采用如下兩種工藝：一是將肯定粒度、比例的重鈣、輕鈣混合研磨改性分級；二是采用重鈣、輕鈣分別研磨分級改性。其特點(diǎn)為：工藝簡單，設(shè)備投資小，出料后可以直接包裝，特別適用于偶聯(lián)別對碳酸鈣的改性處理工藝。基于重鈣濕法生成工藝，復(fù)配活性碳酸鈣可采用如下工藝：重鈣、輕鈣調(diào)整至肯定濃度的漿料濕法混磨改性漿料產(chǎn)品干燥干粉產(chǎn)品。其特點(diǎn)為：濕法活化是在液相狀態(tài)下處理碳酸鈣顆粒，可以均勻地對碳酸鈣進(jìn)行包覆，表面活性劑可以通過位阻效應(yīng)和雙電層效應(yīng)充分地分散于碳酸鈣顆粒表面，使顆粒間的距離增大，在脫水和干燥過程中減輕顆粒的二次凝集，干燥得到的產(chǎn)品粒度細(xì)，聚積密度較小，流動性和分散性均較好。2、復(fù)配活性碳酸鈣表面改性方法改性劑的正確選擇，不但要考慮改性劑與碳酸鈣及其配用顏料粉體的親和混溶性，同時要考慮改性劑與基體的其它化學(xué)助劑的混溶性，特別是用于塑料體系的改性鈣品與輔料助劑的配伍效應(yīng)。目前，復(fù)配碳酸鈣的表面改性方法重要有表面活性劑改性、偶聯(lián)劑改性、反應(yīng)性單體及活性大分子改性、原位聚合法改性等。（1）表面活性劑改性法目前，用于改性碳酸鈣的表面活性劑種類多，生產(chǎn)本領(lǐng)大，價格低廉，重要可分為脂肪酸（鹽）類以及鈦酸酯類等兩大類。（2）偶聯(lián)劑改性法偶聯(lián)劑分子的一端為極性基團(tuán)，可以和碳酸鈣表面的羥基進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，形成穩(wěn)定的化學(xué)鍵；另一端的非極性基團(tuán)，則包覆在碳酸鈣顆粒表面，使其表面親油化，可降低顆粒表面自由能，提高與樹脂相混性，且給予復(fù)合料子較好的物理、機(jī)械性能。目前，用于碳酸鈣改性的偶聯(lián)劑重要有鈦酸酯偶聯(lián)劑和鋁酸酯偶聯(lián)劑。（3）聚合物改性法聚合物可定向地吸附在碳酸鈣的表面，使碳酸鈣具有電荷特性，并在其表面形成物理和化學(xué)吸附層，陰止碳酸鈣粒子團(tuán)聚結(jié)塊，改善分散性。一般認(rèn)為，聚合物包膜碳酸鈣可分為兩類：一類是先把聚合單體吸附在碳酸鈣表面，然后引發(fā)其聚合，從而在其表面形成極薄的聚合物膜層；另一類是將聚合物溶解在適當(dāng)溶劑中再加入碳酸鈣，當(dāng)聚合物漸漸吸附在碳酸鈣表面時排出溶劑形成包膜。（4）原位聚合改性法原位聚合法是先將粒子在單體中均勻分散，然后用引發(fā)劑引發(fā)聚合，粒子或分子均勻地分散在聚合物基體上，形成帶有彈性包覆層的核一殼結(jié)構(gòu)的粒子。與傳統(tǒng)的填充聚合物料子相比，原位多相聚合保證了填充粒子的均勻分散。3、復(fù)配活性碳酸鈣生產(chǎn)技術(shù)要點(diǎn)為生產(chǎn)高品質(zhì)復(fù)配活性碳酸鈣，以滿足下游用戶的需求，需要注意以下幾個要點(diǎn)：（1）選擇優(yōu)質(zhì)的原材料子方解石、石灰石應(yīng)選用高白度、低雜質(zhì)的原材料，掌控礦石中的氧化鎂含量，以氧化鎂含量低于0.5%為最佳。低氧化鎂含量可降低粉體的pH值、吸油值。（2）優(yōu)化重鈣和輕鈣的配比比例以及粒徑范圍在有效提高膠料的流動性的同時，也能有效改善制品的表面質(zhì)量。（3）嚴(yán)格掌控粉體在加工過程中所使用的設(shè)備材質(zhì)一般應(yīng)選用不銹鋼材質(zhì)，以避開鐵銹等雜質(zhì)混入產(chǎn)品中。尤其是活化設(shè)備和干燥設(shè)備，必需采用不銹鋼材質(zhì)，以避開因與活性劑（一般略帶酸性）接觸生銹；干燥設(shè)備接觸的濕物料容易使碳鋼材質(zhì)設(shè)備銹蝕。（4）碳酸鈣粉體表面包覆工藝當(dāng)表面包覆（包覆劑添加量不足）時，粉體親油性能降低，與增塑劑相容性降低，需保證碳酸鈣經(jīng)表面活性劑包覆處理后，得到高的活化度。4、復(fù)配活性碳酸鈣應(yīng)用中常見的問題及原因分析復(fù)配活性碳酸鈣在塑料中常常顯現(xiàn)的問題重要體現(xiàn)在粉體的有效分散、制品表面光澤度、制品加工過程中的擠出性能以及色澤的穩(wěn)定性等方面。（1）粉體的分散問題活性劑表面包覆處理不完全、吸油值偏高時，易導(dǎo)致干粉混料時物料粘壁與DOP等增塑劑相容性差，造成混料時間延長；產(chǎn)品的pH值偏高，特別是偏高實(shí)現(xiàn)10以上時，粉體顆粒表面的介電性能發(fā)生變動，電荷電量加添，產(chǎn)品明顯顯現(xiàn)易粘壁、易揚(yáng)塵、難混料等現(xiàn)象；重鈣能夠有效提高加工的流動性，但是假如重鈣添加過多、粒度偏大，則易造成母粒表面平整度差，手感粗糙感明顯。（2）制品表面光澤度問題當(dāng)粉體顆粒粒度較大時，塑化后在擠出粒料表面明顯有較多微小顆粒，表面反光降低，光散射作用使得膠粒表面光澤較差發(fā)暗；由于膠料塑化過程形成乳膠狀氣泡，膠料擠出冷卻后，微小氣泡位置形成了空穴，表面變得不平整，光澤度降低；當(dāng)物料擠出后表面光澤較好，但當(dāng)膠料降溫存放一段時間后，表面顯現(xiàn)“霧面”，重要原因是由于膠料中硬脂酸使用過量，導(dǎo)致硬脂酸析出；制品表面平整性差重要是膠體粘度偏高，流動性差。（3）擠出性能變差的問題擠出速度慢是由于碳酸鈣粉體填充過量，導(dǎo)致粘度加添、難塑化，造成擠出速度降低；膠料流動性差重要是由于輕鈣粉體顆粒