納米碳酸鈣用于油墨產(chǎn)品中體現(xiàn)出了的分散性和透明性和的光澤、及的油墨吸收性和高干燥性。納米碳酸鈣在樹脂型油墨中作油墨填料,具有穩(wěn)定性好,光澤度高,不影響印刷油墨的干燥性能.適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點。
橡膠工業(yè)納米碳酸鈣的主要應(yīng)用市場之一。添加鈉米碳酸鈣的橡膠,其硫化膠升長率、撕斷性能、壓縮變形和耐屈性能,都比添加一般碳酸鈣的高。加入用樹脂酸處理的納米碳酸鈣后,有的豫膠制品撕裂強(qiáng)度提高4倍以上
納米碳酸鈣在飼料行業(yè)中可作為補(bǔ)鈣劑,增加飼料含鈣量;在化妝品中使用,由于其純度高、白度好、粒度細(xì),可以替代鈦白粉。
納米活性碳酸鈣的工業(yè)制備方法。該方法在一定濃度的Ca(OH)2的懸浮液中通入二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行碳化。通過對Ca(OH)2懸浮液的溫度、二氧化碳?xì)怏w的流量控制碳酸鈣晶核的成核速率;在碳化至形成一定的晶核數(shù)后,由晶核形成控制轉(zhuǎn)化為晶體生長控制,此時加入晶形調(diào)節(jié)劑控制各晶面的生長速率,從而達(dá)到形貌可控;繼續(xù)碳化至終點加入分散劑調(diào)節(jié)粒子表面電荷得均分散的立方形碳酸鈣納米顆粒;然后將均分散的立方形納米碳酸鈣顆粒進(jìn)行液相表面包覆處理。所獲得的納米活性碳酸鈣粒子在25~100nm之間可控,立方形,比表面大于25m2/g,粒徑分布GSD為1.57,吸油值小于28g/100gCaCO3,且無團(tuán)聚現(xiàn)象。所獲得的產(chǎn)品性能,可作為橡膠、塑料以及汽車底漆中的功能填料。
塑料
主要應(yīng)用范圍:PVC型材,管材;電線、電纜外皮膠粒;PVC薄膜(壓延膜)的生產(chǎn),造鞋業(yè)制造(如PVC鞋底及裝飾用貼片)等。適合用于工程塑料改性、PP、PE、PA、PC等。
應(yīng)用特性:由于活性納米碳酸鈣表面親油疏水,與樹脂相容性好,能有效提高或調(diào)節(jié)制品的剛、韌性、光潔度以及彎曲強(qiáng)度;改善加工性能,改善制品的流變性能、尺寸穩(wěn)定性能、耐熱穩(wěn)定性具有填充及增強(qiáng)、增韌的作用,能取代部分價格昂貴的填充料及助濟(jì),減少樹脂的用量,從而降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本,提高市場競爭力。
橡膠
應(yīng)用范圍:天然膠,丁腈,丁苯,混煉膠等,適用于輪胎、膠管、膠帶以及油封、汽車配件等橡膠制品中。
應(yīng)用特性:經(jīng)過表面改性處理后的納米碳酸鈣與橡膠有很好的相容性,具有補(bǔ)強(qiáng)、填充、調(diào)色、改善加工藝和制品的性能,可使橡膠易混煉、易分散,混煉后膠質(zhì)柔軟,橡膠表面光滑;可使制品的延伸性、抗張強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度等有本質(zhì)的提高;可以降低含膠率或部分取代鈦白粉、白碳黑等價格昂貴的白色填料,提高產(chǎn)品的市場競爭力。
HG-03)型是經(jīng)過表面活性處理的納米活性碳酸鈣,作為功能性材料應(yīng)用于合成橡膠具有如下特點:
1. 良好的加工性能,吃料速度快,混煉容易,硫化時間短。
2. 有很好的補(bǔ)強(qiáng)性能,可代替白炭黑和炭黑,提高橡膠制品的多項力學(xué)性能,如:抗張性、抗撕裂性、耐磨性、防腐性,顯著提高橡膠制品的曲擾性、性,改善橡膠制品與金屬界面結(jié)合性,提高附著力等。
3. 使用簡單,可于其它普通填料并用,視情況可等量替代炭黑或白炭黑30%左右,降低生產(chǎn)成本。
4. 具有填充量大、增白效果好等特點。
隨著更多行業(yè)的逐漸改變,活性碳酸鈣粉應(yīng)用以及消費(fèi)結(jié)構(gòu)已經(jīng)有了一定的趨勢,目前像納米級碳酸鈣粉、超微細(xì)碳酸鈣粉、醫(yī)用級和食品級碳酸鈣粉;各種外表改性的碳酸鈣,如天然橡膠、合成橡膠、涂料等碳酸鈣,紡錘形、立方形、鏈鎖形、菱形、晶形等各種晶形碳酸鈣粉,必將大量投放市場,以滿足市場需求??傊?,業(yè)內(nèi)要加緊開發(fā)外表活性劑,提高改性效果,發(fā)展各類活性碳酸鈣,使我國碳酸鈣工業(yè)得到長遠(yuǎn)發(fā)展。
間歇攪拌式碳化法
間歇攪拌式碳化法采用低溫攪拌鼓泡釜式碳化反應(yīng)器,通過加入晶形控制劑制備不同晶體結(jié)構(gòu)和不同粒徑的碳酸鈣。該法是將25℃以下的氫氧化鈣乳液泵入碳化反應(yīng)罐中,通入二氧化碳,在攪拌狀態(tài)下,進(jìn)行碳化反應(yīng),通過控制反應(yīng)溫度、濃度、攪拌速度、添加劑等工藝條件制備納米碳酸鈣。該法因攪拌氣-液接觸面積大,反應(yīng)較均勻,產(chǎn)品粒徑分布較窄等,已成為近幾年納米碳酸鈣生產(chǎn)的主要方法 。
納米碳酸鈣生產(chǎn)流程優(yōu)化方法
① 使用高濃度CO2氣體作為合成納米碳酸鈣的氣源可以大大縮短反應(yīng)的時間,但是由于系統(tǒng)攪拌不均勻,碳酸鈣粒徑的分布就很不均勻,出現(xiàn)部分粒徑較大顆粒,增大攪拌轉(zhuǎn)速可減緩粒徑分布不均勻現(xiàn)象。
② 隨著晶形修飾劑添加量的增加,溫度的提高,陳化時間的延長,顆粒規(guī)整程度增加,粒徑也增大,但當(dāng)超過極限值時,顆粒尺寸不再改變,陳化溫度升高可加快陳化進(jìn)程,但如果溫度過高就會引起碳酸鈣發(fā)生形狀變化,立方形轉(zhuǎn)為片狀。陳化溫度越高,陳化時間越長,片狀轉(zhuǎn)化率越高。
③ 陳化過程中分別用聚羧酸鹽、六偏磷酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉為分散劑,通過其電離出的離子改變顆粒電荷狀態(tài)和空間位阻,使得體系發(fā)生膠溶反應(yīng),促進(jìn)凝膠重新轉(zhuǎn)變?yōu)槿苣z,降低了體系黏度,增強(qiáng)了顆粒間分散性,有利于二次碳化和后期包覆過程的進(jìn)行;
④ 在陳化起始階段加入一定量六偏磷酸鈉,工藝簡單,便于操作,還能起到降低黏度、增強(qiáng)顆粒分散性的作用,同時也不影響陳化過程中晶形修飾劑對碳酸鈣形貌的改善作用;
⑤ 工業(yè)試驗工藝參數(shù)選擇遵循等單位體積功率的準(zhǔn)則,工業(yè)圈內(nèi)傳質(zhì)效果較小試裝置傳質(zhì)效果稍差,但是不同批次之間的工業(yè)試驗產(chǎn)品性能重復(fù)性很好,工藝的穩(wěn)定性高,合成的納米碳酸含產(chǎn)品的各項性能指標(biāo)均能與小試產(chǎn)品的性能指標(biāo)保持一致。