碳酸鈣在改性尼龍中作用是很大的！
發(fā)布時(shí)間：2023-11-21 點(diǎn)擊數：0
碳酸鈣在改性尼龍中作用是很大的：
（1）對拉伸和沖擊性能的影響
并不是所有的碳酸鈣都可以提高塑料薄膜的拉伸強度和沖擊強度，具有受到碳酸鈣粒度的影響和表面處理的影響。
粒度大小的影響：碳酸鈣的粒度不同，對塑料的改性效果不同，具體見(jiàn)表1所示。一般粒徑在1000目以下，主要用于增量改性；粒徑在1000~3000目，添加量在10%以下，有一定改性效果；粒徑在5000目以上，屬于功能碳酸鈣，具有明顯的改性效果，可以改善拉伸強度、沖擊強度。納米級碳酸鈣雖然粒度更細，但因目前難以分散，只能做到與8000目碳酸鈣一樣的改性效果。
（2）燃燒時(shí)的抑煙作用
CaCO 3 具有優(yōu)異的抑煙作用，其原理在于它可以和煙霧中的鹵化氫反應（捕捉），使之生成穩定的CaCl 2 。因此凡在燃燒時(shí)產(chǎn)生鹵化氫的聚合物，如氯乙烯、氯磺化聚乙烯、氯丁橡膠等，都可以用CaCO 3 作為抑煙劑。由于燃燒反應屬固-氣非均相反應，只能在固體顆粒表面進(jìn)行，所以CaCO 3 顆粒的粒徑大小就成為抑煙效果的重要因素。只有微小顆粒才具有大得多的比表面積，碳酸鈣的粒度越細，抑煙效果越好。
（3）抗粘連劑
含有碳酸鈣的吹塑筒狀薄膜開(kāi)口性好，卷曲時(shí)不會(huì )產(chǎn)生粘連，碳酸鈣起到了開(kāi)口劑的效果。
（4）增大導熱速率
碳酸鈣的加入提高了薄膜的導熱速率，從而使吹塑薄膜的膜泡冷卻比較快，提高生產(chǎn)效率，提高擠出機產(chǎn)量。以在PVC片材中加入25%輕質(zhì)碳酸鈣為例，加熱到200℃溫度時(shí)僅僅需要3.5秒，而純PVC片材需要10.8秒，導熱速率提高3倍之多。
（5）提高流動(dòng)性
碳酸鈣可以提高復合體系的流動(dòng)性，減少熔體粘度和擠出機扭矩，增加擠出機產(chǎn)量，提高生產(chǎn)效率。不同品種碳酸鈣對流動(dòng)影響不同，具體復合材料流動(dòng)性大小順序大方解石碳酸鈣>大理石碳酸鈣、白云石碳酸鈣>小方解石碳酸鈣>輕質(zhì)碳酸鈣。 
（6）配色性能
替代部分白色顏料：高白度的碳酸鈣可以替代部分白色顏料如鈦白粉，從而節省高昂價(jià)格鈦白粉的含量，大方解石碳酸鈣因為白度高、遮蓋力大而成為首選。
（7）增加透氣性能
填充碳酸鈣的塑料薄膜，在拉伸時(shí)會(huì )在薄膜中產(chǎn)生微小氣孔，只能透過(guò)水蒸氣而不能透過(guò)液體水，因此可用于生產(chǎn)透氣塑料制品，例如典型的透氣膜就是銅大量碳酸鈣填充和薄膜拉伸制成的。生產(chǎn)透氣薄膜用碳酸鈣一般只能選擇3000目的碳酸鈣，而且粒徑分布要絕對窄。
（8）促進(jìn)制品降解性能
含有碳酸鈣的聚乙烯塑料袋埋于地下后，碳酸鈣有可能與二氧化碳和水反應生成可以溶于水的Ca(HCO 3 ) 2 離開(kāi)薄膜，在薄膜上留下微細的孔洞，增大塑料薄膜與周?chē)諝夂臀⑸锝佑|的面積，從而促進(jìn)制品降解。
（9）起到成核作用
納米CaCO 3 對聚丙烯的結晶成核有誘導作用，可以增加了β晶含量，從而提高了聚丙烯的沖擊韌性。
（10）降低PA塑料的吸水性
PA/碳酸鈣復合材料的吸水性要低于PA純樹(shù)脂，例如在PA6中填充25%的碳酸鈣，復合材料的吸水率降低56%。
（11）改善表面性能
碳酸鈣可以增加復合材料的表面張力，并且具有優(yōu)異的吸附性，因此可以改善復合材料的電鍍性、涂覆性和印刷性能。
（12）碳酸鈣對發(fā)泡的影響
碳酸鈣是否影響塑料材料的發(fā)泡性能發(fā)揮十分復雜，具體要看尺寸大小和添加量大小的度而定：
碳酸鈣尺寸 碳酸鈣粒徑大小與發(fā)泡劑匹配時(shí)就可以起到成核劑的作用，對于發(fā)泡會(huì )起到正面作用，具體合適的尺寸為小于5μm、大于不團聚的尺寸。如果無(wú)機粉體的粒度大于10μm，或者太細導致自身團聚起不導成核劑作用，對于發(fā)泡就有一定負面影響。建議選擇3000目（4μm）碳酸鈣，這個(gè)尺寸既可以保證尺寸不大于5μm、又可以保證不團聚。
碳酸鈣促進(jìn)發(fā)泡的具體原因 一是碳酸鈣可以作為成核劑的碳酸鈣可以吸附發(fā)泡氣體形成氣泡核，控制泡孔的數量，使泡孔更細；二是碳酸鈣自身剛性比較大，可以減緩熔體變形和移動(dòng)能力，從而可以抑制泡孔過(guò)快膨脹，控制泡孔尺寸更細。甚至可以設想用采用納米碳酸鈣，因成核劑的尺寸小而引發(fā)產(chǎn)生微小泡孔，生產(chǎn)出微孔泡沫塑料。
碳酸鈣的加入量 適宜的碳酸鈣加入量可以促進(jìn)發(fā)泡質(zhì)量，一般建議最佳填充量為10%-30%。碳酸鈣加入量太低，熔體中形成不了足夠的的成核點(diǎn)，造成發(fā)泡倍率偏低；碳酸鈣加入量太高，是可以形成很多成核點(diǎn)，但是填充過(guò)大熔體強大太低，導致過(guò)多破泡，也同樣降低發(fā)泡倍率。
碳酸鈣的分散性 均勻的碳酸鈣分散可以促進(jìn)發(fā)泡質(zhì)量。如果碳酸鈣在樹(shù)脂中分散很均勻，就可以保證沒(méi)有團聚現象出現，保證碳酸鈣尺寸在5μm尺寸就可以稱(chēng)為成核劑，就不影響發(fā)泡成型。
碳酸鈣的含水量 如果無(wú)機粉體的含水量小于0.5%，填充基本不影響發(fā)泡成型。
其他碳酸鈣還可以提高耐磨性，提高硬度。
（1）對拉伸和沖擊性能的影響
并不是所有的碳酸鈣都可以提高塑料薄膜的拉伸強度和沖擊強度，具有受到碳酸鈣粒度的影響和表面處理的影響。
粒度大小的影響：碳酸鈣的粒度不同，對塑料的改性效果不同，具體見(jiàn)表1所示。一般粒徑在1000目以下，主要用于增量改性；粒徑在1000~3000目，添加量在10%以下，有一定改性效果；粒徑在5000目以上，屬于功能碳酸鈣，具有明顯的改性效果，可以改善拉伸強度、沖擊強度。納米級碳酸鈣雖然粒度更細，但因目前難以分散，只能做到與8000目碳酸鈣一樣的改性效果。
（2）燃燒時(shí)的抑煙作用
CaCO 3 具有優(yōu)異的抑煙作用，其原理在于它可以和煙霧中的鹵化氫反應（捕捉），使之生成穩定的CaCl 2 。因此凡在燃燒時(shí)產(chǎn)生鹵化氫的聚合物，如氯乙烯、氯磺化聚乙烯、氯丁橡膠等，都可以用CaCO 3 作為抑煙劑。由于燃燒反應屬固-氣非均相反應，只能在固體顆粒表面進(jìn)行，所以CaCO 3 顆粒的粒徑大小就成為抑煙效果的重要因素。只有微小顆粒才具有大得多的比表面積，碳酸鈣的粒度越細，抑煙效果越好。
（3）抗粘連劑
含有碳酸鈣的吹塑筒狀薄膜開(kāi)口性好，卷曲時(shí)不會(huì )產(chǎn)生粘連，碳酸鈣起到了開(kāi)口劑的效果。
（4）增大導熱速率
碳酸鈣的加入提高了薄膜的導熱速率，從而使吹塑薄膜的膜泡冷卻比較快，提高生產(chǎn)效率，提高擠出機產(chǎn)量。以在PVC片材中加入25%輕質(zhì)碳酸鈣為例，加熱到200℃溫度時(shí)僅僅需要3.5秒，而純PVC片材需要10.8秒，導熱速率提高3倍之多。
（5）提高流動(dòng)性
碳酸鈣可以提高復合體系的流動(dòng)性，減少熔體粘度和擠出機扭矩，增加擠出機產(chǎn)量，提高生產(chǎn)效率。不同品種碳酸鈣對流動(dòng)影響不同，具體復合材料流動(dòng)性大小順序大方解石碳酸鈣>大理石碳酸鈣、白云石碳酸鈣>小方解石碳酸鈣>輕質(zhì)碳酸鈣。
替代部分白色顏料：高白度的碳酸鈣可以替代部分白色顏料如鈦白粉，從而節省高昂價(jià)格鈦白粉的含量，大方解石碳酸鈣因為白度高、遮蓋力大而成為首選。
（7）增加透氣性能
填充碳酸鈣的塑料薄膜，在拉伸時(shí)會(huì )在薄膜中產(chǎn)生微小氣孔，只能透過(guò)水蒸氣而不能透過(guò)液體水，因此可用于生產(chǎn)透氣塑料制品，例如典型的透氣膜就是銅大量碳酸鈣填充和薄膜拉伸制成的。生產(chǎn)透氣薄膜用碳酸鈣一般只能選擇3000目的碳酸鈣，而且粒徑分布要絕對窄。
（8）促進(jìn)制品降解性能
含有碳酸鈣的聚乙烯塑料袋埋于地下后，碳酸鈣有可能與二氧化碳和水反應生成可以溶于水的Ca(HCO 3 ) 2 離開(kāi)薄膜，在薄膜上留下微細的孔洞，增大塑料薄膜與周?chē)諝夂臀⑸锝佑|的面積，從而促進(jìn)制品降解。
（9）起到成核作用
納米CaCO 3 對聚丙烯的結晶成核有誘導作用，可以增加了β晶含量，從而提高了聚丙烯的沖擊韌性。
（10）降低PA塑料的吸水性
PA/碳酸鈣復合材料的吸水性要低于PA純樹(shù)脂，例如在PA6中填充25%的碳酸鈣，復合材料的吸水率降低56%。
（11）改善表面性能
碳酸鈣可以增加復合材料的表面張力，并且具有優(yōu)異的吸附性，因此可以改善復合材料的電鍍性、涂覆性和印刷性能。
（12）碳酸鈣對發(fā)泡的影響
碳酸鈣是否影響塑料材料的發(fā)泡性能發(fā)揮十分復雜，具體要看尺寸大小和添加量大小的度而定：
碳酸鈣尺寸 碳酸鈣粒徑大小與發(fā)泡劑匹配時(shí)就可以起到成核劑的作用，對于發(fā)泡會(huì )起到正面作用，具體合適的尺寸為小于5μm、大于不團聚的尺寸。如果無(wú)機粉體的粒度大于10μm，或者太細導致自身團聚起不導成核劑作用，對于發(fā)泡就有一定負面影響。建議選擇3000目（4μm）碳酸鈣，這個(gè)尺寸既可以保證尺寸不大于5μm、又可以保證不團聚。
碳酸鈣促進(jìn)發(fā)泡的具體原因 一是碳酸鈣可以作為成核劑的碳酸鈣可以吸附發(fā)泡氣體形成氣泡核，控制泡孔的數量，使泡孔更細；二是碳酸鈣自身剛性比較大，可以減緩熔體變形和移動(dòng)能力，從而可以抑制泡孔過(guò)快膨脹，控制泡孔尺寸更細。甚至可以設想用采用納米碳酸鈣，因成核劑的尺寸小而引發(fā)產(chǎn)生微小泡孔，生產(chǎn)出微孔泡沫塑料。
碳酸鈣的加入量 適宜的碳酸鈣加入量可以促進(jìn)發(fā)泡質(zhì)量，一般建議最佳填充量為10%-30%。碳酸鈣加入量太低，熔體中形成不了足夠的的成核點(diǎn)，造成發(fā)泡倍率偏低；碳酸鈣加入量太高，是可以形成很多成核點(diǎn)，但是填充過(guò)大熔體強大太低，導致過(guò)多破泡，也同樣降低發(fā)泡倍率。
碳酸鈣的分散性 均勻的碳酸鈣分散可以促進(jìn)發(fā)泡質(zhì)量。如果碳酸鈣在樹(shù)脂中分散很均勻，就可以保證沒(méi)有團聚現象出現，保證碳酸鈣尺寸在5μm尺寸就可以稱(chēng)為成核劑，就不影響發(fā)泡成型。
碳酸鈣的含水量 如果無(wú)機粉體的含水量小于0.5%，填充基本不影響發(fā)泡成型。
其他碳酸鈣還可以提高耐磨性，提高硬度。
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