塑料用活性碳酸鈣的工藝技術探討

 

一是將一定粒度、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。

 

其特點為：工藝簡單，設備投資小，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，復配活性碳酸鈣可采用如下工藝：重鈣、輕鈣調整至一定濃度的漿料濕法混磨→改性→漿料產品→干燥→干粉產品。

 

其特點為：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行包覆，表面活性劑可以通過位阻效應和雙電層效應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聚，干燥得到的產品粒度細，堆積密度較小，流動性和分散性均較好。

 

2、復配活性碳酸鈣表面改性方法

 

改性劑的正確選擇，不僅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。

 

目前，復配碳酸鈣的表面改性方法主要有表面活性劑改性、偶聯(lián)劑改性、反應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，生產能力大，價格低廉，主要可分為脂肪酸（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，可以和碳酸鈣表面的羥基進行化學反應，形成穩(wěn)定的化學鍵；另一端的非極性基團，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，且賦予復合材料較好的物理、機械性能。目前，用于碳酸鈣改性的偶聯(lián)劑主要有鈦酸酯偶聯(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吸附層，陰止碳酸鈣粒子團聚結塊，改善分散性。一般認為，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溶劑中再加入碳酸鈣，當聚合物逐漸吸附在碳酸鈣表面時排除溶劑形成包膜。

 

（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構的粒子。與傳統(tǒng)的填充聚合物材料相比，原位多相聚合保證了填充粒子的均勻分散。