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正确区分好轻钙和重钙,在具体配方设计时选取适合自己的碳酸钙具有重要的意义,这样就可以按需要选取材料,既可以满足性能又可以降低成本。
No.1 生产方式
重钙主要是以方解石、大理石、石灰岩、白垩、汉白玉等天然矿物为原料,经机械粉磨加工得到的粉体材料;
轻钙主要是以石灰石为原料,经煅烧、消化、碳化、脱水、干燥、分级等工序得到的粉体材料。
No.2 堆积密度
产品堆积密度的不同是重钙与轻钙明显的区别。
重钙产品的堆积密度较大,一般为0.8~1.3g/cm3;
轻钙产品的堆积密度较小,一般为0.5~0.7g/cm3,一些纳米碳酸钙产品的堆积密度甚至可达到0.28g/cm3左右。
No.3 吸油值
重钙由于颗粒大、表面光洁、比表面积小,因此吸油值较低,一般为40~60mL/100g;
轻钙颗粒微细、表面较粗糙,比表面积大,因此吸油值较高,一般为60~90mL/100g。
No.4 白度
重钙由于相对杂质较多,因此产品白度一般为89%~93%,极少数的产品能达到95%;
轻钙产品纯净度较高,因此白度一般为92%~95%,部分产品可以达到96%~97%。
No.5 水分含量
重钙产品水分一般为0.2%~0.3%,水分含量比较低,同时也较为稳定,一些好的产品水分甚至可达到0.1%左右;
普通轻钙产品水分0.3%~0.8%,有时会有一定的波动,不太稳定。
No.6 颗粒形状
重钙的粉体特点是:颗粒形状不规则,而且颗粒有一定的棱角,表面粗糙;颗粒大小差异较大,粒径分布较宽,粒径较大。破碎和细化不会改变重钙的晶型,一般方解石重钙为六方晶型、大理石重钙为立方晶型,主要与产地有关。
轻钙的粉体特点是:颗粒形状规则,可视为单分散粉体;粒度分布较窄。根据晶粒形状的不同,轻钙可分为纺锤形、立方形、针状、链状、球形、片状和菱形等。
No.7 味道
轻钙由于氧化钙反应不完全,残留有石灰味道,如填充饼干则会有呛人的味道;而重钙没有。
No.8 粒径大小
重钙产品的粒径为0.5~45μm不等,按其原始平均粒径(d)分为:粗磨碳酸钙(d >;3μm)、细磨碳酸钙(d =1~3μm)、超细碳酸钙(d =0.5~1μm);
轻钙按其原始平均粒径(d)可分为:微粒碳酸钙(d >;5μm)、微粉碳酸钙(d =1~5μm)、微细碳酸钙(d =0.1~1μm)、超细碳酸钙(d =0.02~0.1μm)、超微细碳酸钙(d <;0.02μm)。
No.9 沉降体积
沉降体积是单位质量的碳酸钙在100mL水中振荡并静置3h后所具有的体积。
沉降体积越大说明产品粒度越小、密度越轻、产品档次越高。
重钙的沉降体积为1.1~1.4mL/g;
轻钙的沉降体积为2.4~2.8mL/g,纳米轻钙的沉降体积为3.0~4.0mL/g。
No.10 比表面积
普通重钙的比表面积一般为1m2/g左右,重质微细碳酸钙比表面积为1.45~2.1m2/g;
普通轻钙的比表面积一般为5m2/g左右,轻质微细碳酸钙比表面积为27~87m2/g。
No.11 流动性
从流动性上考虑,轻钙的微观结构为纺锤形状,加上其自身吸油值比较大,可以将配方中促进流动的组分如润滑剂、增塑剂、偶联剂、分散剂等吸收,所以它的流动性不如重钙好,一般加入量超过25份就严重影响流动性;
重钙为颗粒状可以促进流动性,加入量不受限,在PVC管材配方中如果碳酸钙添加超过25份,从流动性上考虑选用重钙。
No.12 价格
重钙的加工主要是通过机械破碎、研磨的方法实现;
轻钙的生产是通过化学反应沉淀后制取的,后者比前者的工艺复杂得多,要求也相应严格得多,因此同等粒径的重钙要比轻钙便宜30%左右,如果性能允许选择重钙更经济便宜。
No.13 改性功能
重钙对拉伸强度较好,使用重钙塑料加工流动性要好一些,而且粒径较小的重钙填充塑料性能也较好;
轻钙对冲击强度和刚性较好,一般用轻钙的塑料表面更光滑一些,而且密度会低一些。
No.14 PH值
重钙的pH值为8-9;
轻钙的pH值为9-10。
No.15 应用性能
重钙:主要用于造纸、橡胶和塑料等行业,填充量一般较大,主要作为体积填料,降低应用产品的制造成本;
轻钙:相对应用领域较广泛,主要的应用领域为塑料、橡胶、涂料、胶粘剂、卷烟纸、油墨等,以体积填充为主,而纳米碳酸钙产品在应用过程中往往作为改性或补强等功能性填料使用,填充量一般较少。
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