碳酸鈣的特性和改性作用

碳酸鈣是一種無味、無臭的白色固體狀無機(jī)化合物。又名灰石、石灰石、石粉。天然碳酸鈣存在于方解石、冰洲石、文石等礦物中；也存在于大理巖、漢白玉、石灰?guī)r、石鐘乳、石筍、石柱、石幔、石灰華、白堊土等巖石中；亦存在于動(dòng)物骨骼或外殼。

根據(jù)碳酸鈣生產(chǎn)方法的不同，可以將碳酸鈣分為重質(zhì)碳酸鈣、輕質(zhì)碳酸鈣、膠體碳酸鈣和晶體碳酸鈣。

碳酸鈣特性

碳酸鈣為白色固體狀，無味、無臭。有無定型和結(jié)晶型兩種形態(tài)。結(jié)晶型中又可分為斜方晶系和六方晶系，呈柱狀或菱形。相對(duì)密度2.71。825～896.6℃分解，在約825℃時(shí)分解為氧化鈣和二氧化碳。熔點(diǎn)1339℃，10.7MPa下熔點(diǎn)為1289℃。難溶于水和醇。與稀酸反應(yīng)，同時(shí)放出二氧化碳，呈放熱反應(yīng)。也溶于氯化銨溶液。幾乎不溶于水。遇稀醋酸、稀鹽酸、稀硝酸發(fā)生泡沸，并溶解。在101.325千帕下加熱到900℃時(shí)分解為氧化鈣和二氧化碳。在一大氣壓下將碳酸鈣加熱到900℃會(huì)分解成生石灰和二氧化碳。

改性碳酸鈣

所謂改性碳酸鈣是指將重質(zhì)碳酸鈣或輕質(zhì)碳酸鈣表面進(jìn)行活化處理制得，不但疏水化而且活性化，所以習(xí)慣上把改性碳酸鈣都稱為活性碳酸鈣。我國(guó)地域遼闊，擁有豐富質(zhì)優(yōu)的石灰石礦，積極開發(fā)活性碳酸鈣的生產(chǎn)，對(duì)滿足橡膠、塑料、造紙、涂料等工業(yè)的需要有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

經(jīng)改性處理后的碳酸鈣粉體，表面形成一種特殊的包層結(jié)構(gòu)，能明顯改善在聚烯烴等高聚物基體中的分散性和親和性，并且能與高聚物基體間產(chǎn)生界面作用，從而提高制品的抗沖擊強(qiáng)度，是一種性能優(yōu)良的增量型填充料。

改性碳酸鈣對(duì)一般橡膠、塑料制品均具有一定補(bǔ)強(qiáng)性，改善無機(jī)填料與樹脂的相容性，從而改善制品的機(jī)械性能、加工性能，提高復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)高填充。pvc管材、板材、電纜料等，可提高復(fù)合材料熱穩(wěn)定性、表面光潔度、填料填充量，減少樹脂用量，降低成本。pp、pe、橡膠等，特別適用pvc管材，可提高復(fù)合材料熱穩(wěn)定性、表面光潔度、填料填充量，減少樹脂用量，降低成本。

01

碳酸鈣的正面改性

碳酸鈣的正面改性作用中的普遍改性功效包括

1）提高復(fù)合材料的剛性，

2）提高復(fù)合材料的尺寸穩(wěn)定性，

3）提高復(fù)合材料的耐熱性以及改善薄膜的抗撕裂性能等。

特殊改性性能包括

（1）對(duì)拉伸和沖擊性能的影響

（2）燃燒時(shí)的抑煙作用

（3）抗粘連

（4）增大導(dǎo)熱速率

（5）提高流動(dòng)性

（6）替代部分白色顏料

（7）增加透氣性能

（8）促進(jìn)制品降解性能

（9）起到成核作用

（10）降低PA塑料的吸水性

（11）改善表面性能
（12）促進(jìn)發(fā)泡等

除此之外改性碳酸鈣還有著節(jié)省石油資源和賦予環(huán)保性能等的環(huán)保功效。

02

碳酸鈣的負(fù)面改性

碳酸鈣的負(fù)面改性包括
（1）增大復(fù)合材料密度
（2）降低復(fù)合材料的光澤
（3）降低復(fù)合材料的透明性
（4）降低復(fù)合材料的斷裂伸長(zhǎng)率
（5）大多數(shù)情況降低復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度
（6）增大應(yīng)力發(fā)白現(xiàn)象
（7）加速制品的老化
（8）降低材料之間的連接強(qiáng)度等。