南京微粉作为橡胶工业中使用得最早、用量最大的填充剂之一。重质碳酸钙被大量填充在橡胶制品之中,不仅可以增加制品的容积,而且能节约昂贵的天然橡胶或合成橡胶,达到降低成本的目的, 同时可以改进加工性能。橡胶在加工过程中,为了成形需要,十分重视其加工性能,在一般橡胶制品配方之中,往往要加配若干份重质碳酸钙。在浅色填料中,超细微粉中重质碳酸钙分散性最好,可以与橡胶以任意比例混炼,又可将其他助剂一起混入,混炼方便, 改进硫化性能,起补强和半补强作用,重质碳酸钙粒子越细,对橡胶扩张强度、撕裂强度、挠曲性的提高越明显。在硫化橡胶中,重质碳酸钙可以调节硬度。
表面改性进程假如是化学包覆,则应优先考虑表面改性剂与C a2+的结吞并生成各种钙盐堆积问题,如硬脂酸钙、磷酸钙、钛酸酯钙、铝酸酯钙等。表面改性进程假如是物理包覆,则优先考虑表面改性剂与Ca2+的静电吸附,如阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂,而不是阳离子表面活性剂。一般跟着改性剂用量增加,表面有机物包覆量逐渐增大,改性作用逐渐增强,使得南京微粉由亲水性表面转化为亲油性表面。当用量抵达必定值时,超细微粉表面刚好包覆一层有机物,改性作用非常好,然后沉降体积非常小。当改性剂用量超过此值,跟着改性剂用量增大,改性剂之间互相作用反而影响了改性作用,沉降体积反而增大。因此,在实践生产中,改性剂用量不宜过多,否则会拔苗助长。
碳酸钙的化学式为caco3,其结晶体首要有复三方偏三面晶类的方解石和斜方晶类的文石,在常温常压下,方解石是安稳型,文石是准安稳型,现在首要以方解石为主。常压下,方解石加热到898 ℃、文石加热到825 ℃,将分化为氧化钙和二氧化碳;南京微粉与所有的强酸产生反响,生成水和相应的钙盐(如氯化钙CaCl2),一起放出二氧化碳;在常温(25 ℃) 下碳酸钙在水中的浓度积为8. 7 ×1029,溶解度为0. 0014,碳酸钙水溶液的pH 值为9. 5~10. 2,空气饱满碳酸钙水溶液的pH 值为8. 0~8. 6。碳酸钙无毒、无臭、无刺激性,通常为白色,相对密度为2. 7~2. 9.方解石为3,文石为3. 5~4。方解石具有三组菱面体彻底解理,文石亦具有解理。重质碳酸钙的沉降体积:1. 2~1. 9ml/ g,比外表积为1m2/g 左右;重质碳酸钙由于颗粒大、外表光洁、比外表积小,因而吸油值较低,为48ml/ 100g 左右。超细微粉的生产工艺流程有两种。干法生产工艺流程:首先手选从采石场运来的方解石、石灰石、白垩、贝壳等,以除去脉石;然后用破碎机对石灰石进行粗破碎,再用雷蒙(摆式)磨粉碎得到细石灰石粉、滑石粉,用分级机对磨粉进行分级,符合粒度要求的粉末作为产品包装入库,不然返回磨粉机再次磨粉。湿法生产工艺流程:先将干法细粉制成悬浮液置于磨机内进一步粉碎,经脱水、枯燥后便制得超细重质碳酸钙。
硬脂酸便宜,而且对聚氯乙烯塑料来说比较适合,因为硬脂酸除了可使超细微粉的表面有机化外,还可以做为聚氯乙烯的外润滑剂使用。对聚烯烃塑料来说,硬脂酸也可以用来处理碳酸钙,但用量较大,且因无化学反应仅起包覆作用,故整体效果不如偶联剂。几种偶联剂都可用于南京微粉表面处理,但各具特点。钛酸酯偶联剂多为液态,易分布开来,但通常颜色较深,在要求白度高的产品中不适合;铝酸酯价格比钛酸酯便宜一些,颜色呈白或淡黄色,利于做白色制品,但通常为固态腊状,熔融和分布开来需要足够的时间;硅烷偶联剂十分昂贵,而且由于分子结构上柔性碳链少且短,对填充塑料的加工流动性有影响。