鹤壁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。
要完结鹤壁微粉的均匀包覆改性,需求恰当延伸改性时间,前进改性温度,但不可过高,应归纳考虑改性作用和能耗问题。如肖艳杰等选用硬脂酸改性轻质碳酸钙比较好的工艺为:改性温度为85℃,硬脂酸的用量为干基碳酸钙的2.5%,皂化硬脂酸的氢氧化钠的量为硬脂酸的10%,改性反应55-60min,可得到活化率99%以上,吸油量小于45mL/100g的的活性碳酸钙。总之,超细碳酸钙的活化改性实践上便是选择特定的表面活性剂,对超细微粉颗粒表面进行包覆处理,使之成为功用填充材料,表面活性剂的种类和改性工艺将直接影响表面改性作用。对一般填料级的碳酸钙一般可选用干法或湿法表面改性处理工艺,对超细级、纳米级以及专用型碳酸钙则需求选用湿法改性处理工艺。
现在工业上运用的表面改性工艺首要有干法工艺、湿法工艺、复合工艺三大类。干法改性是将鹤壁微粉末放入高速捏合机中,旋转后升至必定的温度,参与表面处理剂进行捏合处理。此方法简单易行,适用于各种偶联剂的表面处理。现在,工业上得到广泛运用的首要是SLG型接连表面改性机。湿法改性是将先活化剂参与到溶剂中,或直接参与到超细微粉的悬浮液中进行处理。此方法表面处理剂与碳酸钙粒子互相作用,包裹均匀,作用较好,是传统的碳酸钙表面处理方法。一般适用于可水溶或可水解的有机表面改性剂以及湿法制粉需求单调的场合,如堆积碳酸钙、湿法细磨重质碳酸钙。
机械化学改性首要是运用剧烈的机械力的作用使碳酸钙粒子的表面得到激活,超细微粉表面的晶体结构发生改动,使得晶格在必定程度上发生移动,然后与其他物质之间的反应活性得到增强。通过选用苯乙烯单体聚合接枝的方法,Wu Wei等运用机械化学法促进苯乙烯单体在碳酸钙表面发生聚合,减少了引发剂的用量,并且行进了高抗冲击性聚苯乙烯(HIPS)的力学功用,增加了填料与基体之间的相容性。这种方法首要针关于颗粒比较大的鹤壁微粉作用好,但关于纳米碳酸钙来说,由于其粒径小,机械力对它的改进作用不是很好,但是却能够激活表面的一些活性位点和基团,能够增强与有机表面改性剂的互相作用,故能够选用机械化学和其他改性方法相结合的方法改性纳米碳酸钙。
(1)管理要科学化、系统化。①原料要有严格的检测手段;②工艺控制参数要不断优化;③生产记录要详细清楚。(2)设备要现代化、精密化。①微粉厂家石灰生产技术方面,大胆采用气烧旋转審或气烧立窑,以提高石灰品质,省略石灰筛分工序,充分利用石灰余热进行化灰,以提高化灰速度和灰乳质量,为高档纳米碳酸钙生产创造良好的条件。采用混烧立窑也要实现立窑的大型化、机械化和自动化,煤石配比采用自动计量控制,进出料系统采用自动联锁控制;②消化、精制生产过程的连续化,精浆陈化过程必不可省,这是避免包裹返碱现象、提高产品质量的必要途径;③碳化技术方面,如果是年产1万吨以下规模,可以采用间歇鼓泡碳化、超重力反应结晶法;如果是年产2万吨以上规模,则需要采用连续鼓泡碳化新工艺;④超细微粉厂家干燥技术方面有必要采用二级组合式干燥技术(3)人员要知识化、专业化。(4)产品要系列化、精细化。(5)活化技术复合化。(6)系统工程化(7)应用研究与基础理论研究要双管齐下。
填充鹤壁微粉后,由于碳酸钙的硬度大,会行进塑料制品的硬度和刚度,力学功用增强。制品的抗拉强度和抗弯强度得到改进,并使塑料制品的弹性模量显着行进,与玻璃钢比较它的抗拉强度、抗弯强度和抗弯模量与玻璃钢大致相同,热变形温度一般比玻璃钢高,仅有不如玻璃钢的是它的缺口冲击强度较低,但这一缺点可通过增加少数短玻璃纤维而被战胜。关于管材,填充超细微粉可行进它的几项方针,如拉伸强度、钢球压痕强度、缺口抗冲击强度、粘流性、耐热性等;但一同会下降它的几项耐性方针,如开裂延伸率、快速开裂、简支梁冲击强度等。