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一、简介

    碳酸钙,俗称灰石、石灰石、石粉、大理石、方解石,是一种化合物,化学式是CaCO3,呈碱性,基本上不溶于水,溶于酸。它是地球上常见物质,存在于霰石、方解石、白垩、石灰岩、大理石、石灰华等岩石内。亦为动物骨骼或外壳的主要成份。

 

二、物理性质

    白色固体状,无味、无臭。有无定型和结晶型两种形态。结晶型中又可分为斜方晶系和六方晶系,呈柱状或菱形。相对密度2.71。825~896.6℃分解,在约825℃时分解为氧化钙和二氧化碳。熔点1339℃,10.7MPa下熔点为1289℃。难溶于水和醇。溶于稀酸,同时放出二氧化碳,呈放热反应。也溶于氯化铵溶液。几乎不溶于水。文石:相对密度2.83,熔点825℃(分解)。方解石:相对密度(d25.2)2.711,熔点1339℃(10.39MPa)。有刺激性、碳酸钙分为合成与天然二种。在空气中稳定,有轻微的吸潮能力。有较好的遮盖力。

颜色

白色或无色

气味

无味

CAS

471-34-1

ChemSpider

9708

RTECS

FF9335000

相对分子质量

100.09

摩尔质量

100.0869 g·mol

外观

白色粉末或无色结晶

相对密度(水=1

2.70-2.95

密度

2.71 g/cm³(方解石)   2.93 g/cm³(霰石)

莫氏硬度

3

介电常数

7.5-8.8

分解温度

898

熔点

825 ℃(方解石)  1339℃(霰石)

沸点

未知

溶解性(水)

0.00015 mol/L

溶度积Ksp

溶解性(酸)

可溶

pKa

9.0

折光度

1.59

晶体结构

三方晶系(方解石)  斜方晶系(霰石

分子构型

直线形

ΔfHm298K

1206.92 kJ mol(方解石)  −1207.13 kJ mol(霰石)

S298K

92.9 J molK(方解石)  88.7 J molK(霰石)

热容

81.88 J molK(方解石)  81.25 J molK(霰石)

警示术语

RR36/37/38

安全术语

SS26-S36

燃点

不可燃

其他阴离子

硫酸钙、碳酸氢钙

其他阳离子

碳酸锶、碳酸钡、碳酸铍、碳酸镁

 

若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

 

 

三、化学性质

 

    遇稀醋酸、稀盐酸、稀硝酸发生泡沸,并溶解。在101.325千帕下加热到900℃时分解为氧化钙和二氧化碳。

 

    在一大气压下将碳酸钙加热到900℃会分解成生石灰和二氧化碳(工业制取CO₂):

(反应条件为高温) CaCO₃=CaO+CO₂↑

 

    碳酸钙会和稀盐酸反应,会呈泡腾现象,生成氯化钙、水和二氧化碳(实验室制取CO₂):

CaCO+2HCl=CaCl+CO+HO

 

    混有CaCO3的水通入过量二氧化碳,会生成碳酸氢钙溶液。碳酸钙和碳酸溶液(雨水)反应,生成碳酸氢钙。往变浑浊的石灰水中通入CO2,沉淀消失。这些现象的原理是:

CaCO+HCO₃=Ca(HCO)₂    CaCO+CO+HO=Ca(HCO)

 

四、主要分类

 

1、生产方法分类

 

    根据碳酸钙生产方法的不同,可以将碳酸钙分为重质碳酸钙、轻质碳酸钙、胶体碳酸钙和晶体碳酸钙。


    重质碳酸钙(俗称,重钙)

    是用机械方法(用雷蒙磨或其它高压磨)直接粉碎天然的方解石、石灰石、白垩、贝壳等就可以制得。由于重质碳酸钙的沉降体积比轻质碳酸钙的沉降体积小,所以称之为重质碳酸钙。性质:白色粉末。无臭、无味。露置空气中无变化,比重2.710。熔点1339℃。几乎不溶于水在含有铵盐或三氧化二铁的水中溶解,不溶于醇。遇稀醋酸、稀盐酸、稀硝酸发生泡沸,并溶解。加热分解为氧化钙(CaO)和二氧化碳(CO₂)

    用途:按粉碎细度的不同,工业 上分为四种不同规格:单飞、双飞、三飞、四飞,分别用于各工业部门。

    单飞粉:用于生产无水氯化钙(CaCl₂),是重铬酸钠生产的辅助原料。玻璃及水泥生产的主要原料。此外, 也用于建筑材料和家禽饲料等。

    双飞粉:是生产无水氯化钙和玻璃等的原料、橡胶和油漆的白色填料,以及建筑材料等。

    三飞粉:用作塑料、涂料腻子、涂料、胶合板及油漆的填料。

    四飞粉:用作电线绝缘层之填料、橡胶模压制品以及沥青制油毡之填料。


       制法及工艺流程

    粉碎法:系将含CaCO₃90%以上的白石用雷蒙磨或其它高压磨经粉碎、分级、分离,而制得的成品。

    包装:塑料袋包装,每袋净重50公斤。

    储运注意事项 储存于干燥的库房中。运输中防止袋破。不得与液体酸类共储混运。


    轻质碳酸钙

    又称沉淀碳酸钙,简称轻钙,是将石灰石等原料煅烧生成石灰(主要成分为氧化钙)和二氧化碳,再加水消化石灰生成石灰乳(主要成分为氢氧化钙),然后再通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸钙沉淀,最后经脱水、,干燥和粉碎而制得。或者先用碳酸钠和氯化钙进行复分解反应生成碳酸钙沉淀,然后经脱水、干燥和粉碎而制得。由于轻质碳酸钙的沉降体积(2.4-2.8mL/g)比重质碳酸钙的沉降体积(1.1-1.4mL/g)大,所以称之为轻质碳酸钙。

    性质:白色粉末。无味 ,无臭。比重约2.71。在825896.6℃分解。熔点1339℃。有无定形和结晶形两种形态,结晶形中又可分为斜方晶系和六方晶系,呈柱状或菱形。难溶于水和醇。溶于酸,同时放出二氧化碳,呈放热反应。也溶于氯化铵溶液中。在空气中稳定,有轻微的吸潮能力。

    用途:可用作橡胶、塑料 、造纸、涂料和油墨等行业的填料。广泛用于有机合成、冶金、玻璃和石棉等生产中。还可用作工业废水的中种剂、胃与十二指肠溃疡病的制酸剂、酸中毒的解毒剂、含SO₂废气中的SO₂消除剂、乳牛饲料填加剂和油毛毡的防粘剂。也可用作牙粉、牙膏及其它化妆品的原料。


      制法及工艺流程

      碳化法:系将石灰石与白煤按一定比例混配后,经高温煅烧、水消化、二氧化碳碳化,再经离心脱水、干燥、冷却、粉碎、过筛即得成品。

    CaCO₃=高温=CaO+CO₂

    CaO+H₂O=Ca(OH)₂

    Ca(OH)₂+ CO₂===CaCO₃+H₂O

    包装:麻布袋或塑料袋包装。每袋净重50公斤或25公斤。

    储运注意事项:储于干燥处。避免 与酸类物质接触。运输中应小心,不得散包。注意防潮。

 

2、粉体粒径分类

 

    碳酸钙产品是一种粉体,根据碳酸钙粉体平均粒径(d)的大小,可以将碳酸钙分为微粒碳酸钙(d>5μm)、微粉碳酸钙(1μm<d<5μm)、微细碳酸钙(0.1μm<d≤1μm)、超细碳酸钙(0.02μm<d≤0.1μm)和超微细碳酸钙(d≤0.02μm)。

      轻质碳酸钙的粉体特点

      a 颗粒形状规则,可视为单分散粉体,但可以是多种形状,如纺锤形、立方形、针形、链形、球形、片形和四角柱形。这些不同形状的碳酸钙可由控制反应条件制得。

      b 粒度分布较窄。

      c 粒径小,平均粒径一般为1-3μm。要确定轻质碳酸钙的平均粒径,可用三轴粒径中的短轴粒径作为表现粒径,再取中位粒径作为平均粒径。以后除说明外,平均粒径,即指平均短轴粒径。

      重质碳酸钙的粉体特点

      a颗粒形状不规则,是多分散粉体。

      b 粒径分布较宽。

      c 粒径大,平均粒径一般为5-10μm。要确定重质碳酸钙的平均粒径,需要测定粒径分布函数和诸如颗 粒沉降速度或比表面积之类的粉体现象函数。作为一种简便 的方法是在电子显微镜照片上测量颗粒投影的长度和宽度,计算几何平均粒径作为表观粒径,再取中位粒径作为平均粒径。

      d 活性碳酸钙的平均粒径取为表面改性前轻质碳酸钙或重质碳酸钙的平均粒径。

 

3、微观排列分类

 

    根据组成碳酸钙的原子和离子的排列是否有规律,可以将碳酸钙分为晶体碳酸钙和非晶体碳酸钙。

胶体碳酸钙(活化碳酸钙)

calcium carbonateactiveated

分子式CaCO₃分子量100.09

    又称改性碳酸钙、表面处理碳酸钙、胶质碳酸钙或白艳华,简称活钙,是用表面改性剂对轻质碳酸钙或重钙碳酸钙进行表面改性而制得。由于经表面改性剂改性后的碳酸钙一般都具有补强作用,即所谓的“活性”,所以习惯上把改性碳酸钙都称为活性碳酸钙。


    碳酸钙

    性质:白色细腻、轻质粉末,粒子表面吸附一层脂肪酸皂,使CaCO3具有胶体活化性能。比重1.992.01

胶体碳酸钙不溶于水,遇酸分解,灼烧变成焦黑色,放出二氧化碳并生成氧化钙。其活性比普通碳酸钙大,具有补强性。易分解于胶料之中。

    用途:橡胶的填充料,可使橡胶色泽光艳、伸长率大、抗张强度高、耐磨性能良好。还用作制人造革、电线、聚氯乙烯、涂料、油墨和造纸等工业的填料。可使成品具有一定的抗张强度及光滑的外观。生产微孔橡胶时,可使其发泡均匀。

    制法及工艺流程

    碳化法:石灰石在高温下煅烧之后,先用水消化,再经筛滤、碳化、表面处理、干燥粉碎后,即得胶体碳酸钙成品。


    晶体碳酸钙

    性质:纯白色,六方结晶型粉末。比容1.21.4毫升/克。溶于酸,几乎不溶于水。

    用途:用于牙膏、医药等方面。亦可用作保温材料和其它化工原料。

    制法及工艺流程

    氯化钙碳化法:系将氢氧化钙与盐酸反应生成氯化钙,氯化钙用二氧化碳碳化后即得碳酸钙,再经结晶、分离、洗涤、脱水、烘干、筛选后,得结晶碳酸钙成品。

    Ca(OH)₂+2HCl===CaCl₂+2H₂O

    CaCl₂+2NH₃·H₂O+CO₂==CaCO₃+2NH₄Cl+ H₂O

    包装:内用双层塑料袋、外用麻袋或塑料编织袋包装。每袋净重20公斤。

    储运注意事项:储于阴凉处,防高温。运输中防止勾挂散包。

    石灰石: 主要矿物成分为方解石。矿物颗粒和晶体结构不多见,表面平滑,呈小颗粒状。硬度不一,有些致密石灰石可以抛光。颜色有黑、灰、白、黄和褐色。石灰石含海水形成的石灰,故而得名。

    大理石、石灰石、白垩、岩石等天然矿物的主要成分是碳酸钙。

 

五、主要用途

 

实验室用途

 

在实验室还可以用来制取二氧化碳

检定和测定有机化合反应中的卤素。水分析。检定磷。与氯化铵一起分解硅酸盐。制备氯化钙溶液以标化皂液。制造光学钕玻璃原料、涂料原料。

 

工业用途

 

食品工业中可作为添加剂使用。

常用于建筑业和造纸行业。

200目以内:可用于各种饲料添加剂含钙量达 55.6 以上无有害成份

250目至300:用做塑料厂,橡胶厂,涂料厂,防水材料厂的原料及内外墙粉刷。 白度在85度以上。

350目至400:用于制造扣板,落水管道,化工。白度在 93 度以上。

400目至600目:可用于牙膏膏体,肥皂。白度在 94 度以上

800目:用于橡胶,塑料,电缆, pvc 白度在 94 度以上

1250目:pvc PE ,油漆,涂料级产品,造纸底涂,造纸面涂,白度在 95 度以上。具有高纯度、高白度、无毒、无臭、细油质低、硬度低。

碳酸钙可作补钙剂:吸收率可达39%,仅次于果酸钙可溶于胃酸,已成为剂型最多、应用最多的补钙剂。

 

六、制法工艺

 

粉碎法:系将含CaCO390%以上的白石用雷蒙磨或其它高压磨经粉碎、分级、分离,而制得的成品。

 

湿法研磨:为了增加其细度,增加其用途有的用湿法研磨,添加一定量的分散剂,提高其研磨效率,使得细度能达到1微米粒径大于85%以上,用于特殊场合,比如高档铜版纸的涂布等。

 

包装:塑料袋包装,每袋净重50公斤。

 

实验室制取方法:Ca(OH)₂+Na2CO₃=CaCO₃+2NaOH

 

 

七、分布概况

 

1.碳酸钙是用途极广的宝贵资源石灰石是石灰岩作为矿物原料的商品名称。石灰岩在人类文明史上,以其在自然界中分布广、易于获取的特点而被广泛应用。作为重要的建筑材料有着悠久的开采历史,在现代工业中,石灰石是制造水泥、石灰、电石的主要原料,是冶金工业中不可缺少的熔剂灰岩,优质石灰石经超细粉磨后,被广泛应用于造纸、橡胶、油漆、涂料、医药、化妆品、饲料、密封、粘结、抛光等产品的制造中。据不完全统计,水泥生产消耗的石灰石和建筑石料、石灰生产、冶金熔剂,超细碳酸钙消耗石灰石的总和之比为13。石灰岩是不可再生资源,随着科学技术的不断进步和纳米技术的发展,石灰石的应用领域还将进一步拓宽。

2.中国碳酸钙资源概况及其地理分布中国是世界上石灰岩矿资源丰富的国家之一。除上海、香港、澳门外,在各省、直辖市、自治区均有分布。据原国家建材局地质中心统计,全国石灰岩分布面积达43.8Km2(未包括西藏和台湾),约占国土面积的1/20,其中能供做水泥原料的石灰岩资源量约占总资源量的1/41/3。为了满足环境保护、生态平衡,防止水土流失,风景旅游等方面的需要,特别是随着我国小城镇建设规划的不断完善和落实,可供水泥石灰岩的开采量还将减少。


中国碳酸钙四大生产基地

全国已发现水泥石灰岩矿点七、八千处,其中已有探明储量的有1286处,其中大型矿床257处、中型481处、小型486处(矿石储量大于8000万吨为大型、40008000万吨为中型、小于4000万吨为小型),共计保有矿石储量542亿吨,其中石灰岩储量504亿吨,占93%;大理岩储量38亿吨,占7%。保有储量广泛分布于除上海市以外29个省、直辖市、自治区,其中陕西省保有储量49亿吨,为全国之冠;其余依次为安徽省、广西自治区、四川(含重庆市)省,各保有储量3430亿吨;山东、河北、河南、广东、辽宁、湖南、湖北7省各保有储量3020亿吨;黑龙江、浙江、江苏、贵州、江西、云南、福建、山西、新疆、吉林、内蒙古、青海、甘肃13省各保有储量2010亿吨;北京、宁夏、海南、西藏、天津5省各保有储量52亿吨。

 

 

八、纳米碳酸钙

 

化学式 CaCO3

英文名: Nano Calcium Carbonate

 

九、纳米碳酸钙理化性质

 

纳米碳酸钙用于塑料中与树脂亲合性好,可有效增加或调节材料刚性,韧性,以及弯曲强度等,并可改善塑料加工体系的流变性能,降低塑化温度,提高制品尺寸稳定,耐热性及表面光洁性;NR,BR,SBR等橡胶体系中,容易混练,分散均匀,并可使胶质柔软,还能提高压出加工性能和模型流动性.使橡胶制品具有表面光滑,伸长率大,抗张强度高,永久变形小,耐弯曲性能好,耐撕裂强度高等特点。

 

十、纳米碳酸钙制备方法

 

纳米活性碳酸钙的工业制备方法。该方法在一定浓度的Ca(OH)2的悬浮液中通入二氧化碳气体进行碳化。通过对Ca(OH)2悬浮液的温度、二氧化碳气体的流量控制碳酸钙晶核的成核速率;在碳化至形成一定的晶核数后,由晶核形成控制转化为晶体生长控制,此时加入晶形调节剂控制各晶面的生长速率,从而达到形貌可控;继续碳化至终点加入分散剂调节粒子表面电荷得均分散的立方形碳酸钙纳米颗粒;然后将均分散的立方形纳米碳酸钙颗粒进行液相表面包覆处理。所获得的纳米活性碳酸钙粒子在25100nm之间可控,立方形,比表面大于25m2/g,粒径分布 GSD1.57,吸油值小于28g/100gCaCO3,且无团聚现象。所获得的产品性能优异,可作为高档橡胶、塑料以及汽车底漆中的功能填料。

1.一种纳米活性碳酸钙的工业制备方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:(1) Ca(OH)2的悬浮液,通入含有CO2的气体,碳化至碳化率达540%,加入晶型调节剂,继续碳化至pH8.09.0,加入表面电荷及空间位阻调节剂,继续碳化至pH67.5,生成纳米级的立方形碳酸钙;所说的晶型调节剂为磷酸盐、硫酸盐、醋酸盐、柠檬酸盐、单糖或多糖中的一种及其混合物,其加入量为浆料重量的0.053.0%;所说的表面电荷及空间位阻调节剂为磷酸盐、硫酸盐、氯化物、三乙醇胺、十二烷基苯磺酸钠中的一种或一种以上;表面电荷及空间位阻调节剂的加入量为CaCO3重量的0.14.0%(2)将脂肪酸或水溶性钛酸酯偶联剂中的一种或两种配制成水溶液包覆剂;所说的脂肪酸为 C12C18的脂肪酸;(3)将纳米碳酸钙浆料加热至4595℃,然后加入包覆剂,包覆剂的加入量以碳酸钙的重量计为0.53.5%,包覆处理时间为0.53.5小时间,将浆料过滤,干燥,即获得纳米活性碳酸钙。

 

 

十一、纳米碳酸钙的应用领域

 

橡胶中的应用

 

应用范围:天然胶,丁腈,丁苯,混炼胶等,适用于轮胎、胶管、胶带以及油封、汽车配件等橡胶制品中。

应用特性:经过表面改性处理后的纳米碳酸钙与橡胶有很好的相容性,具有补强、填充、调色、改善加工艺和制品的性能,可使橡胶易混炼、易分散,混炼后胶质柔软,橡胶表面光滑;可使制品的延伸性、抗张强度、撕裂强度等有本质的提高;可以降低含胶率或部分取代钛白粉、白碳黑等价格昂贵的白色填料,提高产品的市场竞争力。

橡胶工业纳米碳酸钙的主要应用市场之一。添加钠米碳酸钙的橡胶,其硫化胶升长率、撕断性能、压缩变形和耐屈性能,都比添加一般碳酸钙的高。加入用树脂酸处理的纳米碳酸钙后,有的豫胶制品撕裂强度提高4倍以上。

纳米级超细碳酸钙具有超细、超纯的特点,生产过程中有效控制了晶形和颗粒大小,而且进行了表面改性。因此其在橡胶中具有空间立体结构、又有良好的分散性,可提高材料的补强作用。如链状的纳米级超细碳酸钙,在橡胶混炼中,锁链状的链被打断,会形成大量高活性表面或高活性点,它们与橡胶长链形成键连结,不仅分散性好,而且大大增强了补强作用。值得注意的是,它不但可以作为补强填充料单独使用,而且可根据生产需求与其他填充料配合使用,如:炭黑、白炭黑、轻钙重钙、钛白粉、陶土等,达到补强、填充、调色、改善加工工艺和提高制品性能、降低含胶率或部分取代白炭黑、钛白粉等价格昂贵的白色填料的目的。

 

造纸中的应用

 

应用范围:卷烟纸、记录纸、簿页印刷纸、高白度铜版纸以及高档卫生巾、纸尿布等。

应用特性:造纸中加入纳米碳酸钙可以提高纸张的松密度、表观细腻性、吸水性;提高特种纸的强度、高速印刷性;调节卷烟纸的燃烧速度。

造纸业是纳米碳酸钙最具开发潜力的市场。纳米碳酸钙还主要用于特殊纸制品,如女性用卫生巾、婴儿用尿不湿等。纳米活性碳酸钙作为造纸填料具有以下优点:高蔽光性、高亮度、可提高纸制品的白度和蔽光性;高膨胀性,能使造纸厂使用更多的填料而大幅度降低原料成本;粒度细、均匀,制品更加均匀、平整;吸油值高、能提高彩色纸的预料牢固性。

可用于涂布加工纸的原料,特别是用于高级铜板纸。由于它分散性能好,粘度低,能有效的提高纸的白度和不透明度,改进纸的平滑度、柔软度,改善油墨的吸收性能,提高保留率。

碳酸钙在造纸中主要作纸张的填料,为了保证纸张的一定强度、白度,同时降低成本,在纸张中添加大量碳酸钙。造纸行业中大量使用碳酸钙是基于国际上造纸工业从酸性造纸工艺转向碱性或中性造成纸工艺,这样就可以大量使用价廉的碳酸钙代替以往的滑石和瓷土。轻质碳酸钙作为造纸用填料,有几个优点超过高岭土和FGCC

1、具有较高的不透光性和光泽度。

2、作为填料,增量能力高。

3、粒径均匀。

4、颜色保持力强。

 

油墨中的应用

 

应用范围:适用于平版胶印油墨、凹版印刷油墨等。

应用特性:使用纳米碳酸钙所配置的油墨,身骨及粘性较好,故具有良好的印刷性能;稳定性好;干性快且没有相反作用;由于颗粒小,故印品光滑,网点完整,可以提高油墨的光洁度,适用于高速印刷。

纳米碳酸钙用于油墨产品中体现出了优异的分散性和透明性和极好的光泽、及优异的油墨吸收性和高干燥性。纳米碳酸钙在树脂型油墨中作油墨填料,具有稳定性好,光泽度高,不影响印刷油墨的干燥性能.适应性强等优点。

作为填料,可替代价格较高的胶质钙,并可提高油墨的光泽度和亮度。

 

涂料中的应用

 

应用范围:水性涂料和油性涂料。

应用特性:大大改善体系的触变性,可显著提高涂料的附着力,耐洗刷性,耐沾污性,提高强度和表面光洁度,并具有很好的防沉降作作用。部分取代钛白粉,降低成本。

纳米碳酸钙在涂料工业作为颜料填充剂,具有细腻、均匀、白度高、光学性能好等优点。纳米级超细碳酸钙具有空间位阻效应.在制漆中,能使配方中密度较大的立德粉悬浮,起防沉降作用.制漆后,漆膜白度增加,光泽度高,而遮盖力可作为颜料填充剂,具有细腻、均匀、白度高、光学性能好等优点,纳米级超细碳酸钙具有空间位阻效应,在制漆中,能使配方密度较大的立德粉悬浮,起防沉降作用。制漆后,漆膜白度增加,光泽高,而遮盖力却不下降,这一特性使其在涂料工业被大量推广应用。却不降低,主要用于高档轿车漆。

在涂料中碳酸钙可作为白色颜料,起一种骨架作用,碳酸钙在涂料工业中可作为体质颜料。由于碳酸钙颜色是白色,在涂料中相对胶乳,溶剂价格都便宜,而且颗粒细,能在涂料中均匀分散,所以是大量使用的体质颜料。由于环保意识的提高,在建筑方面涂料已大量用水性涂料,由于碳酸钙是白色又亲水,价格又便宜,所以获应用。碳酸钙的填入可以增强底漆对基层表面的沉积性和渗透性。在涂料中腻子是用来填平基面,是整体涂料的中间层,不论什么腻子都需要加大量填料,腻子中的填料主体是重质碳酸钙,再少量加一些锌钡白以增加粘性防止漆层松散,同时适当地加入沉淀碳酸钙以便干后打磨。

在厚漆中,碳酸钙可以使涂料增稠、加厚,起一种填充和补平作用。所以在厚漆中通常添加重质碳酸钙和轻质碳酸钙,添加重质碳酸钙可达24.6%78.5%

在面漆中,即罩面漆中,半光和无光漆则要采用增加体质颜料来削减光泽的办法,碳酸钙就是理想的消光填料。

碳酸钙在多彩涂料中可作为其中一种添加剂发挥其作用,达到既降低材料成本,又能提高装饰效果的目的。在多彩涂料中可用轻质碳酸钙,即沉淀碳酸钙,其吸油量为80%左右,粒度15微米左右,比重2.7左右,折光率为1.60左右。也可用重质碳酸钙(方解石粉)即天然产大理石等研磨而成。

在金属防锈涂料中,碳酸钙是体质颜料,还有一点防锈作用,在金属防锈涂料中碳酸钙的适当用量为30%

 

塑料中的应用

 

主要应用范围:PVC型材,管材;电线、电缆外皮胶粒;PVC薄膜(压延膜)的生产,造鞋业制造(如PVC鞋底及装饰用贴片)等。适合用于工程塑料改性、PPPEPAPC等。

应用特性:由于活性纳米碳酸钙表面亲油疏水,与树脂相容性好,能有效提高或调节制品的刚、韧性、光洁度以及弯曲强度;改善加工性能,改善制品的流变性能、尺寸稳定性能、耐热稳定性具有填充及增强、增韧的作用,能取代部分价格昂贵的填充料及助济,减少树脂的用量,从而降低产品生产成本,提高市场竞争力。


纳米碳酸钙应用最成熟的行业是塑料工业主要应用于高档塑料制品。

纳米碳酸钙又称超微细碳酸钙。标准的名称即超细碳酸钙。纳米碳酸钙应用最成熟的行业是塑料工业主要应用于高档塑料制品。用于汽车内部密封的PVC增塑溶胶。可改善塑料母料的流变性,提高其成型性。用作塑料填料具有增韧补强的作用,提高塑料的弯曲强度和弯曲弹性模量,热变形温度和尺寸稳定性,同时还赋予塑料滞热性。

由于纳米级超细碳酸钙具有高光泽度、磨损率低、表面改性及疏油性,可填充聚氯乙烯、聚丙烯和酚醛塑料等聚合物中,2005年来又被广泛应用于聚氯乙烯电缆填料中。

碳酸钙被广泛用在填充聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、丙烯晴丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)等树脂之中。添加碳酸钙对提高改善塑料制品某些性能以扩大其应用范围有一定作用,在塑料加工中它们可以减少树脂收缩率,改善流变态,控制粘度。还能起到以下作用:

1、提高塑料制品尺寸的稳定性

碳酸钙的添加,在塑料制品之中起到一种骨架作用,对塑料制品尺寸的稳定有很大作用。

2、提高塑料制品的硬度和刚性

在塑料中,特别是软质聚氯乙烯中,硬度随碳酸钙配入量的逐渐增大,伸长率随硬度增加而降低。粒子细,吸油值大的碳酸钙,硬度的增长率大。反之,粒子粗吸油值小的碳酸钙,塑料的硬度增长率小。在软质聚氯乙烯中,以重质碳酸钙的硬度增长率为最小,沉淀碳酸钙(轻质)则其次。

碳酸钙的塑料(树脂)内一般不能起增强作用,碳酸钙的粒子常常可以被树脂所浸润,所以碳酸钙添加的正常作用是使树脂刚性增大,弹性模量和硬度也增大。随着添加量增加,搞张强度和极伸长率都下降。

不同碳酸钙,添加量不同,硬度也会不同。

3、改善塑料加工性能

碳酸钙的添加可以改变塑料的流变性能。碳酸钙粉体,在添加中往往数量比较大,这样就有助于它和其他组分的混合,也有助于塑料的加工成形。

碳酸钙的添加,特别是经过表面处理过的碳酸钙添加之后,不但可以提高制品的硬度,还可以提高制品的表面光泽和表面平整性。

碳酸钙的添加,可以减少塑料制品的收缩率、线膨胀系数、蠕变性能,为加工成形创造了条件。

4、提高塑料制品的耐热性

在一般塑料制品中添加碳酸钙,耐热性能皆有提高例如:在聚丙烯中,添加40%左右碳酸钙,耐热性提高200C左右。在填充比≤20%时,耐热温度提高8130C

5、改进塑料的散光性

在塑料制品中,有的制品要求增白而不透明,有的希望消光,碳酸钙的添加在这方面可以发挥一定作用。

白度在90以上的碳酸钙,在塑料制品中有明显的增白作用。与钛白粉、立德粉配合,塑料制品的消光性有很大改进。

在钙塑纸张中,在低密度聚乙烯(LDPE)及高密度聚乙烯(HDPE)薄膜中,添加碳酸钙都可达到散光和消光的作用,使之适宜书写、印刷。

白度较好的碳酸钙还可以取代昂贵的白色颜料。

6、可使制品具有某些特殊性能。

碳酸钙添加于电缆料中有一定的绝缘作用,碳酸钙的添加可以提高某些制品的电镀性能、印刷性能。

微细或超细的碳酸钙添加在聚氯乙烯(PVC)中,有一定的阻燃作用。

7、降低塑料制品成本

普通的轻质碳酸钙、重质碳酸钙其价格都远远低于塑料价格,碳酸钙的添加会使塑料制品的成本降低。固国外称碳酸钙为填充剂(Filler)或增量剂(Extender)。

在现阶段,添加碳酸钙以降低塑料的成本为主要目标。随着碳酸钙表面性质的改善和形状、粒度的可控,碳酸钙将逐渐成为补强或赋予功能性为目的的功能性填充剂。

碳酸钙是PVC制品生产加工中最常用的填充剂,其使用目的大多是为使PVC制品增量,以达到降低生产成本的目的。

 

密封胶粘材料

 

应用范围:硅酮、聚流、聚氨酯、环氧等密封结构胶。

应用特性:应用于密封胶粘材料中,与胶料有很好的亲和性,可以加速胶的交联反应,大大改善体系的触变性,增强尺寸稳定性,提高胶的机械性能,且添加量大,达到填充急补强双重作用。同时,它能使胶料表面光亮细腻。

 

其它应用

 

纳米碳酸钙在饲料行业中可作为补钙剂,增加饲料含钙量;在化妆品中使用,由于其纯度高、白度好、粒度细,可以替代钛白粉。

碳酸钙在制备CaOCa(OH)2NaOH时的应用

将碳酸钙高温煅烧,生成氧化钙和二氧化碳,反应方程式:CaCO3=高温=Ca0+CO2

将制备的氧化钙和水反应生成氢氧化钙:CaO+H2O=Ca(OH)2

另外,氢氧化钙还可以和碳酸钠反应制备烧碱:Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3+2NaOH