碳酸钙粒子增韧聚烯烃母料
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碳酸钙母粒用途
碳酸钙母粒广泛应用于多个行业中,主要用途包括:
1. 塑料和橡胶工业:碳酸钙母粒可用作增塑剂、填充料和增强剂,提高塑料和橡胶的机械强度、耐热性和抗老化能力。
2. 涂料和油墨工业:碳酸钙母粒可用作涂料和油墨的填充剂和增稠剂,提供良好的流变性、润湿性和光泽度。
3. 建筑材料工业:碳酸钙母粒可用于生产石膏板、墙面涂料、地板砖等建筑材料,改善材料的强度、耐火性和抗酸碱能力。
4. 动物饲料工业:碳酸钙母粒可作为饲料中的钙源,提供动物所需的钙元素,促进动物的骨骼发育和身体健康。
5. 医药和食品工业:碳酸钙母粒可以作为钙补充剂用于制造药物和食品,如制备钙片、钙粉、钙奶粉等。
总的来说,碳酸钙母粒具有丰富的应用领域,其主要作用是提供钙元素,增强材料的强度和机械性能,改善涂料和油墨的工艺性能,同时也有助于动物和人体的健康发育。
中华人民共和国轻工行业标准QB 1126-91聚烯烃填充母料1 主题内容与适用范围本标准规定了聚烯烃填充母料的分类、技术要求、试验方法、检验规则和标志、包装、运输、贮存。
本标准适用于以聚乙烯、聚丙烯、无规聚丙烯和聚乙烯或聚丙烯与其他材料的共混物为载体树脂以重质碳酸钙为填料,加人适量助剂经混炼造粒而成的聚烯烃填充母料(以下简称填充母料)2 引用标准GB 1033 塑料密度和相对密度试验方法GB 1040 塑料拉伸试验方法GB 1043 塑料简支梁冲击试验方法GB 2913 塑料白度试验方法GB 3682 热塑性塑料熔体流动速率试验方法3 产品分类3.1 产品型号3.1.1 产品型号由三部分组成:口口口产品熔体流动速率代号重质碳酸钙含量载体树脂种类代号3.1.2 载体树脂代号用英文字母表示,见表1中华人民共和国轻工部1991-06-04批准 1992-01-01实施表 13.1.3 重质碳酸钙含量用两位阿拉伯数字表示。
3.1.4 产品熔体流动速率分为A,B,C,D四档,见表2,表 2 g/10min例:PE80B 表示以聚乙烯为载体树脂,填料占填充母料质盘的80%,熔体流动速率为1.0~5.0 g /10min的聚烯烃填充母料。
3.2 规格填充母料为方形、圆柱形或其他形状有规则的粒状物,粒度(每10g填充母料的颗粒数目)应在200~600个之间。
3.3 颜色填充母料颜色一般为白色,其他颜色由供需双方商定4 技术要求4.1 外观填充母料应塑化良好,色泽一致,无明显杂质和碎末。
4.2 粒度填充母料粒度应符合3.2的规定,不允许有长度大于30mm的连粒,6~30mm长度的连粒不得超过总质量的3%.4.3 分散性用填充母与聚丙烯树脂混合后注射成型的样片中不允许有肉眼可见的固体颗粒。
4.4 重质碳酸钙含量及允许偏差重质碳酸钙含量(重质碳酸钙占填充母料质量的百分数),应与产品型号中数值相符,允许偏差为-3%~+2%,4.5 填充母料的物理性能应符合表3的规定表 34.6 用填充母料和聚丙烯混合注射成型的样条机械性能应符合表4的规定。
碳酸钙的表面处理改性及其在塑料中的应用摘要:碳酸钙是橡胶与塑料制品的填料,能够提升制品的耐磨性与耐热性,保证尺寸的稳定性与刚度,并提升制品可加工性,还能减少制品的经济成本。
碳酸钙粉末的表面在经过改性处理后,可以有效的获得塑料机体材料。
在降低塑料制品的经济成本,并改善部分性能的同时,对于获得性价比较高的填充塑料有着深远的意义。
本文在分析碳酸钙表面处理改性技术及机理的基础上,对改性碳酸钙在塑料制品中的应用进行研究,从而推动碳酸钙行业不断发展。
关键词:碳酸钙;表面处理改性;塑料;应用碳酸钙被应用在了PVC、PE、PP以及ABS等材料中,加入碳酸钙可以改善塑料制品中的部分性能,能够提升制品的使用范围,还能在塑料加工中减少一定的树脂收缩率,从而改变流态状态,提升粘度。
碳酸钙应用在塑料制品中,可以有效提升制品的性能,通过研究碳酸钙的表面处理改性及其在塑料中的应用,可以帮助企业充分明确塑料制品的综合品质,降低经济成本与碳酸钙的关系,明确碳酸钙表面处理改性,从而到达应用目标,促进碳酸钙应用范围扩大。
一、碳酸钙表面处理改性碳酸钙的表面处理是经过物理与化学的方式来吸附表面处理剂,或者键合在碳酸钙表面中,构成包膜,改善表面的性能。
随着时间的推移,人们对于碳酸钙的研究不断加深,在碳酸钙处理剂与处理方法上面已经有了很多的技术方法。
碳酸钙的表面处理方法主要可分为偶联剂、有机物、无机物等表面处理方式[1]。
通过研究,可以充分为碳酸钙的应用提供依据。
(一)偶联剂表面处理偶联剂表现处理主要是通过两性结构化合物来处理,分为硅烷类、铝酸酯类等,还可以应用锌酸酯、铬酸酯等作为表面处理。
偶联剂的作用机理是借助分子的一端基团和碳酸钙的表明出现反应,从而构成化学键合,但是另一端和聚合物相容产生物理缠绕,把不同的材料经过偶联剂的作用结合起来,从而改善塑料制品的机械、物理特性。
例如,钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂等等[2]。
(二)有机物表面处理有机物表现处理分为脂肪酸或盐处理、磷酸酯处理、聚合物处理等等,不同的表面处理会通过不同的作用产生不一样的反应、性能,从而达到处理作用。
增韧剂(POE)应用于PP改性聚丙烯是五大通用塑料之一,但它的成型收缩率大、易翘曲变形等缺点,限制了其在结构材料和工程塑料方面的应用。
以POE为增韧剂,对体系进行增韧改性,同时配以碳酸钙在降低成本的同时,使复合材料取得各项均衡的力学性能,拓展了聚丙烯的应用空间。
1、碳酸钙的活化随着复合材料工业的迅速发展,碳酸钙已不仅仅是一种填充剂,同时也是一种重要的改性剂。
在聚丙烯共混改性体系中,加入碳酸钙可以降低制品的成型收缩率和原料成本,提高改性聚丙烯制品的刚性和耐热性。
但是,碳酸钙是无机填料,与聚丙烯的相容性较差,所以在使用前需进行活化处理,以提高碳酸钙与聚合物分子链的结合力,提高填充聚丙烯材料的力学性能,建议使用800目以上的重质碳酸钙,经干燥处理后投入高速搅拌机中,然后加入适量的磷酸脂偶联剂,高速搅拌15-20分钟,对碳酸钙进行活化处理。
或者直接使用800目以上的活性重质碳酸钙。
在共混体系中随着活化碳酸钙含量的增加,体系的冲击强度先快速增加,30份以后增加缓慢,40份以后冲击强度降低。
用偶联剂活化过的碳酸钙,能使材料的冲击强度增加,这是因为活化碳酸钙的粒子表面发生了物理化学结构和性质的改变,更易分散在基体中。
当碳酸钙的含量超过一定程度时,会出现无机粒子集结堆积现象,使共混体系的结构产生内部缺陷,造成各项力学性能的下降。
所以,碳酸钙的用量以不超过40份为宜。
2、POE对共混体系的影响POE是采用茂金属催化剂的乙烯和辛烯实现原位聚合的热塑性弹性体,其特点是:(1)辛烯的柔软链卷曲结构和结晶的乙烯链作为物理交联点,使它既有优异的韧性又有良好的加工性。
(2)POE分子结构中没有不饱和双键,具有优良的耐老化性能。
(3)POE分子量分布窄,具有较好的流动性,与聚烯烃相容性好。
(4)良好的流动性可改善填料的分散效果,同时也可提高制品的熔接痕强度。
随着POE含量的增加,体系的冲击强度和断裂伸长率有很大的提高。
可见,POE对PP有优良的增韧作用,与PP、活性碳酸钙有较好的相容性。
改性聚丙烯八大应用领域一、以PP为载体的碳酸钙填充母料碳酸钙填充母料自上世纪八十年代初诞生以来,已为塑料加工行业和全社会做出了巨大贡献,年产量达一百多万吨,是改性塑料重要的品种之一。
填充母料的载体最初使用的是聚丙烯聚合时的副产物——无规聚丙烯(APP),故亦称之为APP母料。
后因北京燕山石化公司技术改造,无规聚丙烯的来源枯竭,而碳酸钙作为合成树脂紧缺年代的替代物,市场需求旺盛。
在此背景下以聚乙烯树脂为载体的碳酸钙填充母料应运而生,如LDPE1F7B至今仍然是多数填充母料的主要原料。
由于填充母料的主要用途是聚丙烯编织袋用的扁丝和打包带,从价格、相容性和扁丝强度等方面考虑,使用聚丙烯为载体树脂更适合于此种填充母料。
二十世纪九十年代初,当时的轻工业部塑料加工应用研究所率先推出以粉状聚丙烯为载体树脂的碳酸钙填充母料,称之为PPM母料,并于一九九二年获得国家级新产品称号。
PPM母料以小本体PP粉料为载体,在价格上比起1F7B等PE 树脂有显著优势,至今也仍保持着1000元/吨以上的差价。
同时PP 本身的密度低,意味着相同质量的树脂有更多数量的聚合物承担载体树脂的任务。
此外PP的强度高于PE,同样情况下可使扁丝、打包带等具有更高的强度,见表13、表14。
到及扁丝、打包带等制品类似的结果,即将PP为载体树脂的填充母料及其它树脂为载体的填充母料相比,按QB 1126-91《聚烯烃填充母料》行业标准规定制成的注塑样条中,当配方相同、制样设备、条件相同时,PP为载体的填充母料效果最好,见表15。
①粉状PP比粒状PP更便宜,更易及碳酸钙混合均匀,应优先使用。
②粉状PP的熔体流动速率不宜过大,4~10g/10min为好。
③粉状PP中没有加入抗氧剂、润滑剂等助剂,必须适量添加。
④粉状PP在存放过程中会逐渐降解,放出酸味,因此一定要问清生产时间,并及时使用,最好在聚合出后的一个月内用完。
⑤以粉状PP为载体的碳酸钙填充母料可以使用同向平行双螺杆挤出机加工,碳酸钙的比例可以达到80%以上。
增韧母粒是以纳米或亚微米碳酸钙粒子为主要原料,经科学严格的表面处理、精密的制造工艺、专业挤出机生产而制得的用于增韧改性聚烯烃塑料的添加材料。
增韧母粒可使HDPE、共聚PP和均聚PP材料的常温及低温缺口冲击强度提高至原材料的2至4倍,弯曲模量提高32%至55%,提高聚烯烃材料的成型尺寸稳定性能获得显著改善,产品耐环境应力开裂性能,可明显改善塑料制品的耐久性能。
改性材料的混合性能、加工流动性能优良,使用方便,材料性能可根据母料加入量随意控制。
扬子石化产低压注塑料。
注:材料组份经简单混合后直接注射制样,模具温度50~60℃,PPJ340为扬子石化产共聚PP注塑料南京塑泰增韧母粒ST11主要用于HDPE水管、波纹管、吹塑托盘、中空容器、塑料周转箱等塑料制品(用量30-50%)。
可提高制品冲击强度2~3倍,刚度提高~30%,降低塑料制品生产成本。
南京塑泰增韧母粒ST12主要用于共聚PP周转箱、托盘、PPR管(用量10-30%)、PP集装袋扁丝(用量8-10%)、等塑料制品之中。
可提高制品冲击强度3~5倍,刚度提高30~50%,降低塑料制品生产成本。
南京塑泰增韧母粒ST13主要用于HDPE低压膜中,提高薄膜挺度、延展性,强度及模量,并明显降低产品成本。
在HDPE重包装袋中改性效果明显。
南京塑泰增韧母粒ST14主要用于改性PP,用于制备小汽车保险杠、门板、仪表台(用量10-30%),提高冲击韧性和刚性,减少弹性体用量,降低产品成本。
也直接应用于制备PP周转箱、托盘等塑料制品之中。
南京塑泰增韧母粒ST15主要用于LLDPE或LDPE薄膜中,提高薄膜挺度、延展性,强度及模量,并明显降低产品成本。
在PE购物袋中改性效果显著。
碳酸钙填充工艺是一种常见的工艺,特别是在PVC塑料管道生产中。
以下是一种碳酸钙填充工艺的基本步骤:
1. 按照特定的重量份数比选取原料。
例如,可以选取100份树脂粉,10份改性碳酸钙以及10份增韧剂。
2. 将一半的树脂粉,改性碳酸钙和增韧剂混合在一起。
例如,可以选取50份树脂粉,5份改性碳酸钙以及5份增韧剂进行混合。
3. 将混合好的原料放入热混桶内进行预热搅拌。
在搅拌的过程中,需要匀速添加增韧剂。
4. 将预热搅拌好的混合物与剩下的树脂粉和改性碳酸钙混合在一起,进一步进行混合加热,实现二次增韧。
这种碳酸钙填充工艺可以提高产品的韧性、刚度,并且由于增韧剂的减少,还能够有效降低成本。
然而,这只是一个基本的工艺流程,具体的参数和操作可能会根据不同的生产需求和设备条件进行调整。
此外,还有一些其他的工艺步骤,如吸料、挤压和成型等。
混合好的原料需要通过吸料机吸入后续的加工设备,然后在螺杆机中进行挤压,将混合好的原料与碳酸钙填充母料混合。
在挤压过程中,需要控制压力、温度等参数,以保证产品的质量。
在挤压之后,通过模头或其它成型设备进行成型,控制温度、速度等参数,以保证产品的尺寸和形状。
最后通过冷却、切割等工艺,得到最终的产品。
以上就是碳酸钙填充工艺的基本步骤和流程,希望对你有所帮助。
具体的工艺操作和设备选择,需要根据具体的生产需求和条件来确定。
碳酸钙母料工艺流程
《碳酸钙母料工艺流程》
碳酸钙母料是一种常用的填充母料,广泛应用于塑料制品的生产过程中。
碳酸钙母料工艺流程是指将碳酸钙颗粒与聚合物原料进行混合、加工、造粒等一系列工艺步骤的过程。
首先,碳酸钙母料的生产需要准备碳酸钙颗粒和聚合物原料。
碳酸钙颗粒通常采用天然石灰石经过破碎、磨细等工艺制成,而聚合物原料则是塑料制品的主要成分之一。
接下来,将碳酸钙颗粒和聚合物原料按照一定的配比混合均匀。
这一步骤至关重要,因为混合不均匀会影响最终产品的质量。
然后,将混合好的物料送入挤出机或混合机中进行加工。
在这个过程中,物料会被加热、挤压、混合,最终形成均匀的母料颗粒。
最后,将母料颗粒输送至造粒机中进行造粒。
在造粒的过程中,母料颗粒会被冷却、振动、筛分,最终形成颗粒均匀、粒径一致的碳酸钙母料产品。
整个碳酸钙母料工艺流程,包括原料准备、混合、加工和造粒等多个环节,都需要严格控制工艺参数和生产条件,确保生产出质量稳定、性能优良的碳酸钙母料产品。
同时,对设备的选型和运行也有一定的要求,需要具备较高的自动化程度和生产效率,以满足碳酸钙母料的大规模生产需求。
增韧剂(POE)应用于PP改性聚丙烯是五大通用塑料之一,但它的成型收缩率大、易翘曲变形等缺点,限制了其在结构材料和工程塑料方面的应用。
以POE为增韧剂,对体系进行增韧改性,同时配以碳酸钙在降低成本的同时,使复合材料取得各项均衡的力学性能,拓展了聚丙烯的应用空间。
1、碳酸钙的活化随着复合材料工业的迅速发展,碳酸钙已不仅仅是一种填充剂,同时也是一种重要的改性剂。
在聚丙烯共混改性体系中,加入碳酸钙可以降低制品的成型收缩率和原料成本,提高改性聚丙烯制品的刚性和耐热性。
但是,碳酸钙是无机填料,与聚丙烯的相容性较差,所以在使用前需进行活化处理,以提高碳酸钙与聚合物分子链的结合力,提高填充聚丙烯材料的力学性能,建议使用800目以上的重质碳酸钙,经干燥处理后投入高速搅拌机中,然后加入适量的磷酸脂偶联剂,高速搅拌15-20分钟,对碳酸钙进行活化处理。
或者直接使用800目以上的活性重质碳酸钙。
在共混体系中随着活化碳酸钙含量的增加,体系的冲击强度先快速增加,30份以后增加缓慢,40份以后冲击强度降低。
用偶联剂活化过的碳酸钙,能使材料的冲击强度增加,这是因为活化碳酸钙的粒子表面发生了物理化学结构和性质的改变,更易分散在基体中。
当碳酸钙的含量超过一定程度时,会出现无机粒子集结堆积现象,使共混体系的结构产生内部缺陷,造成各项力学性能的下降。
所以,碳酸钙的用量以不超过40份为宜。
2、POE对共混体系的影响POE是采用茂金属催化剂的乙烯和辛烯实现原位聚合的热塑性弹性体,其特点是:(1)辛烯的柔软链卷曲结构和结晶的乙烯链作为物理交联点,使它既有优异的韧性又有良好的加工性。
(2)POE分子结构中没有不饱和双键,具有优良的耐老化性能。
碳酸钙粒子增韧聚烯烃母料产品(ST-12)专利始于1995年,1999年获得中石化组织产品鉴定。
2002年度获得中国石油化工科技发明二等奖。
目前这种增韧母料已发展出系列产品,可应用于PE、PP注塑、挤出、压延、薄膜吹塑、中空吹塑及拉丝等多种成型工艺及产品之中。
一般填充母料中的石粉颗粒尺寸较大,通常在10µm左右,与PE 基体结合不好,材料界面有空洞、间隙和缺陷,故材料性能较脆。
一般只能加入少量,并且对实际产品的长期耐环境应力开裂性能将具有不利的影响。
而增韧母料采用平均粒径0.5-1µm左右的超细石粉构成,且偶联处理效果较好,材料界面结合力较强,在界面及基体内部不含空洞、间隙等缺陷,故改性材料的冲击韧性及力学强度等性能均较高。
在最佳加入量30-40%的情况下,由于材料成型时基体的收缩,导致材料界面及基体中形成网络状晶体结构,基体结晶度增大,材料拉伸、弯曲强度及模量明显提高,特别是缺口冲击强度提高2-3倍(对HDPE),或3-5倍(对共聚PP)左右,耐环境应力开裂性能也获得了大大的改善。