碳酸鈣培訓:2023年全國碳酸鈣加工應用技術培訓交流會將於9月23-24日在廣西南寧舉行,報名請關注V信公眾號「粉體技術網」,培訓內容包括:重質碳酸鈣、輕質碳酸鈣、納米碳酸鈣、氫氧化鈣、食品、藥品、牙膏級碳酸鈣精細加工與應用;碳酸鈣粉體在膠黏劑、塑料領域的應用;石灰石、方解石、白雲石等鈣質礦山的綜合開發利用;大理石礦山及尾礦的綜合開發利用;含鈣工業固廢的綜合開發利用(如磷石膏、電石渣、廢石粉、除塵灰、高鈣灰等);參觀廣西科學院碳酸鈣實驗室及中試生產基地。
納米碳酸鈣粒徑小,補強效果好,是密封膠主要的功能填料之一,廣泛應用於是矽酮膠、MS膠、聚氨酯膠等品種。
在粘膠劑、密封膠中,納米碳酸鈣屬於結構和增強型填充劑,極大地提高了膠的粘合性、拉伸強度、模量和硬度。納米碳酸鈣作為矽酮密封膠的填充劑、增強劑,可以大大地降低製品的成本,改善製品的加工性能,極大地提髙膠的拉伸強度、撕裂強度等力學性能,通過對納米碳酸鈣晶型、粒徑及表面處理的控制,從而使製品獲得優良的觸變性能和抗流掛性能。
1、納米碳酸鈣生產工藝流程
(1)將石灰石與無煙煤按一定的比例在立窯中煅燒成石灰(CaO)和窯氣,再加入熱水,消化石灰生成石灰乳,過篩除去雜質,得到精製的Ca(OH)2漿;同時窯氣經過多級除塵後,凈化成乾淨的窯氣。
(2)調節Ca(OH)2漿的濃度和溫度,在碳化塔中控制反應溫度、濃度、氣液比、晶形控制劑等工藝條件,製備納米CaCO3熟漿,碳酸鈣熟漿經過陳化,使粒子規整,二次碳化,降低pH值。
(3)在活化罐中加入碳酸鈣熟漿,加熱至60℃以上,加入溶解好的分散劑和表面處理劑,進行活化處理,保溫攪拌30~60min即可。
(4)表面處理好的納米鈣漿液經壓濾、乾燥、粉碎、包裝得到納米碳酸鈣。
2、密封膠用納米碳酸鈣產品指標要求
(1)晶型
納米碳酸鈣的晶型應與矽酮密封膠的生產配方、製品的加工技術及設備條件相適應,一般地講,立方體、菱形六面體、立方體部分呈鏈鎖狀晶型的適應性比較廣泛。
(2)粒徑
以60~100nm為宜。粒徑太大,膠的觸變性能差,易流掛,同時會影響製品的力學性能,粒徑太細,分散難度大,捏合時間長,分散不好時容易引起膠的表面粗糙。
(3)水分
作為密封膠填充劑,納米碳酸鈣的水分含量越低越好,一般要求小於0.5%。水分太髙,加工過程中真空密煉時間長,動力消耗大,同時影響膠的後續工序質量;水分還可能使配方中的某些成分水解而產生無機顆粒,從而影響填料在膠中的摻合或產生顆粒等。
(4)pH值
pH值越低越好,碳酸鈣返鹼是輕鈣生產中較常見的現象,存在的鹼會與膠料中的酸性成分生成水,水很容易使矽氧烷水解產生無機顆粒,由此在膠料中形成密布的微小顆粒,並導致膠體穩定性下降,出現凝膠現象,從而影響製品的表面性能。
(5)表面處理
納米碳酸鈣改性效果的好壞將影響其顆粒對膠體的摻合作用,影響膠體的觸變性,改性效果好將使納米碳酸鈣在聚合物中具有良好的親和性,同時,也使應用納米碳酸鈣作填充劑的密封膠具有觸變性能。
(6)吸油值
吸油值是密封膠專用碳酸鈣的一項非常重要的指標,是影響碳酸鈣在膠中浸潤性的因素。配膠後可發現,碳酸鈣吸油值較高時膠的觸變性和各種力學性能均比較理想,但膠的粘性大,不易調整。
(7)比表面積
膠粘劑和密封膠中對納米碳酸鈣的比表面積以20-25m2/g為最佳,可以獲得最理想的抗坍落度和可擠壓性。當比表面積過大時,密封膠的可擠壓性顯得較差,抗拉力性隨著比表面積的增加而增大,但分散性能卻下降,因此,納米碳酸鈣應用於膠粘劑和密封膠中時,追求比較適中的比表面積。
(8)篩余物
篩余物應小於0.15%(45μm篩)。篩余物過高是製品產生表面顆粒的主要原因。