重鈣和輕鈣被廣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)等樹(shù)脂之中。添加碳酸鈣對(duì)提高改善塑料制品某些性能以擴(kuò)大其應(yīng)用范圍有一定作用,在塑料加工中它們可以減少樹(shù)脂收縮率,改善流動(dòng)性,控制粘度。同時(shí),還能起到以下作用:
1.提高塑料制品的硬度和剛性
在塑料中,特別是軟質(zhì)聚氯乙烯中,硬度隨碳酸鈣配入量的逐漸增大,伸長(zhǎng)率隨硬度增加而降低。粒子細(xì),吸油值大的碳酸鈣,硬度的增長(zhǎng)率大。反之,粒子粗吸油值小的碳酸鈣,塑料的硬度增長(zhǎng)率小。在軟質(zhì)聚氯乙烯中,以重質(zhì)碳酸鈣的硬度增長(zhǎng)率為最小,沉淀碳酸鈣(輕質(zhì))則其次。
碳酸鈣的塑料(樹(shù)脂)內(nèi)一般不能起增強(qiáng)作用,碳酸鈣的粒子常?梢员粯(shù)脂所浸潤(rùn),所以碳酸鈣添加的正常作用是使樹(shù)脂剛性增大,彈性模量和硬度也增大。隨著添加量增加,剛性強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率都下降。
不同碳酸鈣,添加量不同,硬度也會(huì)不同。
2.提高塑料制品尺寸的穩(wěn)定性
碳酸鈣的添加,在塑料制品之中起到一種骨架作用,對(duì)塑料制品尺寸的穩(wěn)定有很大作用,對(duì)于大型吹塑制品可以起到加快產(chǎn)品成型,縮短產(chǎn)品成型周期的效果。
3.提高塑料制品的耐熱性
在一般塑料制品中添加碳酸鈣,耐熱性能皆有提高例如:在聚丙烯中,添加40%左右碳酸鈣,耐熱性提高200C左右。在填充比≤20%時(shí),耐熱溫度提高8~130℃。
4.改善塑料加工性能
重鈣和輕鈣的添加可以改變塑料的流變性能。碳酸鈣粉體,在添加中往往數(shù)量比較大,這樣就有助于它和其他組分的混合,也有助于塑料的加工成形。
碳酸鈣的添加,特別是經(jīng)過(guò)表面處理過(guò)的碳酸鈣添加之后,不但可以提高制品的硬度,還可以提高制品的表面光澤和表面平整性。
碳酸鈣的添加,可以減少塑料制品的收縮率、線膨脹系數(shù)、蠕變性能,為加工成形創(chuàng)造了條件。
5.改進(jìn)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,碳酸鈣的添加在這方面可以發(fā)揮一定作用。
白度在90以上的碳酸鈣,在塑料制品中有明顯的增白作用。與鈦白粉、立德粉配合,塑料制品的消光性有很大改進(jìn)。
在鈣塑紙張中,在低密度聚乙烯(LDPE)及高密度聚乙烯(HDPE)薄膜中,添加碳酸鈣都可達(dá)到散光和消光的作用,使之適宜書(shū)寫(xiě)、印刷。
6.降低塑料制品成本
普通的輕質(zhì)碳酸鈣、重質(zhì)碳酸鈣其價(jià)格都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于塑料價(jià)格,碳酸鈣的添加會(huì)使塑料制品的成本降低。固國(guó)外稱(chēng)碳酸鈣為填充劑(Filler)或增量劑(Extender)。
在現(xiàn)階段,添加碳酸鈣以降低塑料的成本為主要目標(biāo)。隨著碳酸鈣表面性質(zhì)的改善和形狀、粒度的可控,碳酸鈣將逐漸成為補(bǔ)強(qiáng)或賦予功能性為目的的功能性填充劑。
重鈣和輕鈣是PVC制品生產(chǎn)加工中較常用的填充劑,其使用目的大多是使PVC制品增量,以達(dá)到降低生產(chǎn)成本的目的。
7.可使制品具有某些特殊性能
碳酸鈣添加于電纜料中有一定的絕緣作用,碳酸鈣的添加可以提高某些制品的電鍍性能、印刷性能。
微細(xì)或超細(xì)的碳酸鈣添加在聚氯乙烯(PVC)中,有一定的阻燃作用。