碳酸鈣的用途研究
瀏覽：2449次 發(fā)布日期：2020-02-19 字號：大 中 小
碳酸鈣是一種重要的無機(jī)礦物。從地質(zhì)學(xué)角度來看,碳酸鈣就是地球外殼的天然礦物。碳酸鈣礦床有3種類型:石灰石、白堊和大理石。據(jù)有關(guān)部門研究,世界碳酸巖(包括碳酸鈣和白云石)的分布面積達(dá)534萬平方公里,占地球陸地表面積的4%。中國碳酸巖分布面積為344萬平方公里,占世界的64%。 碳酸鈣分輕質(zhì)碳酸鈣(PCC)和重質(zhì)碳酸鈣(GCC)兩種。碳酸鈣的特性是可以人工調(diào)控色澤、粒徑、表面特性、分散度、流變性、觸變性以及晶型等,而且碳酸鈣化學(xué)純度高,化學(xué)惰性強(qiáng),熱穩(wěn)定性好,在400攝氏度以下不會分解。另外,碳酸鈣還具有吸油率低、硬度低、磨耗值小、無毒、無臭、無味,分散性好等優(yōu)點。 由于上述特殊性能,碳酸鈣的應(yīng)用發(fā)展較快,目前已廣泛地應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,如橡膠、塑料、造紙、涂料、油漆、油墨、電纜、制藥、化肥、飼料、食品、制糖、紡織、玻璃、陶瓷、衛(wèi)生用品、密封劑、膠粘劑、殺蟲劑和農(nóng)藥載體以及煙道除硫、水處理等環(huán)保方面。輕質(zhì)碳酸鈣用途與重質(zhì)碳酸鈣有重疊也有不同,主要用于造紙、塑料、人造橡膠、食品、食用色料、醫(yī)藥、黏結(jié)劑和衛(wèi)生用品等領(lǐng)域。近年來,因為有資料談及輕質(zhì)碳酸鈣可增強(qiáng)某些材料的性能,所以它的使用范圍有所增加。 碳酸鈣在造紙業(yè)的應(yīng)用 在造紙工業(yè)使用碳酸鈣,可使紙張亮度好、結(jié)構(gòu)堅實、利書寫、涂布均勻、摩擦度低、易排濕以及易干燥等。由于世界造紙業(yè)從上世紀(jì)80年代初開始成功地由酸性工藝轉(zhuǎn)向堿性工藝,使填充料的使用發(fā)生了革命性的變化:碳酸鈣代替木槳和其他顏料,可改善紙張的光亮度、不透性、空隙度、松密度等。堿基加工主要用于生產(chǎn)精細(xì)印刷和書寫紙張,對新聞紙等一些重要用紙,雖然使用酸基環(huán)境生產(chǎn),但也可使用碳酸鈣。目前造紙涂料配方中碳酸鈣使用量大幅增加,已從5%～10%上升到30%左右。 世界由酸性轉(zhuǎn)向堿性工藝造紙在上世紀(jì)90年代中期達(dá)到高潮,以造紙生產(chǎn)能力計,1997年美國堿性或中性造紙工藝占造紙總生產(chǎn)能力的80%,西歐占65%;到2000年,美國除少量特殊紙品外,95%生產(chǎn)能力已采用堿性或中性,歐洲也達(dá)80%。這種轉(zhuǎn)向給了碳酸鈣一個巨大的市場。 目前我國生產(chǎn)的造紙涂布級碳酸鈣不能滿足需求,缺口尚需進(jìn)口補(bǔ)足。 碳酸鈣在塑料聚合物方面的應(yīng)用 碳酸鈣是非常重要的填充料,特別是在歐洲,以重量計,占礦物填充劑和加強(qiáng)劑市場的60%。碳酸鈣填充料的主要用途有增塑PVC(電纜、地板人造革等,重鈣占10%～30%,),硬聚氯乙烯(rigidPVC門窗、異型材、板材、管材、薄板中占5%～20%,地板磚中占40%～80%),不飽和聚酯材料(汽車、電器和器具工業(yè)的薄板模塑和整體模塑),聚丙烯(家具、汽車、包裝、纖維等)和聚乙烯。 重鈣作為填料加入塑料中,不僅起到增容、增量、降低成本、使布料均勻作用,還能提高加工性能、耐磨性能、拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、斷裂伸長率和制品熱學(xué)性能等,另外,加入重鈣,可改進(jìn)塑料制品的穩(wěn)定性。 據(jù)報道,重鈣目前廣泛應(yīng)用于聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯和各種不飽和樹脂中,其中PVC制品是碳酸鈣最早和最大的市場,比如,在軟質(zhì)聚乙烯電線、聚氯乙烯、聚氯乙烯瓦、鈣塑料材料中,占20%～50%,在聚乙烯、聚丙烯包裝材料中占10%～30%,在汽車零部件、天棚中占20%～60%。 碳酸鈣在生產(chǎn)油漆、涂料方面的應(yīng)用 生產(chǎn)油漆是碳酸鈣的另一個重要用途。碳酸鈣是油漆生產(chǎn)中重要的填充劑,細(xì)度和顆粒分配決定了油漆的透明度。還有,碳酸鈣耐候性好,具有耐磨損、低電解液含量、PH穩(wěn)定效應(yīng)、可提高耐腐蝕性能和涂料的流變性等重要特性。碳酸鈣在水基涂料系列也非常重要,它能提高速干性能,在公路劃線方面有重要意義。 另外,在油漆中使用碳酸鈣可以減少鈦白粉的用量,從經(jīng)濟(jì)上考慮是有利的。這必將進(jìn)一步刺激碳酸鈣在油漆、涂料中的用量增長。
