复合活性碳酸钙的表面改性的方法是什么?


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2022-12-03

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    改性剂的正确选择不仅应考虑改性剂与碳酸钙及其配套颜料粉末的相容性和相容性,还应考虑改质剂与基体其他化学添加剂的相容性,尤其是塑料系统和辅助材料用改性钙的相容性。目前,复合活性碳酸钙的表面改性方法主要有表面活性剂改性、偶联剂改性,反应性单体和活性大分子改性,原位聚合改性等。

    一、复合活性碳酸钙表面活性剂改性方法

    目前用于碳酸钙改性的表面活性剂种类繁多,生产能力大,价格低廉。它们主要可分为脂肪酸(盐)和钛酸盐。

    二、复合活性碳酸钙的偶联剂改性方法

    偶联剂分子的一端是极性基团,可与碳酸钙表面的羟基反应形成稳定的化学键;另一端的非极性基团涂覆在碳酸钙颗粒表面,使其表面亲油性,可降低颗粒表面自由能,提高与树脂的相容性,赋予复合材料更好的物理力学性能。目前用于碳酸钙改性的偶联剂主要有钛酸酯偶联剂和铝酸盐偶联剂。

    三、复合活性碳酸钙的聚合物改性方法

    聚合物可定向吸附在碳酸钙表面,使碳酸钙具有电荷特性,并在其表面形成物理和化学吸附层,以防止碳酸钙颗粒团聚,改善分散性。一般认为,聚合物涂层碳酸钙可分为两类:

    1、一种是将聚合单体吸附在碳酸钙表面,然后引发其聚合,从而在其表面形成极薄的聚合物膜;

    2、另一种方法是将聚合物溶解在合适的溶剂中,然后加入碳酸钙。当聚合物逐渐吸附在碳酸钙表面时,除去溶剂以形成涂层。

    四、原位聚合改性

    原位聚合是将颗粒均匀分散在单体中,然后用引发剂引发聚合。颗粒或分子均匀分散在聚合物基质上,形成具有弹性涂层核壳结构的颗粒。与传统的填充聚合物材料相比,原位多相聚合确保了填充颗粒的均匀分散。

    复合活性碳酸钙在塑料中的常见问题主要体现在粉末的有效分散、产品的表面光泽度、产品加工中的挤出性能以及色泽的稳定性。

    (1)粉末分散

    1、活性剂表面涂层处理不完整,吸油值高,可能导致混合干粉时材料壁附着力与DOP和其他增塑剂的相容性差,导致混合时间延长;

    2、产品的pH值偏高,尤其是高于10时,粉末颗粒表面的介电性能发生变化,电荷增加,产品易粘壁、扬尘、混料;

    3、重钙可以有效提高加工的流动性,但如果重钙添加过多,粒度过大,容易造成母料表面平整度差,手柄粗糙明显。

    (2)产品表面光泽度

    1、当粉末粒径较大时,塑化后挤出颗粒表面明显有许多小颗粒,表面反射减少,光散射效应使胶体颗粒表面光泽差而暗;

    2、在橡胶化合物的增塑过程中形成胶乳状气泡。橡胶混合物挤出并冷却后,在微小气泡的位置形成孔,表面变得不均匀,光泽度降低;

    3、材料挤出时,表面光泽良好,但橡胶冷却存放一段时间后,表面出现“雾状”,主要是因为橡胶中过量使用硬脂酸导致一些硬脂酸沉淀;

    4、产品表面光滑度差的主要原因是胶体粘度高,流动性差。

 

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