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在膜的开发应用中,无机碳酸钙粉体是高分子材料最有效且常用的填料,填充法制膜工艺简单,是目前应用最广泛的方法,但由于碳酸钙与高分子相容性差,如果直接添加,填料难以分散均匀,导致填充体系加工困难,制品性能差,填料用量受限制,为了解决这些问题,通常将碳酸钙进行表面处理。
用此法制膜,不是直接添加碳酸钙于高分子材料中,而是在成膜前加入钙离子并加入碳酸根离子或通入二氧化碳,原位生成重钙粉的碳酸钙颗粒沉积于高聚物表面。
原位沉积法制备的复合膜,通过观察其断面发现碳酸钙与高分子间不是以简单的物理方式共混,而是发生化学吸附络合作用,从而也解决了碳酸钙与高分子的相容性问题,所得的膜质地均匀,性能较好,此方法较为新颖,有巨大的发展潜力,但目前应用不多。
不同的碳酸钙在塑料中的影响是有较大差别的,在塑料填料应用中一般选用重质微细碳酸钙,或者立方体,球状的轻质碳酸钙重质碳酸钙,为了提高碳酸钙的应用性能,需要降低碳酸钙的吸油量。
(1)控制碳酸钙的晶型可以控制其比表面积,在轻质碳酸钙的制备过程中,可以通过添加晶型控制剂来控制碳酸钙的晶型。
(2)改性剂改性降低碳酸钙的吸油量,改性剂一方面可以定向吸附在碳酸钙表面,使其表面具有电荷特性,形成较稳定的吸附层,这种吸附层的存在,可以很大程度上降低碳酸钙颗粒对溶剂的吸附量,吸油量降低,碳酸钙应用于塑料等材料中所需的增塑剂的量也就有所减少。
(3)有些厂家采用掺加重质碳酸钙的方法来降低轻质碳酸钙的吸油量和沉降体积,但是重质碳酸钙在研磨过程中会形成尖锐的棱角和光滑的晶体解理面,易发生裂纹使得材料破坏,平整的解理面与聚合物复合的结合力也较差,为了提高重质碳酸钙添加后的应用性能,可采用化学沉淀法使其表面沉淀一层轻质碳酸钙,使重质碳酸钙具有轻质碳酸钙的表面结构,提高其与有机聚合物的结合力。
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