重质碳酸钙是什么东西?
重质碳酸钙,简称重钙,是由天然碳酸盐矿物如方解石、大理石、石灰石磨碎而成。是常用的粉状无机填料,具有化学纯度高、惰性大、不易化学反应、热稳定性好、在400℃以下不会分解、白度高、吸油率低、折光率低、质软、干燥、不含结晶水、硬度低磨耗值小、无毒、无味、无臭、分散性好等优点。
中文名
重质碳酸钙
外文名
Heavy Calcium Carbonate
相对分子量
100.09
简称
重钙
延伸阅读
轻质碳酸钙和重质碳酸钙的区别与区分方法?
1、来源方式不同
轻质碳酸钙是化学合成的碳酸钙,又称沉淀碳酸钙、胶体碳酸钙或者活性碳酸钙,甚至可以生产出纳米碳酸钙,简称轻钙。它是将石灰石原料煅烧生成石灰和二氧化碳,再加水消化石灰生成石灰乳,其主要成分氢氧化钙,通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸钙沉淀,经脱水、干燥和粉碎制得,或者由碳酸纳和氯化钙进行复分解反应生成碳酸钙沉淀,经脱水、干燥和粉碎制得。重质碳酸钙简称重钙,是用机械方法直接粉碎天然的方解石、大理石、白垩、贝壳等制得。
2、堆积密度不同
重钙与轻钙最明显的区别就在于产品的堆积密度不同,重钙产品的堆积密度较大,一般为0.8~1.3g/cm3;而轻钙产品的堆积密度较小,多为0.5~0.7g/cm3;一些纳米碳酸钙产品的堆积密度甚至更低,可以达到0.28g/cm3左右。由产品的包装体积也可以粗略分辨出重钙和轻钙产品,一般重钙产品多为25kg/包,产品包装体积较小,而同等质量的轻钙产品包装体积明显较大,一些纳米碳酸钙产品还采用15kg/包或20kg/包的包装。
习惯上我们常用沉降体积来衡量碳酸钙密度的大小,沉降体积是单位质量的碳酸钙在100ml水中振荡并静置3h后所具有的体积(ml),沉降体积越大说明产品粒度越小、密度越轻、产品档次越高。重质碳酸钙的沉降体积为1.1~1.4ml/g,轻质碳酸钙的沉降体积为2.4~2.8ml/g,纳米轻质碳酸钙的沉降体积为3.0~4.0ml/g,通过沉降体积的不同可以初步判断轻质碳酸钙、重质碳酸钙和纳米碳酸钙。
其实重钙和轻钙的复合制品的真实密度相差不大,一般重钙真实密度为2.6-2.9g/cm3,而轻钙为2.4-2.6g/cm3。也有人说两者真实密度一样,只是堆积密度不同。究其原因是因为轻钙的颗粒形状为纺锤形或者枣核形,占用体积比较大;而重钙的外观形状为块状居多,占用体积比较小。
3、白度大小不同
由于重钙产品相对杂质较多,因此产品白度一般为89%~93%,极少数的产品能达到95%。而轻钙产品因为化学合成制成,去除了很多杂质,产品纯净度很高,因此白度多为92%~95%,部分产品可以达到96%~97%,这也是轻钙产品多用于高档或浅色制品填充的主要原因。
4、水分含量不同
重钙产品水分一般为0.2%~0.3%,水分含量比较低同时也较为稳定,一些高档的重钙产品水分甚至可以达到0.1%左右。普通轻钙产品水分0.3%~0.8%,有时会有一定的波动不太稳定。传统上重、轻钙的区分就是用水份仪器测试水分,水分大到接近1%就是轻钙,小到0.1%以下为重钙。
5、粒径大小不同
重钙产品的粒径为0.5~45um不等,产品粒径因粉碎设备不同而不同。普通轻钙产品的粒径一般为0.5~15um,因颗粒形状为纺锤形难以准确测定,一般是一个范围;轻钙中的纳米碳酸钙粒径更细,尺寸一般为20~200nm。普通轻质碳酸钙的粒度一般在2500目左右,可以满足PVC管材和型材的性能需要,所以从粒度上考虑传统上PVC管材和型材都选用轻质碳酸钙。以前因粉碎设备的限制,重质碳酸钙达不到这个细度,现在重质碳酸钙的粒度完全可以满足需要,甚至比轻质碳酸钙更细,所以现在PVC管材和型材两者都可以选用。
碳酸钙粒径的测定可以用粒度分析仪,进口的有马尔文,国产的有珠海欧美克的和丹东百特等等。
6、味道不同
轻钙因石灰石煅烧后去除掉很多杂质一般来说白度较高,纯度也较高,但国内的轻钙很多因为氧化钙反应不完全,残留有石灰味道,如果用于食品行业,如填充饼干则会有呛人的味道,而重钙没有。另外,过多的氧化钙会造成产品在水性体系偏碱性或者PH值不好调节,导致成品不稳定。此外,两者的磷酸含量不同,轻钙中有时为了调整PH值处于合理范围需要加入少量磷酸,而重钙则没有。
7、颗粒形状不同
用高倍显微镜看,普通轻钙的颗粒较为规则,在充分分散开来的情况下通常呈纺锤形,具体见图2所示。对于轻质碳酸钙,合成产品的颗粒形状是可以人为控制的,可以在碳化过程中加入控制剂来实现控制。目前开发的控制剂有无机酸、无机碱、有机酸(氨基酸)、醇类、糖类、蛋白质和特殊结构的生物聚合物,例如用双亲水嵌段聚合物PEG-b-PMAA在不同浓度和不同PH值下可以分别制成菱形、花生形、长棒形、球形和哑铃性外观的碳酸,再如用树枝形聚合物聚天冬氨酸可以制成螺旋形状碳酸,又如加入阴离子右旋糖苷可以获得球形碳酸钙。
重钙产品由于采用机械粉碎和分级,颗粒形态一般多为立方体、多棱体、长方体等不规则形态,具体见图1所示。对于不同的重钙加工方法,碳酸钙的微观形状不同,例如用擂蒙磨加工的碳酸钙为纺锤形,用气流磨加工的碳酸钙为颗粒形。
对于重质碳酸钙不同产地碳酸钙具有固定的晶形,破碎和细化不会改变晶型,一般方解石重钙为六方晶型、大理石重钙为立方晶型。对于轻质碳酸钙,在具体碳化制备过程中,三种晶型碳酸钙以不同比例同时出现,要想得到单一纯净的某一晶型,就要控制成型过程。轻质碳酸钙的三种晶型介绍如下:
(1)方解石晶型这是碳酸钙最稳定的晶型,属于六方晶系,通常条件下矿物碳酸钙都以此种晶型存,具有此类晶型的碳酸钙遮盖力大、白度高、纯度好、耐热、耐腐蚀、耐化学稳定。
(2)文石晶型常温下是碳酸钙亚稳定晶型,属于斜方晶系,具有此类晶型的碳酸钙长径比高,常用于聚合物的补强复合材料。
(3)球霰石晶型是碳酸钙最不稳定的晶型,只有在有机质材料中会有少量存在,并在短时间内会自动转换为方解石晶型或文石晶,具有此类晶型的碳酸钙对生物的生命和健康起着非常重要的作,研究发现树枝状聚合物电介质和某些低分子量聚合物电介质可以促进稳定的球霰石晶型生成。
9、吸油值不同
轻质碳酸钙的吸油值为60-90 ml/100mg,远远大于重质碳酸钙的40-60 ml/100mg,因此吸收液体性和吸收树脂性能很,如果配方含有液体助剂,应该选用吸油质小的重质碳酸,吸油值大的无机粉体,会导致需要处理的偶联剂量增,例如碳酸钙的吸油值由40增大到50ml/100mg,会导致偶联剂用量增加30%,在PVC配方中如果选择轻质碳酸,就要多消耗液体助剂和PVC树,因此从吸油值上考虑应该尽可能选择吸油值低的重质碳酸钙。
10、流动性不同
从流动性上考虑,轻质碳酸钙的微观结构为纺锤形状,加上其自身吸油值比较大,可以将配方中促进流动的组分如润滑剂、增塑剂、偶联剂、分散剂等吸收,所以它的流动性不如重质碳酸钙好,一般加入量超过25份就严重影响流动性,而重质碳酸钙为颗粒状可以促进流动性,加入量不受限,在PVC管材配方中如果碳酸钙添加超过25份,如果从流动性上考虑最好选用重质碳酸钙。
11、价格不同
重质碳酸钙的加工主要是通过机械破碎、研磨的方法实现的;轻质碳酸钙的生产是通过化学反应沉淀后制取的,后者比前者的工艺复杂的多,要求也相应严格的多,因此同等粒径的重质碳酸钙要比轻质碳酸钙便宜30%左右,如果性能允许可选择重质碳酸钙更经济便宜。
12、改性功能不同
重、轻碳酸钙两者改性效果区分有细微区别,重质碳酸钙对拉伸强度较好,而轻质碳酸钙对冲击强度和刚性较好,一般用轻钙的塑料表面更光滑一些,而且密度会低一些;使用重钙塑料加工流动性要好一些,而且粒径较小的重钙填充塑料性能也较好。
13、色光可控度不同
色相为颜色的主色调,而色光为颜色的余光。不同的碳酸钙具有不同的色光,具体有白色、红色、青色、黄色之分,究其原因为其晶型的不同,不同晶型的粉体具有不同的色相,碳酸钙具有三种不同的晶型,因此也就具有不同的色相。对于重质碳酸钙而言不同产地碳酸钙所发出的底色不同,破碎和细化也不会改变。如四川碳酸钙底色发蓝色,广西碳酸钙底色发红色、江西碳酸钙底色发青色等等。而对于轻质碳酸钙,因为它为化学合成法人工制成,在合成的过程中可以控制其产生晶型的种类,所有就可以控制其色光的类型。
在具体配色时,碳酸钙的色光要与主着色剂色相一致,例如带蓝色色光的碳酸钙会消除黄色颜料的着色力。也经常利用带蓝色色光的碳酸钙,去消除在黄色色光的制品轻质碳酸钙带有蓝色色光,我们一般常用它加入PVC制品中消除其自身带有的黄色色光。这也是以前PVC很喜欢选择添加轻质碳酸钙而不选择重质碳酸钙的其中一个原因。
14、PH值大小不同
轻质碳酸钙的PH值为9-10,而重质碳酸钙的PH值为8-9,也就是说轻质碳酸钙的碱性比重质碳酸钙更强一些,在碳酸钙复合制品燃烧过程中,更加容易吸收酸性分解气体。因此,碳酸钙复合制品焚烧低毒气的原因为碳酸钙本身呈现碱性,可以吸收燃烧产生的HCI、H2S等酸性气体,消除酸性能物质遇氯元素产生二噁英的隐患。
在欧美日韩发达国家及我国台湾地区的环保法明确规定凡一次性塑料垃圾袋,生产时必须添加碳酸钙(CaCO3),日本规定焚烧处理塑料垃圾袋都要求含有30%以上的碳酸钙,并由专门的环保部门监制。只有填充了无机物碳酸钙(CaCO3)在焚烧时才可降低发热量,焚烧时化为粉末不滴油、不冒黑烟,无二次公害产生,且不损伤焚化炉,符合环保产品的国际趋势。所以,从焚烧碳酸钙复合制品低释放毒气上考虑,首选轻质碳酸钙具有更加环保的社会意义。
结论:正确区分好轻质碳酸钙和重质碳酸钙,在具体配方设计时选取适合自己的碳酸钙具有重要的意义,这样就可以按需要选取材料,既可以满足性能又可以降低成本。
重钙粉主要用途?
重钙粉主要作用
重钙粉在各行业中的作用:
1、橡胶行业用重钙粉
橡胶用重质碳酸钙粉400目,白度:93%,碳酸钙含量:96%,碳酸钙是橡胶工业中使用量最大填充剂之一。碳酸钙大量填充在橡胶之中,可增加其制品的容积,并节约昂贵的天然橡胶,从而大大降低成本。碳酸钙填入橡胶中,能获得比纯橡胶硫化物更高的抗张强度、撕裂强度和耐磨性。
2、塑料行业用重钙粉
塑料母料、色母粒用重质碳酸钙粉(重钙粉)400目,要求高温加热后白度不变,矿石结构为大结晶方解石,碳酸钙含量:99% ,白度:95%,碳酸钙在塑料制品中能起到一种骨架作用,对塑料制品尺寸的稳定性有很大作用,还能提高制品的硬度,并提高制品的表面光泽和表面平整性。由于碳酸钙白度在90以上,还可以取代昂贵的白色颜料。
3、油漆行业用重钙粉
油漆、乳胶漆用重质碳酸钙(重钙粉)800目或1000目,白度:95%,碳酸钙:96%,碳酸钙在油漆行业中的用量也较大,例如在稠漆中用量为30%以上。
重质碳酸钙
4、水性涂料行业用重钙粉
水性涂料用重质碳酸钙(重钙粉)800目或1000目,白度:95%,碳酸钙:96%,碳酸钙在水性涂料行业的用途更为广泛,能使涂料不沉降,易分散,光泽好等特性,在水性涂料用量为20-60%。
5、造纸行业用重钙粉
造纸用重质碳酸钙(重钙粉)325目,白度要求:95%,碳酸钙含量:98%碳酸钙在造纸工业的重要作用。能保证纸张的强度和白度,且成本较低。
6、建筑行业(干粉砂浆、混凝土)用重钙粉
干粉砂浆用重质碳酸钙(重钙粉)325目,白度要求:95%,碳酸钙含量:98%,碳酸钙在建筑行业中的混凝土中有重要作用。不仅可以降低生产成本,还可以增加产品的韧性和强度。
7、防火天花板行业重钙粉
防火天花板用重质碳酸钙(重钙粉)600目,白度要求:95%,碳酸钙含量:98.5%,碳酸钙在防火天花板生产过程中需要用到,可以提高产品的白度和亮度,而且防火性能也会增加。
8、人造大理石行业用重钙粉
人造大理石用重质碳酸钙(重钙粉)325目,白度要求:95%,碳酸钙含量:98.5%,纯净无杂质。碳酸钙目前已广泛用在人造大理石生产。
9、地板砖行业用重钙粉
地板砖用重质碳酸钙(重钙粉)400目,白度要求:95%,碳酸钙含量:98.5%,纯净无杂质,碳酸钙可以用在地板砖行业,用来增加产品的白度和拉力,改善产品的韧性,降低生产成本。
10、饲料行业用重钙粉
饲料行业用重质碳酸钙(重钙粉) 325目,白度要求:95%,碳酸钙含量:99%,纯净无杂质。碳酸钙可以增加饲料中钙含量,提升饲料品质。
重质碳酸钙和腻子区别?
重质碳酸钙,简称重钙,是由天然碳酸盐矿物如方解石、大理石、石灰石磨碎而成。是常用的粉状无机填料,具有化学纯度高、惰性大、不易化学反应、热稳定性好,但粘结性较差
腻子粉里面有重质碳酸钙成分 但是腻子粉中还含有胶,使得更具粘性,不易脱粉。
碳酸钙的物质类型?
无机化合物。碳酸钙化学式为CaCO,分子量为100。俗称大理石、石灰石、石粉、灰石等。碳酸钙呈中性,基本上不溶于水,溶于盐酸。它是地球上常见物质之一,存在于白垩、石灰岩、大理石、石灰华等岩石内,蜗牛等动物骨骼或外壳的主要成分也是碳酸钙。
物理性质
白色固体状,无味、无臭。有无定型和结晶型两种形态。结晶型中又可分为斜方晶系和六方晶系,呈柱状或菱形825~896.6℃分解,在约825℃时分解为氧化钙和二氧化碳。熔点1339℃,10.7MPa下熔点为1289℃。难溶于水和醇,几乎不溶于水。
化学性质
1、遇稀醋酸、稀盐酸、稀硝酸发生泡沸,并溶解。
2、在一大气压下将碳酸钙加热到900℃会分解成生石灰和二氧化碳。
轻质碳酸钙和重质碳酸钙有什么区别?
简称重钙,是用机械方法直接研磨矿石制得。由于重质碳酸钙的沉降体积比轻质碳酸钙的沉降体积小,所以称之为重质碳酸钙。
轻质碳酸钙又称沉淀碳酸钙,简称轻钙,是将石灰石等原料煅烧生成石灰(主要成分为氧化钙)和二氧化碳,再加水消化石灰生成石灰乳(主要成分为氢氧化钙),然后再通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸钙沉淀,最后经脱水、干燥和粉碎而制得。
由于轻质碳酸钙的沉降体积(2.4-2.8mL/g)比重质碳酸钙的沉降体积(1.1-1.4mL/g)大,所以称之为轻质碳酸钙。活性(亦称改性)碳酸钙是在碳酸钙的生产过程中添加活性剂(如脂肪酸等)进行表面活化处理而制得的。活性碳酸钙与普通轻、重质碳酸钙的最大区别是:活性碳酸钙亲油疏水普通碳酸钙亲水疏油所以其用途及用法有很大区别