表面改性剂
一、概 述
矿物的表面改性,主要是依靠改性剂在矿粒表面吸附、反应、活化、包覆或包膜实现的。因此,表面改性剂对于矿物的表面改性或表面处理具有决定作用。
常用于矿物表面改性的改性剂主要有各种偶联剂、表面活性剂、有机聚合物、不饱和有机酸、有机硅、金属氧化物及其盐等。几种改性剂的实用范围和主要特点见表 4 - 1。几种主要填料矿物的化学改性实践见表 4 -2。
表 4 -1 几种改性剂的实用范围和主要特点
表 4 -2 几种主要填料矿物的表面改性实践
二、偶联剂
( 一) 偶联剂的作用机理
由于非金属矿与塑料是两种不同性质的物质,它们之间有很大程度上的不相容性,再加之非金属矿与塑料等的弹性模量不一致,界面间易产生剪切应力,影响其复合材料的力学性能。偶联剂能把两种不同性质的物质通过化学作用或物理作用结合起来,即它能把无机填料和有机高分子基料两种不同性质的物质紧密地结合起来。因此,偶联剂也是无机物和有机物界面间的桥梁。
界面扩散理论认为,对作填料用的矿物进行改性处理时,所有的偶联剂不仅亲无机端应与填料表面以化学键结合,而且另一端还应能溶解、扩散于树脂的界面区域,在其与树脂大分子链发生纠缠或形成化学键,即偶联剂的亲有机端应含有较长的柔软碳氢链,以使形成柔性的有利于应力松弛的界面层,提高其吸收和分散冲击能,使复合材料具有更好的抗冲击性。
表面能理论认为,矿物填料属高能表面,为提高它和高聚物基体的相容性,必须借助偶联剂的 - R 基降低其表面能。
( 二) 偶联剂的种类
目前工业上用的矿物表面改性的偶联剂,按其化学结构可分为三大类:
硅烷类: 适用于硅酸成分较多的无机填料: 玻璃纤维、石英粉、白碳黑、云母、粘土。
钛酸酯类: 适用的无机填料较广。
锆铝酸盐偶联剂。
1. 硅烷偶联剂
( 1) 硅烷偶联剂的结构
图 4 -6 甲氧基及乙氧基硅烷偶联剂的结构式
硅烷偶联剂的通式为RSiX3。
通式中R代表与聚合物分子有亲和力或反应能力的有机官能团,例:氨基—NH2,乙烯基—CH2CH,甲基—CH3,环氧基—CH—CH2,氰基—CN等,可与有机分子反应或物理缠绕。
X代表水解性基团,能为水解的烷氧基,例:甲氧基—OCH3,乙氧基—OC2H5等。硅烷偶联剂的结构式如图4-6所示。
X基团水解后,在一定的条件下能与无机物表面的化学基团(OH—)起反应,形成牢固的化学键。这种具有两性结构的物质能把两种性质的物质结合起来。
进行偶联时,首先X基水解形成硅醇,然后再与无机填料表面上的羟基反应,形成氢键并缩合成—SiOM共价键(M表示无机填料表面)。同时,硅烷各分子的硅酸又相互缔合形成网状结构的膜覆盖在填料表面,使无机填料有机化。
( 2) 硅烷偶联剂的作用机理
经硅烷偶联剂处理的填料或增强材料 ( 如玻纤) 在提高复合材料性能方面的显著效果,早已得到确认,偶联剂的作用机理目前有很多理论,其中化学键理论是最老但仍然是最著名的理论。该理论认为: 硅烷偶联剂含有化学官能团,它的一端与硅质填料 ( 如玻璃) 表面的硅醇基团反应生成共价键另一端又能与树脂生成共价键。并提出了简单的偶联机理模型,见图 4 -7。
图 4 -7 硅烷偶联剂的作用机理模型图( 据吴森纪等,1990)
硅烷偶联剂的疏水基性质也符合“相似相亲”的原则。有机官能团R为乙烯基和甲基丙烯酰基时,对不饱和的聚酯和丙烯酸树脂特别有效当R为环氧基团时,对环氧树脂效果特好,同时也适用于不饱和树脂。含氨基的硅烷能和环氧树脂、聚氨酯发生化学反应,对酚醛树脂和三聚氰胺树脂的固体也有催化作用,故适用于环氧、酚醛、三聚氰胺、聚氨酯等树酯含巯基的硅烷对硫化橡胶的偶联效果最佳,故含巯基的硅烷偶联剂是橡胶工业应用最广的品种。
亲水基,也称水解性基团,该基团遇水可分解变成活性基团硅醇(≡Si—OH)。通过硅醇和无机矿物表面反应,形成牢固的化学结合或吸附于矿物表面。当X为—OCH3和—OC2H5时,水解速度缓慢,且水解产物醇为中性物质,因此可用水为介质进行表面改性。因乙氧基的体积比甲氧基的大,乙氧基硅烷在水中的溶解度较小,所以,目前趋向采用含乙氧基类硅烷偶联剂。除此以外,还以—OC2H4OCH3作X基团,不仅保留其水解性,而且还能提高水溶性、亲水性,应用时更为方便。应用硅烷偶联剂的方法有两种:一是将硅烷配成水溶液,用它处理无机填料或颜料后,再与有机高聚物或树脂混合,即预处理法另一种方法是将硅烷与填料及有机高聚物基料混合(即迁移法)。前一种方法处理效果较好,而后一种工艺较简单。
硅烷偶联剂的用量与偶联剂的品种及填料的比表面积等有关,可按下式计算:
偶联剂的用量=填料量(g)×填料比表面积(m2/g)/单位质量偶联剂的最小包覆面积(m2/g)。常见硅烷偶联剂的名称、化学结构及最小包覆面积见表4-3。
表4-3常见硅烷偶联剂的名称、化学结构及最小包覆面积
(据郑水林,1995吴森纪等,1990略有改动)
硅烷偶联剂可用于许多无机矿物填料或颜料的表面处理,其中对含硅酸成分较多的石英粉、玻璃纤维、白炭黑等的效果最好。
2.钛酸酯偶联剂
钛酸酯偶联剂是美国Kenrich石油化学公司在20世纪70年代开发的一类新型偶联剂,至今已有几十个品种,是无机填料和颜料等广泛应用的表面改性剂。
钛酸酯偶联剂可用通式(RO)mTi—(OX—R'—Y)n表示。
式中:1≤m≤4,m+n≤6其中:
RO是可水解的短链烷氧基,能与无机物表面羟基起反应,从而达到化学偶联的目的。m是该基团数。
Ti是偶联剂分子的核心,—TiO—为酯基和烷基转移和交换功能基团,是钛酸酯的有机骨架,和聚合物羟基间进行交换,起酯基和烷基转移反应。钛和氧的结合松弛,体系中的有机酸容易游离出来作催化或缓效剂影响反应。
OX可以是羧基、烷氧基、磺酸基、磷基等,这些基团很重要,决定钛酸酯所具有的特殊功能,如磺酸基赋予有机物一定的触变性焦磷酰氧基有阻燃、防锈和增强黏结的性能亚磷酰氧基可提供抗氧、耐燃性能等,因此通过OX的选择,可以使钛酸酯兼具偶联和其他特殊性能。
R'是长碳链烷基,碳数常为12~18。它和聚合物的链发生缠绕作用,借助分子间的力结合在一起,从而可传递应力,提高冲击强度、剪切强度和伸长率。此外,长链烃还可改变矿物的表面能,降低体系黏度,使高充填聚合物也能显示出较好的熔融流动性,所以这种偶联剂特别适用于聚烯烃之类的热塑性树脂。
Y为羟基、氨基、环氧基或末端氢原子等,这些活性基团连接在钛的有机骨架上,能使偶联剂和有机聚合物进行化学反应,通过偶联剂使矿物和有机基体相结合。
n为官能团数目,当n>2时,为多官能团的钛酸酯,但m+n<6。
根据分子结构及其偶联机理,钛酸酯偶联剂分四种类型:单烷氧基型,单烷氧基焦磷酸酯型,螯合型和配位型。
(1)单烷氧基型钛酸酯偶联剂
适合于不含游离水,只含化学键合水或物理键合水的干燥填料如碳酸钙,以及水合氧化铝等。单烷氧基型钛酸酯偶联剂除含三乙醇胺基(既属单烷氧基型又属螫合型)、焦磷酸酯基两类外,大多耐水性差,只能在有机溶剂中溶解和包覆粉体物料。操作方法一般如下:先将单烷氧基型钛酸酯偶联剂溶解在少量甲苯、二甲苯等烃类溶剂中,然后和粉体物料在室温下搅拌均匀,适当升温,在90℃左右继续搅拌混合半小时以上,保证钛酸酯偶联剂与粉体表面偶联作用。如果没有条件加温,偶联作用在室温下也能进行,只是比较缓慢,最好在室温下搅拌2小时然后放置过夜后再使用。一般讲,溶剂用量大,对粉体的包覆效果较好,但多余的溶剂必须除去。钛酸酯偶联剂用溶剂稀释十分重要,它能使偶联剂均匀包覆在粉体的表面。在实际生产中,根据具体情况,适量加入稀释剂,才能达到均匀包覆的目的。
(2)单烷氧基焦磷酸酯基型偶联剂
该类偶联剂比一般单烷氧基型钛酸酯耐水性好,适合于含湿量较高的矿物,如陶土、滑石粉等。在单烷氧基焦磷酸酯基型钛酸酯偶联剂中,除单烷氧基于矿物表面的烃基反应形成偶联剂外,焦磷酸酯基还可分解形成磷酸,结合一部分水。
(3)螯合型
螯合型钛酸酯偶联剂具有极好的水解稳定性,适用于高含湿量填料和含水聚合物体系,且可在高温状态下使用。
螯合型钛酸酯偶联剂耐水性好,它可以溶解在有机溶剂中包覆粉体物料,也可以在水相中包覆粉体物料。但是,螯合型钛酸酯偶联剂大多不溶于水。一般可以采取3种方法使它分散在水相中:a.用高速分散器使之分散于水b.使用表面活性剂使它分散于水c.含有磷酸基、焦磷酸基及磺酸基的螯合型钛酸酯可用胶类试剂使之季胺盐化后溶解于水。
(4)配位型
配位体型钛酸酯偶联剂是为避免四价钛酸酯在某些体系中的副反应,如在聚酯中的脂交换反应,在环氧树酯中与烃基反应,在氨酯中与聚醇或异氰酸酯反应等而研制的。可见它适用多种矿物和聚合物,它对矿物的作用类似单烷氧基型钛酸酯偶联剂。
配位型钛酸酯耐水性好。既可溶于有机溶剂后再包覆粉体物料,也可在水相中包覆粉体物料。配位型钛酸酯大多数不溶解于水,通常使用表面活性剂、水性助溶剂使之溶解于水,或高速搅拌使其乳化分散在水中。
钛酸酯偶联剂的用量是要使钛酸酯偶联剂分子中的全部异丙氧基与无机填料或颜料表面所提供的羟基或质子发生反应,过量是没有必要的。钛酸酯偶联剂的大致用量为填料或颜料用量的0.1%~3.0%左右。被处理填料或颜料的粒度越细,比表面积越大,钛酸酯偶联剂的用量就越大。最适当的用量可以用黏度测定法求得:高熔点的聚合物通常用低分子量的液体,如矿物油代替做模型试验,钛酸酯用量从填料重量的0.25%,0.5%,0.75%,1.0%,1.5%,2.0%及3.0%等做试验,黏度下降最大点,就是较合适的钛酸酯用量。
钛酸酯偶联剂在使用过程中应特别注意以下几个问题:
1)严格控制使用温度,防止钛酸酯分解。
2)尽量避免与具有表面活性的助剂并用,因为它们会干扰钛酸酯偶联剂界面处的偶联反应。如果必须使用这些助剂时,应在填料、偶联剂和聚合物充分混合作用后再加入这些助剂。
3)加料顺序应注意避免首先与酯类增塑剂接触,以免发生酯交换反应而失效。
4)注意分散均匀。因钛酸酯偶联剂一般用量为0.5%~3%,不易与大量填料均匀混合,可采用适量稀释剂及喷雾方法使其均匀分散混合。
5)注意技术结合,提高偶联效果,如钛酸酯与硅烷偶联剂并用能产生协同效应。
三、表面活性剂
1.高级脂肪酸及其盐
高级脂肪酸属于阴离子表面活性剂,其分子通式为RCOOH。分子一端为长链烷基(C16~C18),其结构和聚合物相似,因而与聚合物有一定的相容性分子一端为核基,可与无机填料或颜料表面发生物理、化学吸附作用。因此,用高级脂肪酸及其盐,如硬脂酸处理无机填料或颜料类似偶联剂的作用,有一定的表面处理效果,可改善无机填料或颜料与高聚物基料的亲和性,提高其在高聚物基料中的分散度。此外,由于高级脂肪酸及其盐类本身具有润滑作用,还可使复合体系内摩擦力减小,改善复合体系的流动性能。
无机填料或颜料常用的高级脂肪酸及其金属盐类表面处理剂有:硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸锌等,用量约为填料或颜料重量的0.5%~3%,使用时可直接与无机填料、颜料混合分散均匀,也可将硬脂酸稀释后喷洒在无机填、颜料表面,搅拌均匀后再烘干,除去水分。
2.高级胺盐
属于阳离子表面活性剂,其分子通式为RNH(伯胺)、R2NH(仲胺)、R3NH(叔胺)等。高级胺盐的烷烃基与聚合物的分子结构相近,因此与高聚物基料有一定的相容性,分子另一端的氨基可与无机填料或颜料等粉体表面发生吸附作用。
非离子型表面活性剂对填充(或复合)体系的作用机理与各类偶联剂相似。亲水基因和亲油基因分别与填料和高聚物基料发生相互作用,加强二者的联系,从而提高体系的相容性和均匀性。二极性基团之间的柔性碳链起增塑润滑作用,赋予体系韧性和流动性,使体系黏度下降,改善加工性能。如用高级脂肪酸聚氧乙烯醚类作处理剂对硅灰石粉进行的表面改性结果表明,改性后大大提高了硅灰石在PVC电缆中的填充性能。
除了上述表面活性剂外,磷酸酯也可用于无机粉体的表面处理,如单脂型磷酸酯用于滑石的表面包覆处理,可改进滑石粉填料与高聚物(如聚丙烯)的界面亲和性,改善其在有机高聚物基料中的分散状态,并提高高聚物基料对填料的润湿能力。
四、不饱和有机酸
不饱和有机酸作为无机填料的表面改性剂带有一个或多个不饱和双键及一个或多个羟基,碳原子数一般在10个以下。常见的不饱和有机酸是:丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、肉桂酸、山梨酸、2-氯丙烯酸、马来酸、醋酸乙烯、醋酸丙烯等。一般来说,酸性越强,越容易形成离子键,故多选用丙烯酸和甲基丙烯酸。各种有机酸可以单独作用,也可以混合使用。
五、有机硅
有机硅是以硅氧烷链为憎水基,聚氧乙烯链、氨基、酮基或其他极性基团为亲水基的一类特殊类型的表面活性剂,俗称硅油或硅树脂。其主要品种有聚二甲基硅氧烷、有机基改性硅氧烷及有机硅与有机化合物的共聚物等。
六、无机表面改性剂
氧化钛、氧化铬、氧化铁、氧化铝等金属氧化物常用作沉淀法(包膜)制备云母珠光颜料的表面改性剂Al2O3、SiO2等常用做无机颜料的表面处理,以提高颜料的保光性、耐候性、改善着色力和遮盖力等,如用SiO2包覆钛白粉等。沉淀法表面包膜工艺常用无机表面改性剂,其改性的物料(基质)一般也是无机物。
例1:云母铁
水解:FeCl3+3H20→Fe(OH)3+3H+
覆盖:Fe(OH)3覆盖在云母的表面
焙烧:Fe(OH)3→Fe2O3+3H2O→云母铁
例2:云母钛
工业生产中常用TiOSO4,TiOSO4在水解过程中,要产生一种偏钛酸H2TiO3的物质,沉淀覆盖在云母鳞片上,形成一层H2TiO3均匀的薄膜,再将覆盖有H2TiO3薄膜的云母进行焙烧后,结晶出的TiO2晶体(金红石型或锐钛矿型)薄膜,形成云母钛珠光颜料。其反应过程为:
水解:TiOSO4+H2O(水解)→TiO2·XH2O+H2SO4
覆盖:TiO2·XH2O(水合TiO2)覆盖在云母的表面
焙烧:TiO2·XH2O→TiO2结晶→云母钛
工艺流程见图4-8。
图4-8 水解涂钛法生产珠艺云母粉的工艺流程
七、覆膜用树脂涂层剂
这是利用高聚物或树脂等对粉体表面进行“覆膜”而达到表面改性的方法。如用酚醛树脂或呋喃树脂等涂敷石英砂以提高精细铸造砂的黏结性能。这种涂敷后的铸造砂既能获得高的熔模铸造速度,又能保持模具和模芯生产中得到高抗卷壳和抗开裂性能用呋喃树脂涂敷的石英砂用于油井钻探可提高油井产量。
涂敷改性是一种对粉体表面进行简单处理的方法。精密铸造用的型砂可以用树脂对原砂表面进行覆膜改性处理。根据覆膜工艺可分为冷法和热法两种。
1.冷法覆膜
冷法覆膜是在室温下进行。其方法是:先将粉状树脂与石英砂混匀,然后加入溶剂(如工业酒精、丙酮或糠醛),溶剂加入量根据混砂机是否封闭而定。对于封闭式混砂机,酒精用量为树脂量的40%~50%若混砂机不能封闭,则为70%~80%。加入溶剂后继续混合到溶剂挥发完毕,将涂覆了树脂膜的砂经干燥后,破碎和过筛即得覆膜砂产品。这种方法的有机溶剂耗量大,仅用于小规模生产。
2.热法覆膜
是将砂子加热后进行的包敷。方法是先将石英砂加热到140~160℃,而后与树脂在混砂机中混匀,其中树脂用量为石英砂用量的2%~5%。这时树脂被热砂熔化,包覆在砂粒表面,随温度降低而变粘。此时加入乌洛托品水溶剂,使乌洛托品分布在砂粒表面,并使砂急冷(乌洛托品作为催化剂可在壳模形成时使树脂固化),再加硬脂酸钙(防止结块)混数秒钟后出砂,然后粉碎、过筛、冷却后即得覆膜砂产品。此法效果较好,适合大规模生产,但工艺控制较为复杂,并需用专门的混砂设备。精密铸造中用作壳芯的树脂覆膜砂配方实例见表4-4。
表4-4精密铸造中用作壳芯的树脂覆膜砂配方实例
晚上好,三乙醇胺硼酸酯如果按照分子式判读应该属于酯类化合物,氢氧化钠是无机强碱条件可能会使这种硼酸酯发生水解反应失去偶联防锈能力,一般情况来说像是硅烷、钛酸酯和硼酸酯都与强碱环境有禁忌配伍。水性防锈剂配方中可用其他弱碱代替氢氧化钠。
纳米活性碳酸钙的工业制备方法。该方法在一定浓度的Ca(OH)2的悬浮液中通入二氧化碳气体进行碳化。通过对Ca(OH)2悬浮液的温度、二氧化碳气体的流量控制碳酸钙晶核的成核速率;在碳化至形成一定的晶核数后,由晶核形成控制转化为晶体生长控制,此时加入晶形调节剂控制各晶面的生长速率,从而达到形貌可控;继续碳化至终点加入分散剂调节粒子表面电荷得均分散的立方形碳酸钙纳米颗粒;然后将均分散的立方形纳米碳酸钙颗粒进行液相表面包覆处理。所获得的纳米活性碳酸钙粒子在25~100nm之间可控,立方形,比表面大于25m2/g,粒径分布 GSD为1.57,吸油值小于28g/100gCaCO3,且无团聚现象。所获得的产品性能优异,可作为高档橡胶、塑料以及汽车底漆中的功能填料。
1.一种纳米活性碳酸钙的工业制备方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:(1)在 Ca(OH)2的悬浮液,通入含有CO2的气体,碳化至碳化率达5~40%,加入晶型调节剂,继续碳化至pH为8.0~9.0,加入表面电荷及空间位阻调节剂,继续碳化至pH为6~7.5,生成纳米级的立方形碳酸钙;所说的晶型调节剂为磷酸盐、硫酸盐、醋酸盐、柠檬酸盐、单糖或多糖中的一种及其混合物,其加入量为浆料重量的0.05~3.0%;所说的表面电荷及空间位阻调节剂为磷酸盐、硫酸盐、氯化物、三乙醇胺、十二烷基苯磺酸钠中的一种或一种以上;表面电荷及空间位阻调节剂的加入量为CaCO3重量的0.1~4.0%;(2)将脂肪酸或水溶性钛酸酯偶联剂中的一种或两种配制成水溶液包覆剂;所说的脂肪酸为 C12~C18的脂肪酸;(3)将纳米碳酸钙浆料加热至45~95℃,然后加入包覆剂,包覆剂的加入量以碳酸钙的重量计为0.5~3.5%,包覆处理时间为0.5~3.5小时间,将浆料过滤,干燥,即获得纳米活性碳酸钙。
limestone 英[ˈlaɪmstəʊn] 美[ˈlaɪmstoʊn]
n. 石灰岩,石灰石
[例句]The local limestone is very porous.
当地的石灰岩有很多孔隙。
[其他] 复数:limestones
分类
一、按生产方法分类
根据碳酸钙生产方法的不同,可以将碳酸钙分为重质碳酸钙、轻质碳酸钙、胶体碳酸钙和晶体碳酸钙。
重质碳酸钙
重质碳酸钙(俗称,重钙,单飞粉、双飞粉、三飞粉、四飞粉)calcium
碳酸钙粉末
carbonate,heavy
分子式:CaCO3分子量100.09简称重钙,是用机械方法(用雷蒙磨或其它高压磨)直接粉碎天然的方解石、石灰石、白垩、贝壳等就可以制得。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。
性质:白色粉末。无臭、无味。露置空气中无变化,比重2.710。熔点1339&ordmC。几乎不溶于水在含有铵盐或三氧化二铁的水中溶解,不溶于醇。遇稀醋酸、稀盐酸、稀硝酸发生泡沸,并溶解。加热分解为氧化钙和二氧化碳。
用途:按粉碎细度的不同,工业上分为四种不同规格:单飞、双飞、三飞、四飞,分别用于各工业部门。
制法及工艺流程
包装:塑料袋包装,每袋净重50公斤。
储运注意事项储存于干燥的库房中。运输中防止袋破。不得与液体酸类共储混运。
轻质碳酸钙
轻质碳酸钙(沉淀碳酸钙)calciumcarbonate,light分子式CaCO3分子量100.09。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。或者先用碳酸纳和氯化钙进行复分解反应生成碳酸钙沉淀,然后经脱水、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。
性质:白色粉末。无味,无臭。比重约2.71。在825~896.6&ordmC分解。熔点1339&ordmC。有无定形和结晶形两种形态,结晶形中又可分为斜方晶系和六方晶系,呈柱状或菱形。难溶于水和醇。溶于酸,同时放出二氧化碳,呈放热反应。也溶于氯化铵溶液中。在空气中稳定,有轻微的吸潮能力。
用途:可用作橡胶、塑料、造纸、涂料和油墨等行业的填料。广泛用于有机合成、冶金、玻璃和石棉等生产中。还可用作工业废水的中种剂、胃与十二指肠溃疡病的制酸剂、酸中毒的解毒剂、含SO2废气中的SO2消除剂、乳牛饲料填加剂和油毛毡的防粘剂。也可用作牙粉、牙膏及其它化妆品的原料。
制法及工艺流程
碳化法:系将石灰石与白煤按一定比例混配后,经高温煅烧、水消化、二氧化碳碳化,再经离心脱水、干燥、冷却、粉碎、过筛即得成品。
CaCO3==CaO+CO2↑
CaO+H2O→Ca(OH)2
Ca(OH)2+CO2→CaCO3↓+H2O
包装:麻布袋或塑料袋包装。每袋净重50公斤或25公斤。
储运注意事项:储于干燥处。避免与酸类物质接触。运输中应小心,不得散包。注意防潮。
二、按粉体粒径分类
碳酸钙产品是一种粉体,根据碳酸钙粉体平均粒径(d)的大小,可以将碳酸钙分为微粒碳酸钙(d>5μm)、微粉碳酸钙(1μm<d<5μm)、微细碳酸钙(0.1μm<d≤1μm)、超细碳酸钙(0.02μm<d≤0.1μm)和超微细碳酸钙(d≤0.02μm)。
轻质碳酸钙的粉体特点
a、颗粒形状规则,可视为单分散粉体,但可以是多种形状,如纺锤形、立方形、针形、链形、球形、片形和四角柱形。这些不同形状的碳酸钙可由控制反应条件制得。
b、粒度分布较窄。
c、粒径小,平均粒径一般为1-3μm。要确定轻质碳酸钙的平均粒径,可用三轴粒径中的短轴粒径作为表现粒径,再取中位粒径作为平均粒径。以后除说明外,平均粒径,即指平均短轴粒径。
重质碳酸钙的粉体特点
a、颗粒形状不规则,是多分散粉体。
b、粒径分布较宽。
c、粒径大,平均粒径一般为5-10μm。要确定重质碳酸钙的平均粒径,需要测定粒径分布函数和诸如颗粒沉降速度或比表面积之类的粉体现象函数。作为一种简便的方法是在电子显微镜照片上测量颗粒投影的长度和宽度,计算几何平均粒径作为表观粒径,再取中位粒径作为平均粒径。
三、按微观排列分类
根据组成碳酸钙的原子和离子的排列是否有规律,可以将碳酸钙分为晶体碳酸钙和非晶体碳酸钙。
胶体碳酸钙
胶体碳酸钙(活化碳酸钙,白艳华)calciumcarbonate,activeated,分子式CaCO3分子量100.09。又称改性碳酸钙、表面处理碳酸钙、胶质碳酸钙或白艳华,简称活钙,是用表面改性剂对轻质碳酸钙或重钙碳酸钙进行表面改性而制得。由于经表面改性剂改性后的碳酸钙一般都具有补强作用,即所谓的“活性”,所以习惯上把改性碳酸钙都称为活性碳酸钙。
性质:白色细腻、轻质粉末,粒子表面吸附一层脂肪酸皂,使CaCO3具有胶体活化性能。比重1.99~2.01。
胶体碳酸钙不溶于水,遇酸分解,灼烧变成焦黑色,放出二氧化碳并生成氧化钙。其活性比普通碳酸钙大,具有补强性。易分解于胶料之中。
用途:橡胶的填充料,可使橡胶色泽光艳、伸长率大、抗张强度高、耐磨性能良好。还用作制人造革、电线、聚氯乙烯、涂料、油墨和造纸等工业的填料。可使成品具有一定的抗张强度及光滑的外观。生产微孔橡胶时,可使其发泡均匀。
制法及工艺流程
碳化法:石灰石在高温下煅烧之后,先用水消化,再经筛滤、碳化、表面处理、干燥粉碎后,即得胶体碳酸钙成品。
CaCO3→CaO+CO2↑
CaO+H2O→Ca(OH)2
Ca(OH)2+CO2→CaCO3↓+H2O
包装:内用双层塑料袋,外用麻袋包装。每袋净重20公斤或50公斤。
储运注意事项:储存于干燥的库房中。避免与酸类物质接触。注意防潮。
晶体碳酸钙
晶体碳酸钙(calciumcarbonate,crystal)
分子式CaCO3分子量100.09
性质:纯白色,六方结晶型粉末。比容1.2~1.4毫升/克。溶于酸,几乎不溶于水。
用途:用于牙膏、医药等方面。亦可用作保温材料和其它化工原料。
制法及工艺流程
氯化钙碳化法:系将氢氧化钙与盐酸反应生成氯化钙,氯化钙用二氧化碳碳化后即得碳酸钙,再经结晶、分离、洗涤、脱水、烘干、筛选后,得结晶碳酸钙成品。
Ca(OH)2+2HCl→CaCl2+2H2O
CaCl2+2NH4OH+CO2→CaCO3+2NH4Cl+H2O
包装:内用双层塑料袋、外用麻袋或塑料编织袋包装。每袋净重20公斤。
储运注意事项:储于阴凉处,防高温。运输中防止勾挂散包。
石灰石:主要矿物成分为方解石。矿物颗粒和晶体结构不多见,表面平滑,呈小颗粒状。硬度不一,有些致密石灰石可以抛光。颜色有黑、灰、白、黄和褐色。石灰石含海水形成的石灰,故而得名。大理石、石灰石、白垩、岩石等天然矿物的主要成分是碳酸钙。
纳米碳酸钙
化学式 : CaCO3
英文名: Nano Calcium Carbonate
理化性质
纳米碳酸钙用于塑料中与树脂亲合性好,可有效增加或调节材料刚性,韧性,以及弯曲强度等,并可改善塑料加工体系的流变性能,降低塑化温度,提高制品尺寸稳定,耐热性及表面光洁性在NR,BR,SBR等橡胶体系中,容易混练,分散均匀,并可使胶质柔软,还能提高压出加工性能和模型流动性.使橡胶制品具有表面光滑,伸长率大,抗张强度高,永久变形小,耐弯曲性能好,耐撕裂强度高等特点。
纳米碳酸钙应用最成熟的行业是塑料工业主要应用于高档塑料制品。
纳米碳酸钙又称超微细碳酸钙。标准的名称即超细碳酸钙。纳米碳酸钙应用最成熟的行业是塑料工业主要应用于高档塑料制品。用于汽车内部密封的PVC增塑溶胶。可改善塑料母料的流变性,提高其成型性。用作塑料填料具有增韧补强的作用,提高塑料的弯曲强度和弯曲弹性模量,热变形温度和尺寸稳定性,同时还赋予塑料滞热性。
纳米碳酸钙用于油墨产品中体现出了优异的分散性和透明性和极好的光泽、及优异的油墨吸收性和高干燥性。纳米碳酸钙在树脂型油墨中作油墨填料,具有稳定性好,光泽度高,不影响印刷油墨的干燥性能.适应性强等优点。
造纸业是纳米碳酸钙最具开发潜力的市场。纳米碳酸钙还主要用于特殊纸制品,如女性用卫生巾、婴儿用尿不湿等。纳米活性碳酸钙作为造纸填料具有以下优点:高蔽光性、高亮度、可提高纸制品的白度和蔽光性;高膨胀性,能使造纸厂使用更多的填料而大幅度降低原料成本;粒度细、均匀,制品更加均匀、平整;吸油值高、能提高彩色纸的预料牢固性
纳米碳酸钙在涂料工业作为颜料填充剂,具有细腻、均匀、白度高、光学性能好等优点。纳米级超细碳酸钙具有空间位阻效应.在制漆中,能使配方中密度较大的立德粉悬浮,起防沉降作用.制漆后,漆膜白度增加,光泽度高,而遮盖力却不降低,主要用于高档轿车漆。
橡胶工业纳米碳酸钙的主要应用市场之一。添加钠米碳酸钙的橡胶,其硫化胶升长率、撕断性能、压缩变形和耐屈性能,都比添加一般碳酸钙的高。加入用树脂酸处理的纳米碳酸钙后,有的豫胶制品撕裂强度提高4倍以上
纳米碳酸钙在饲料行业中可作为补钙剂,增加饲料含钙量;在化妆品中使用,由于其纯度高、白度好、粒度细,可以替代钛白粉。
纳米活性碳酸钙的工业制备方法。该方法在一定浓度的Ca(OH)2的悬浮液中通入二氧化碳气体进行碳化。通过对Ca(OH)2悬浮液的温度、二氧化碳气体的流量控制碳酸钙晶核的成核速率;在碳化至形成一定的晶核数后,由晶核形成控制转化为晶体生长控制,此时加入晶形调节剂控制各晶面的生长速率,从而达到形貌可控;继续碳化至终点加入分散剂调节粒子表面电荷得均分散的立方形碳酸钙纳米颗粒;然后将均分散的立方形纳米碳酸钙颗粒进行液相表面包覆处理。所获得的纳米活性碳酸钙粒子在25~100nm之间可控,立方形,比表面大于25m2/g,粒径分布 GSD为1.57,吸油值小于28g/100gCaCO3,且无团聚现象。所获得的产品性能优异,可作为高档橡胶、塑料以及汽车底漆中的功能填料。
1.一种纳米活性碳酸钙的工业制备方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:(1)在 Ca(OH)2的悬浮液,通入含有CO2的气体,碳化至碳化率达5~40%,加入晶型调节剂,继续碳化至pH为8.0~9.0,加入表面电荷及空间位阻调节剂,继续碳化至pH为6~7.5,生成纳米级的立方形碳酸钙;所说的晶型调节剂为磷酸盐、硫酸盐、醋酸盐、柠檬酸盐、单糖或多糖中的一种及其混合物,其加入量为浆料重量的0.05~3.0%;所说的表面电荷及空间位阻调节剂为磷酸盐、硫酸盐、氯化物、三乙醇胺、十二烷基苯磺酸钠中的一种或一种以上;表面电荷及空间位阻调节剂的加入量为CaCO3重量的0.1~4.0%;(2)将脂肪酸或水溶性钛酸酯偶联剂中的一种或两种配制成水溶液包覆剂;所说的脂肪酸为 C12~C18的脂肪酸;(3)将纳米碳酸钙浆料加热至45~95℃,然后加入包覆剂,包覆剂的加入量以碳酸钙的重量计为0.5~3.5%,包覆处理时间为0.5~3.5小时间,将浆料过滤,干燥,即获得纳米活性碳酸钙
在橡胶工业
纳米级超细碳酸钙具有超细、超纯的特点,生产过程中有效控制了晶形和颗粒大小,而且进行了表面改性。因此其在橡胶中具有空间立体结构、又有良好的分散性,可提高材料的补强作用。如链状的纳米级超细碳酸钙,在橡胶混炼中,锁链状的链被打断,会形成大量高活性表面或高活性点,它们与橡胶长链形成键连结,不仅分散性好,而且大大增强了补强作用。值得注意的是,它不但可以作为补强填充料单独使用,而且可根据生产需求与其他填充料配合使用,如:炭黑、白炭黑、轻钙重钙、钛白粉、陶土等,达到补强、填充、调色、改善加工工艺和提高制品性能、降低含胶率或部分取代白炭黑、钛白粉等价格昂贵的白色填料的目的。
在涂料工业
可作为颜料填充剂,具有细腻、均匀、白度高、光学性能好等优点,纳米级超细碳酸钙具有空间位阻效应,在制漆中,能使配方密度较大的立德粉悬浮,起防沉降作用。制漆后,漆膜白度增加,光泽高,而遮盖力却不下降,这一特性使其在涂料工业被大量推广应用。
在塑料工业
由于纳米级超细碳酸钙具有高光泽度、磨损率低、表面改性及疏油性,可填充聚氯乙烯、聚丙烯和酚醛塑料等聚合物中,又被广泛应用于聚氯乙烯电缆填料中。
在造纸工业
可用于涂布加工纸的原料,特别是用于高级铜板纸。由于它分散性能好,粘度低,能有效的提高纸的白度和不透明度,改进纸的平滑度、柔软度,改善油墨的吸收性能,提高保留率。
在油墨行业
作为填料,可替代价格较高的胶质钙,并可提高油墨的光泽度和亮度。
在其他行业
纳米级超细碳酸钙用于饲料行业,可作为补钙剂,增加饲料的含钙量,在化妆品中使用,可替代钛白粉。
HG-01型:主要应用于PVC、PE、PP、PP-R、ABS、PA等树脂,以及橡胶行业、油漆和特种涂料
HG-01型是经过表面活性处理的纳米活性碳酸钙,作为功能性补强材料,广泛应用于PVC、 PE、PP、PP-R、ABS、PA等树脂,以及橡胶行业、油漆和特种涂料等领域。可替代钛白20%左右,降低生产成本,提高经济效益。在塑料制品中有很好的增强增韧性能,具有相当的热稳定性和分散性,可显著提高材料的刚性、韧性、弯曲强度,使产品拥有良好的尺寸稳定性,改善体系流变性、降低收缩率,制品表明细密,光泽好,拉伸强度及抗划伤、抗冲击强度均有很大程度的提高。该型号产品被广泛应用于塑料管材、型材,塑钢门窗、电缆、电缆护套、给水管、汽车保险杠及室内配件等及空调、冰箱、电视机、电脑、洗衣机等家用电器的产品塑料外壳面板。
HG-02:主要应用于高档涂料油墨行业
HG-02型是经过表面活性处理的纳米活性碳酸钙,应用于高档油墨产品,其作为主体颜填料有良好的分散性、透明性、提高光泽和遮盖力。具有优异的吸收性和高干性,使用于告诉印刷。可调节油墨颜色、浓稠度等性能,调节墨性,降低成本。
HG-03型:主要应用于合成橡胶行业。
HG-03)型是经过表面活性处理的纳米活性碳酸钙,作为功能性材料应用于合成橡胶具有如下特点:
1. 良好的加工性能,吃料速度快,混炼容易,硫化时间短。
2. 有很好的补强性能,可代替白炭黑和炭黑,提高橡胶制品的多项力学性能,如:抗张性、抗撕裂性、耐磨性、防腐性,显著提高橡胶制品的曲扰性、抗老化性,改善橡胶制品与金属界面结合性,提高附着力等。
3. 使用简单,可于其它普通填料并用,视情况可等量替代炭黑或白炭黑30%左右,降低生产成本。
4. 具有填充量大、增白效果好等特点。
我公司主营涂料原料、塑料原料、循环水原料、电镀原料、洗涤原料、造纸原料、水处理原料、 橡胶原料、建筑化学品、玻璃原料、陶瓷原料、选矿助剂、食用菌原料、环保化学品、有机化工原料、无机化工原料,油气田助剂,精细化工原料,油漆原料,建筑原料,香精香料,化学试剂,食品添加剂,乳胶漆原料,防水防火原料,有机化工溶剂,颜料染料,纺织印染原料等几十个大类1700余种常用基础化工原料,欢迎各位客户朋友双赢合作,共谋发展!
1 乙醇 乙醛 乙酸 乙酸乙酯 乙酸丁酯 乙酸钠 乙缩醛 乙腈
1 乙酰水杨酸 乙烯基三乙氧基硅烷 乙烯基硅油 乙醇钠 乙炔炭黑
1 乙醇酸 一乙醇胺 乙二醛 乙二酸 乙二醇 乙二胺 乙二胺四乙酸
1 乙二胺四乙酸二钠 乙二胺四乙酸四钠 乙二醇丁醚 乙二醇甲醚
1 乙二醇乙醚 乙二醇乙醚醋酸酯 乙基纤维素 乙萘酚 乙酰乙酸乙酯
2 八甲基环四硅氧烷 八溴醚 丁二酸钠 丁二酸 丁醇 丁酮 丁酸
2 丁酸乙酯 丁腈橡胶 二苯胺 二苯甲酮 二乙二醇 二丙二醇
2 二丙二醇乙醚 二丙二醇丁醚 二丙二醇甲醚 二丙酮醇 二丁酯
2 二辛酯 二甘醇 二甲胺 二甲苯 二甲基硅油 二甲基苯胺
2 二甲基甲酰胺 二甲基乙酰胺 二甲基亚砜 二甲醚二硫化钼
2 二硫化钼 二氯甲烷 二氯乙烷 二氯丙烷 二氯乙氰尿酸钠
2 二茂铁 二盐 二氧化氯 二氧化硅 二氧化锰 二氧化硒 二氧化锡
2 二氧化铅 二氧化锆 二乙醇胺 二乙二醇丁醚 二乙二醇乙醚
2 二乙二醇甲醚 二乙烯三胺 二月桂酸二丁基锡 二萘酚
2 十二烷基硫酸钠 十二烷基苯磺酸钠 十二羟基硬脂酸 十溴联苯醚
2 十八醇 十八烯酸 十二醇 十二叔胺 十六叔胺 十八叔胺
3 大红粉 大苏打 干冰 干酪素 干燥剂 干强剂 工程塑料 工业萘
3 工业盐 已二胺 已二酸 已二酸二辛酯 已酸乙酯 马日夫盐
3 三醋酸甘油酯 三甘醇 三聚磷酸铝 三聚磷酸钠 三聚氰胺
3 三氯化铁 三氯化铝 三氯甲烷 三氯乙烷 三氯乙烯
3 三氯乙氰尿酸钠 三盐 三氧化二锑 三乙醇胺 三乙胺
3 三乙烯二胺 三乙烯四胺 三元乙丙胶 三羟甲基丙烷 山梨醇
3 山梨酸钾 山嵛酸 小苏打
4 巴西棕榈蜡 不饱和聚酯树脂 分散剂 分子筛 分散染料
4 分散松香胶 化学试剂 六次甲基四胺 六甲基二硅氮烷
4 六偏磷酸钠 六氯乙烷 木村防腐剂 木质素磺酸钙 木质素磺酸钠
4 木糖醇 片碱 壬二酸 壬基酚聚氧乙烯醚 日落黄 双酚A
4 双氰胺 双氧水 双飞粉 双甲酯 双硬脂酸铝 水玻璃 水合肼
4 水合联胺 水杨酸 水杨酸钠 水杨酸甲酯 水处理原料 水化白油
4 水晶胶 水性色浆 水溶性树脂 太古油 天然乳胶 天然脂肪醇
4 无色钴 无机原料 乌洛托品 五氧化二钒 五氧化二磷 五氯酚钠
4 元明粉 月桂酸 云母粉 中铬黄 匀染剂
5 瓜尔胶 白炭黑 白油 白乳胶 丙二醇 丙二醇丁醚 丙二醇甲醚
5 丙二醇乙醚 丙二醇甲醚醋酸酯 丙二酸 丙炔醇 丙三醇 丙酸钙
5 丙酸 丙酮 丙烯酸 丙烯腈 丙烯酸乙酯 丙烯酸甲酯
5 丙烯酸异辛酯 丙烯酸羟乙酯 丙烯酸羟丙酯 丙烯酰胺 布罗波尔
5 电木粉 电镀添加剂 电镀光亮剂 电镀原料 冬青油 对氨基苯磺酸
5 对苯二酚 对苯二甲酸 对苯二甲酸二甲酯 对苯二甲酸二辛酯
5 对甲苯磺酸 对甲苯磺酸钠 对硝基苯酚 发泡剂AC 发泡调节剂
5 发兰液 甘油 甘氨酸 甘宝素 甘露醇 古马隆 加脂剂 甲苯
5 甲苯胺红 甲醇 甲醇钠 甲醛 甲酸 甲酮 甲酰胺甲酸钠
5 甲酸钙 甲基丙烯酸 甲基丙烯酸甲酯 甲基丙烯酸丁酯
5 甲基丙烯酸羟丙酯 甲基丙烯酸羟乙酯 甲基硅醇钠甲基硅油
5 甲基三乙氧基硅烷 甲基纤维素 甲基异丁基甲酮 甲基吡咯烷酮
5 甲硼氢 立德粉 立索尔犬红 立索尔宝红 尼泊金乙酯
5 尼泊金甲酯 尼泊金丙酯 尼泊金丁酯 尼龙 平平加 卡松
5 石蜡 石墨粉 石英砂 石英粉 石膏粉 石油醚 石油助剂
5 石油树脂 石油磺酸钠 石油磺酸钡 石棉粉 石棉绒 司盘
5 四氯化碳 四氯乙烯 四甲氧基硅烷 四氢呋喃 四氢噻吩
5 四溴双酚A 戊二醛 永固颜料 玉米淀粉 正硅酸乙酯 正已烷
5 正辛醇 正钛酸丁酯 正丁醇
6 冰醋酸 冰晶石 冰片 冰乙酸 成膜助剂 虫胶片 次磷酸钠
6 次亚磷酸钠 次亚硫酸钠 次氯酸钠 导热油 低压聚乙烯 地蜡
6 地板蜡 吊白块 多聚甲醛 多聚磷酸钠 多聚磷酸锌 多乙烯多胺
6 防老剂 防水剂 防水涂料 防水油膏 防火涂料 防锈剂 防锈油
6 防腐剂 防霉剂 防冻剂 防结皮剂 防黄硅油 防焦剂 防染盐
6 仿瓷粉 光亮剂 光稳定剂 光引发剂 过硫酸钠 过硫酸钾
6 过硫酸铵 过硼酸钠 过碳酸钠 过氧化苯甲酰 过氧化环已酮
6 过氧化甲乙酮 过氧化钠 过氧化钙 过氧化氢 过氧化二异丙苯
6 过氧乙酸 色浆(各种颜色) 色糊 红丹 红矾钾 红矾钠 红矾铵
6 红火漆 华兰 灰钙粉 交联剂 扩散剂 列克钠胶 吗啉
6 农药乳化剂 色素炭黑 杀菌剂 吐温 纤维素 纤维素酶
6 亚硫酸钠 亚硝酸钠 亚硝酸钾 亚氯酸钠 亚硫酸氢钠
6 亚硫酸氢钾 亚磷酸三酯 亚麻油 亚硒酸钠 亚甲基双丙烯酰胺
6 阴离子树脂
6 阳离子树脂 羊毛脂 异丙醇 异丙胺 异VC钠 异丁醇 异丁醛
6 异佛尔酮 异辛酸钴 异辛酸锰 异辛酸钾 异辛酸钙 异辛酸铅
6 异辛酸铝 异辛酸锌 异辛醇 异戊醇 早强剂 仲丁醇 仲辛醇
6 有机玻璃 有机膨润土 有机锡 有机硅防水剂 有机硅消泡剂
6 有机原料 再生胶
7 赤磷 赤血盐钠 赤血盐钾 纯苯 纯丙乳液 纯吡啶 芳烃溶剂油
7 纯碱 纯丙乳液 纺织助剂 印染原料 乳胶漆原料 肝素钠吸附树脂
7 汞 花生油酸 还原铁粉 还原剂 还原染料 间苯二酚 间苯二甲酸
7 间对甲酚 间甲酚 间二甲苯 芥酸 芥酸酰胺 抗氧剂 抗静电剂
7 沥青 邻苯二甲酸二丁酯 邻苯二甲酸二辛酯 邻二氯苯 卤片
7 玛瑙树脂 玛瑙粉 没食子酸 尿素 抛光膏 抛光水 吸水树脂
7 辛醇 辛酸亚锡 杨梅栲胶 皂基 皂片 助焊剂 助留剂 阻燃剂
7 阻垢剂 苄叉丙酮 呋喃树脂 吡啶
8 苯胺 苯丙乳液 苯酚 苯甲醇 苯甲醛 苯甲酸钠苯甲酸
8 苯甲酸铵 苯甲酸乙酯 苯甲酸苄酯 苯甲溴铵 苯乙烯 苯乙酮
8 苯扎氯铵 苯扎溴铵 苯酐 表面活性剂 表面活性剂 单甘酯
8 单宁酸 沸石粉 固化剂 固色剂 环已酮 环已烷 环烷酸
8 环烷油 环烷酸钴 环烷酸铅 环烷酸锌 环烷酸锰 环烷酸铜
8 环氧树脂 环氧固化剂 环氧丙烷 环氧大豆油环氧氯丙烷
8 环丁砜 季戊四醇 降阻剂 降失水剂 金刚砂金属清洗剂
8 净水剂 净洗剂 凯松 拉开粉 明胶 明矾 乳化剂 乳化硅油
8 乳酸 乳酸钠 乳酸亚铁 乳酸钙 乳酸乙酯 乳糖泡柔剂
8 苹果酸 若丁 叔丁醇 叔丁基过氧化氢 松香 松香胶 松油醇
8 松焦油 松节油 夜光粉 油酸 油酸酰胺 直接染料 油溶颜料
8 油漆原料 建筑原料
9 玻璃原料 保温涂料 保险粉 泵送剂 变性淀粉 变压器油
9 标胶 烟胶 玻璃珠 玻纤布 草酸 草酸钠 草酸钾 草酸钴
9 除垢剂 除锈剂 除油剂 促进剂 氢氟酸 氟硅酸 氟硅酸钠
9 氟硅酸钾 氟化钙 氟化钾 氟化铝 氟化铵 氟化氢铵
9 氟化氢钠 氟化镍 氟化聚乙烯 氟化钠 氟里昂 氟硼酸
9 氟硼酸钠 氟硼酸钾 氟硼酸铅 氟硼酸亚锡 氟橡胶 氟锆酸钾
9 氟锆酸铵 复合稳定剂 骨胶 癸二酸 癸二酸二辛酯 活性炭
9 活化剂 活性白土 活性染料 钠基膨润土 耐火材料 耐晒染料
9 耐酸水泥 耐酸树脂 柠檬酸 柠檬酸钠 柠檬酸铵 柠檬酸钾
9 柠檬酸亚锡二钠
9 氢氧化钠 氢氧化钾 氢氧化铝 氢氧化钡 氢氧化钙 氢氧化镁
9 氢氧化锂 氢氧化锶 氢氧化铈 氢氧化亚镍 氢溴酸 氢氟酸
9 单水氢氧化锂 药用硼砂
9 染料 柔软剂 柔软片 树脂 顺丁橡胶 顺酐 炭黑 钨酸钠
9 香蕉水 香精 香兰素 荧光粉 荧光增白剂 珍珠岩 重铬酸钾
9 重铬酸钠 重铬酸铵 咪唑啉 钛白粉 钛酸酯偶联剂
10 氨基硅油 氨基磺酸 氨基磺酸镍 氨基三甲叉膦酸 氨基树脂
10 氨基乙酸 氨三乙酸 氨水 高苯橡胶 高岭土高锰酸钾
10 高氯化聚乙烯树脂 高压聚乙烯 海藻酸钠 海泡石 海绵镉
10 钾明矾 胶体石墨 胶衣树脂 酒精 酒石酸 酒石酸钠
10 酒石酸钾 酒石酸钾钠 0酒石酸氢钾 酒石酸锑钾 绢白粉
10 绢云母 流平剂 破乳剂 破碎剂 铅粉 润滑剂 润湿剂
10 烧碱 速凝剂 桃胶 陶土 铁粉 铁红 铁黄 特白粉
10 桐油 透明红 消光粉 消泡剂 氧化铝 氧化钙 氧化铬绿
10 氧化聚乙烯 氧化铁红 氧化镁 氧化锌 氧化锑氧化铅
10 氧化铜 氧化亚镍 氧化亚锡 氧化钴 氧化铈 氧化锂
10 氧化铵 造纸助剂 陶瓷原料 造纸原料 脂肪醇聚氧乙烯醚
10 珠光粉 珠光浆 栲胶 钼铬红 钼酸钠 钼酸铵 钼酸锂 氧化锌
11 蛋白酶 淀粉酶 堵漏剂 酚醛树脂 铬粉 铬酸钾 铬酸钠
11 铬酸酐 铬雾抑制剂 硅油50-10000 硅灰石粉 硅胶 硅溶胶
11 硅烷偶联剂 硅树脂 硅酸钠 硅酸乙酯 硅酸锆 硅酮 硅酸铝
11 硅酸钾 硅微粉 硅橡胶 硅脂 硅藻土 黄丹东 黄糊精
11 黄血盐钾 黄血盐钠 黄原胶 黄药 混丙醇 混丁醇 混合醇
11 减水剂 铝粉 偏硅酸钠 偏钒酸钠 偏钒酸铵 偏硼酸钠
11 铝银浆 铝银粉 铝镁合金粉 铝酸酯偶联剂 清洗剂 深铬黄
11 渗透剂T(JFC.等) 酞菁兰 酞菁绿 铜金粉 甜菜碱 甜蜜素
11 脱硫剂 脱墨剂 脱氧剂 脱漆剂 脱脂剂 维生素C 硒粉
11 维生素A 维生素B 维生素D 维生素E 维生素B1
11 液碱 液体石蜡 萤光增白剂 萤石粉 萜烯树脂脲醛胶
11 喹啉 羟乙基纤维素 羟基乙叉二磷酸 羟乙基纤维素 铵明矾
11 粘合剂 维生素C
12 氮酮 氮化硼 氮化钛 道路剂 短切毡 富马酸 富马酸二甲酯
12 锅炉除垢剂 锅炉清灰剂 滑石粉 缓凝减水剂 缓蚀阻垢剂
12 焦磷酸钾 焦磷酸铜 焦磷酸镍 焦磷酸钠 焦亚硫酸钠 联苯胺黄
12 硫代硫酸钠 硫化钡 硫化黑 硫化剂 硫化碱 硫化钠
12 硫化锑 硫化镉 硫化亚铁 硫酸 硫磺粉 硫磺片 硫氢化钠
12 硫氰酸钠 硫氰酸钾 硫氰酸铵 硫酸钡 硫酸钾硫酸铝
12 硫酸钠 硫酸钙 硫酸镁 硫酸锰 硫酸铁 硫酸钴 硫酸铵
12 硫酸氢钠 硫酸氢钾 硫酸亚铁 硫酸亚锡 硫酸镉 硫酸铜
12 硫酸镍 硫酸锌 硫脲 氯丁胶 氯丁橡胶 氯丁胶乳 氯仿
12 氯化苯 氯化铬 氯化聚乙烯 氯化铝 氯化镁 氯化钠 氯化镍
12 氯化锰 氯化铜 氯化亚铜 氯化亚锡 氯化亚砜 氯化橡胶
12 氯化钴 氯化钯 氯化苄 氯化锶 氯化银 氯化铈
12 氯化钙 氯化钡 氯化钾 氯化石蜡 氯化锌 氯乙酸
12 氯磺化聚乙烯 氯酸钠 氯酸钾 氯化铵 葡萄糖 葡萄糖酸钙
12 葡萄糖酸钠 葡萄糖酸锌 葡萄糖酸镁 葡萄糖酸钾 湿强剂
12 硝化棉 硝酸钠 硝酸钾 硝酸钡 硝酸铬 硝酸镁 硝酸铝
12 硝酸锰 硝酸钙 硝酸锌 硝酸铜 硝酸镍 硝酸铁 硝酸铅
12 硝酸银 硝酸铵 硝酸钴 硝酸锶 硝基甲烷 锌粉锌锭
12 硬脂酸 硬脂酸酰胺 硬脂酸钡 硬脂酸锌 硬脂酸铝 硬脂酸铅
12 硬脂酸钠 硬脂酸钙 硬脂酸镁 硬脂酸镉 硬脂酸丁酯 植酸
12 植物油酸 紫处线吸收剂 棕榈蜡 棕榈油 棕榈酸异辛酯
12 铸石粉 锂基脂 锆英 锆英粉 锆英砂
13 碘 碘化钾 碘化钠 碘化汞 碘化银 碘酸钾 蜂蜡 赖氨酸
13 锚固剂 煤油 煤焦油 锰粉 催化剂 蓖麻油 硼砂 硼酸
13 硼酸锌 硼氢化钾 硼氢化钠 塑料增白剂 塑料颜料 微晶蜡
13 微晶纤维素 锡粉 锡酸钠 新洁尔灭 新戊二醇絮凝剂
13 蒸馏水 蒽昆 溴素 溴化钠 溴化钾 溴化铵 溴化锂 溴酸钾
13 溴酸钠 溴氢酸 溴乙烷 微沫剂 群青 溶剂油 羧甲基淀粉
13 羧丙基甲基纤维素 羧甲基纤维素素 聚氨酯发泡料 聚丙烯酰胺
14 聚氨酯 聚丙烯 聚丙烯酸 聚丙烯酸钠 聚丙烯酸钾
14 聚丙烯酸树脂 聚甲醛 聚乙烯 聚苯乙烯 聚磷酸铵
14 聚氯乙烯树脂 聚四氟乙烯 聚碳酸酯 聚酯切片 聚酯薄膜
14 聚酯树脂 聚维酮碘 聚酰胺树脂 聚醚 聚乙二醇 聚乙烯醇
14 聚乙烯蜡 聚乙烯醇缩丁醛 腐植酸钠 腐植酸钾 镀锌添加剂
14 镀锌光亮剂 镀镍光亮剂 镀铜光亮剂 褐煤蜡碱性染料
14 碱性玫瑰精 精甲醇 精奈 精碘 模具硅橡胶 模具胶 精炼剂
14 镁粉 碳酸钠 碳酸氢钠 碳酸氢钾 碳酸氢铵 碳酸钾 碳酸钡
14 碳酸钙 碳酸镁 碳酸锰 碳酸锌 碳酸锂 碳酸铜 碳酸镍
14 碳酸钴 碳酸铈 碳酸锶 碳纤维 稳定剂 酸性染料 漂粉精
14 漂白粉
15 醋酸 醋酸钡 醋酸钠 醋酸钾 醋酸镁 醋酸铬 醋酸镍
15 醋酸铜 醋酸铵 醋酸铅 醋酸锌 醋酸钴 醋酸甲酯 醋酸丁脂
15 醋酸乙烯 醋酸乙酯 醋酸正丙酯 醋酸异辛酯醋丙胶乳
15 醋酸丁酸纤维素 醇酸树脂 糊精 黄糊精 镍板 镍粉
15 橡胶原料 橡胶大红 橡宛栲胶 颜料 镉红 镉黄 樟脑
15 樟脑粉 醇酯12 增稠剂 增塑剂 增亮剂 增粘剂 增强剂
15 增白剂
16 薄荷脑 薄荷油 磺化酚醛树脂 磺化单宁 磺化褐煤 磺化煤
16 磺基水杨酸 磺化油 磺酸钠 磺药 磺酸 霍霍巴油 膨润土
16 膨化剂 膨胀石墨 膨胀止水条 膨胀剂 糖钙 糖醛 糖精
17 糠醛 糠醇 磷酸 磷化液 磷化粉 磷化表调剂磷酸钙
17 磷酸钠 磷酸铝 磷酸三钠 磷酸三钾 磷酸二氢钠 磷酸二氢钾
17 磷酸二氢钙 磷酸二氢铝 磷酸二氢镁 磷酸二氢锌 磷酸二氢铵
17 磷酸氢二钠 磷酸氢二钾 磷酸氢二铵 磷酸氢二锌 磷酸氢二钙
17 磷酸氢钙 磷酸氢镁 磷酸一铵 磷酸二铵 磷酸脲 磷铬酸锌
17 磷酸锌 磷酸三乙酯 磷酸三甲酚酯 磷酸三苯酯 磷酸三甲苯酯
17 磷酸三氯乙酯 磷酸乙酯 磷酸三丁脂
石灰石主要成分碳酸钙(CaCO 3 )。石灰和石灰石是大量用于建筑材料、工业的原料。石灰石可以直接加工成石料和烧制成生石灰。生石灰CaO吸潮或加水就成为熟石灰,熟石灰主要成分是Ca(OH) 2, 可以称之为氢氧化钙,熟石灰经调配成石灰浆、石灰膏等,用作涂装材料和砖瓦粘合剂。
(区别:石灰石为混合物;碳酸钙为化合物)
基本介绍中文名 :石灰石 外文名 :Calcium carbonate 分类 :化学 化学式 :CaCO3 主要成分 :碳酸钙 属于 :混合物 理化性质,物理性质,化学性质,成分,套用,成因,分类,按生产方法分类,按粉体粒径分类,按微观排列分类,危害,分布, 理化性质 中文名: 可以说石灰石碳酸钙(碳酸钙) InChI=1/CH 2 O 3. Ca/c2-1(3)4/h(H2,2,3,4)/q+2/p-2 上游原料: 柴油、炸药 。下游产品: 氢氧化钙、氢氧化铝、烧碱、纯碱、碳酸氢钠、硫酸钙、亚硝酸钙、氯化钙、磷酸氢钙 碳酸钙 密度 : 2.93g∕cm3 熔点: 825°C 水溶性:不 溶于水,在含有铵盐或三氧化二铁的水中溶解,不溶于醇。 安全数据: 危险品标志Xi 危险类别码: R36/38 安全说明: S26S37/39 状态: 白色粉末。无臭、无味。露置空气中无反应,不溶于醇。 性质: 遇稀醋酸、稀盐酸、稀硝酸发生泡沸,并溶解。高温条件下分解为氧化钙和二氧化碳。 物理性质 碳酸钙是一种化合物,化学式是CaCO 3 。CAS号 471-34-1。 它是地球上常见物质,可于岩石内找到。动物背壳和蜗牛壳的主要成份。它以方解石和文石两种矿物存在于自然界。方解石属三方晶系,六角形晶体,纯净的方解石无色透明,一般为白色,含有56%CaO,44%CO 2 ,密度为2.715g/cm 3 ,莫氏硬度为3,性质较脆。文石属于斜方品系,菱形晶体,呈灰色或白色,密度为2.94g/cm 3 ,莫氏硬度为3.5-4,性质致密。石灰石的物理性质中方解石的结晶大小是十分重要的。致密石灰石呈现出低气孔率的细粒晶体组织结构具有很高的强度。石灰石的密度约为2.65~2.80g/cm 3 ,白云石质石灰石为2.70-2.90g/cm 3 ,白云石为2.85-2.95g/cm 3 。体积密度取决于气孔率。 块状碳酸钙 石灰石的热膨胀:有资料显示,石灰石在800℃以下的范围内,微晶体石灰石的平均热膨胀系数为(4.5~5.0)*10^(-6)/℃,而粗晶体则增加到10.1*10^(-6)/℃。石灰石的加热实验在石灰生产中有很重要的愈义。在石灰石的分解点以下的800℃时石灰石结晶体内产生膨胀,在高度结晶化的石灰石中会形成裂纹,而那些晶体更大的通过加热会由破裂而成粉末,对于结晶发育很好、含有许多致密方解石的石灰石粉化较严重。 化学性质 石灰石的主要成分碳酸钙,最主要的化学性质就是在较高温度下分解成氧化钙和二氧化碳,此外还有以下一些化学性质。 l)抗化学性 除酸以外,许多侵蚀性物质都不能侵蚀或只能缓慢侵蚀石灰石。 2)抗酸的性状 石灰石与所有的强酸都发生反应,生成钙盐和放出二氧化碳,反应速度取决于石灰石所含杂质及它们的晶休大小。杂质含量越高、晶体越大,反应速度越小。白云石的反应速度慢于石灰石。白云石、石灰石的判定方法:用10%盐酸滴在白云石上有少量的气泡产生,滴在石灰石上则剧烈地产生无味气泡,产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊。 3)抗各种气体的性状 氯和氯化氢在干澡状态和常温下与CaCO3,的反应极慢,直到600℃以后才开始加快,生成CaCl2;二氧化硫在常温下无论是气态还是液态对CaCO3都没有显著作用;而二氧化氮(NO2)在15℃时就与CaCO3反应生成Ca(NO3)2、NO和CO2。 成分 含量:二氧化矽0.07-1%、三氧化二铝0.02-1%、三氧化二铁0.03-1%、氧化钙48-55.22%、氧化镁0.08-1%。 石灰石块状/粉状:烧失量40.79%,矽4.62%,铝1.21%,铁0.52%,钙50.16%,镁1.10%。 白云石粉/块:矽0.19%,铝0.15%,铁0.17%,钙32.1%,镁21.19%。 石灰石 套用 碳酸钙是石灰石的主要组成部分,石灰石是生产玻璃的主要原料。石灰和石灰石大量用做建筑材料,也是许多工业的重要原料。碳酸钙可直接加工成石料和烧制成生石灰。石灰有生石灰和熟石灰。生石灰的主要成分是CaO,一般呈块状,纯的为白色,含有杂质时为淡灰色或淡黄色。生石灰吸潮或加水就成为消石灰,消石灰也叫熟石灰,它的主要成分是Ca(OH) 2 。熟石灰经调配成石灰浆、石灰膏、石灰砂浆等,用作涂装材料和砖瓦粘合剂。水泥是由石灰石和粘土等混合,经高温煅烧制得。玻璃由石灰石、石英砂、纯碱(碳酸钠)等混合,经高温熔融制得。炼铁用石灰石作熔剂,除去脉石。炼钢用生石灰做造渣材料,除去硫、磷等有害杂质。电石(主要成分是CaC 2 )是生石灰与焦碳在电炉里反应制得。纯碱是用石灰石、食盐、氨等原料经过多步反应制得(索尔维法)。利用消石灰和纯碱反应制成烧碱(苛化法)。利用纯净的消石灰和氯气反应制得漂白的。利用石灰石的化学加工制成氯化钙、硝酸钙、亚硫酸钙等重要钙盐。消石灰能除去水的暂时硬性,用作硬水软化剂。石灰石烧加工制成较纯的粉状碳酸钙,用做橡胶、塑胶、纸张、牙膏、化妆品等的填充料。石灰与烧碱制成的碱石灰,用作二氧化碳的吸收剂。生石灰用作干燥剂和消毒剂。农业上,用生石灰配制石灰硫黄合剂、波尔多液等农药。土壤中施用熟石灰可中和土壤的酸性、改善土壤的结构、供给植物所需的钙素。用石灰浆刷树干,可保护树木。 天然碳酸钙 单飞粉:用于生产无水氯化钙,是重铬酸钠生产的辅助原料。玻璃及水泥生产的主要原料。此外,也用于建筑材料和家禽饲料等。 双飞粉:是生产无水氯化钙和玻璃等的原料、橡胶和油漆的白色填料,以及建筑材料等。 三飞粉:用作塑胶、涂料腻子、涂料、胶合板及油漆的填料。 四飞粉:用作电线绝缘层之填料、橡胶模压制品以及沥青制油毡之填料。 碳酸钙是重要的建筑材料。洁白纯净的碳酸钙岩石叫做汉白玉,可直接用来做装饰性的石柱或工艺品因含杂质而有美丽花纹的碳酸钙叫做大理石,用来做建筑物外墙和内壁的贴面或铺设地面;质地致密的碳酸钙岩石(石灰石)也可直接用于建房,但石灰石的主要用途是生产水泥。将含CaCO3在90%以上的白石用雷蒙磨或其它高压磨经粉碎、分级、分离,而制得的成品。 成因 石灰岩主要是在浅海的环境下形成的。石灰岩按成因可划分为粒屑石灰岩(流水搬运、沉积形成);生物骨架石灰岩和化学、生物化学石灰岩。按结构构造可细分为竹叶状灰岩、状灰岩、团块状灰岩等。石灰岩的主要化学成分是碳酸钙易溶蚀,故在石灰岩地区多形成石林和溶洞,称为喀斯特地形。 石灰岩中一般都含有一些白云石和黏土矿物,当黏土矿物含量达25%~50%时,称为泥质岩。白云石含量达25%~50%时,称为白云质灰岩。石灰岩分布相当广泛,岩性均一,易于开采加工,是一种用途很广的建筑材料。 石灰岩的主要成分是碳酸钙,可以溶解在含有二氧化碳的水中。一般情况下一升含二氧化碳的水,可溶解大约50毫克的碳酸钙。 据地质学家在桂林地区调查,发现那里的水每年可溶解、侵蚀石灰岩表层大约有指甲那么薄的一层。别看每年只溶蚀这么一点儿,但是地球发展的历史是极其漫长的。就以最近的地质时期——第四纪来说,大约也有300万年了。即便这样缓慢的溶蚀速度,300万年也可以溶蚀900米呢!而桂林的孤峰也只有一二百米高,常见的溶洞的最大高度也只有几十米。但也不是有石灰岩的地方都能形成这种地形地貌,而是需要有大面积、大厚度、地质纯净的石灰岩,还要求有温暖潮湿的气候条件才有可能发育成如此完美的地貌,形成那样美丽的自然风光。 分类 按生产方法分类 根据碳酸钙生产方法的不同,可以将碳酸钙分为重质碳酸钙、轻质碳酸钙、胶体碳酸钙和晶体碳酸钙。 重质碳酸钙 重质碳酸钙(俗称,重钙,单飞粉、双飞粉、三飞粉、四飞粉)calciumcarbonate,heavy 碳酸钙粉末 分子式:CaCO 3 分子量100.09简称重钙,是用机械方法(用雷蒙磨或其它高压磨)直接粉碎天然的方解石、石灰石、白垩、贝壳等就可以制得。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。 性质:白色粉末。无臭、无味。露置空气中无变化,比重2.710。熔点1339&ordmC。几乎不溶于水在含有铵盐或三氧化二铁的水中溶解,不溶于醇。遇稀醋酸、稀盐酸、稀硝酸发生泡沸,并溶解。加热分解为氧化钙和二氧化碳。 用途:按粉碎细度的不同,工业上分为四种不同规格:单飞、双飞、三飞、四飞,分别用于各工业部门。 制法及工艺流程 包装:塑胶袋包装,每袋净重50公斤。 储运注意事项储存于干燥的库房中。运输中防止袋破。不得与液体酸类共储混运。 轻质碳酸钙 轻质碳酸钙(沉淀碳酸钙)calciumcarbonate,light分子式CaCO3分子量100.09。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。或者先用碳酸纳和氯化钙进行复分解反应生成碳酸钙沉淀,然后经脱水、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。 性质:白色粉末。无味,无臭。比重约2.71。在825~896.6&ordmC分解。熔点1339&ordmC。有无定形和结晶形两种形态,结晶形中又可分为斜方晶系和六方晶系,呈柱状或菱形。难溶于水和醇。溶于酸,同时放出二氧化碳,呈放热反应。也溶于氯化铵溶液中。在空气中稳定,有轻微的吸潮能力。 用途:可用作橡胶、塑胶、造纸、涂料和油墨等行业的填料。广泛用于有机合成、冶金、玻璃和石棉等生产中。还可用作工业废水的中种剂、胃与十二指肠溃疡病的制酸剂、酸中毒的解毒剂、含SO2废气中的SO2消除剂、乳牛饲料填加剂和油毛毡的防粘剂。也可用作牙粉、牙膏及其它化妆品的原料。 制法及工艺流程 碳化法:系将石灰石与白煤按一定比例混配后,经高温煅烧、水消化、二氧化碳碳化,再经离心脱水、干燥、冷却、粉碎、过筛即得成品。 CaCO 3 ==CaO+CO 2 ↑ CaO+H 2 O→Ca(OH) 2 Ca(OH) 2 +CO 2 →CaCO 3 ↓+H 2 O 包装:麻布袋或塑胶袋包装。每袋净重50公斤或25公斤。 储运注意事项:储于干燥处。避免与酸类物质接触。运输中应小心,不得散包。注意防潮。 按粉体粒径分类 碳酸钙产品是一种粉体,根据碳酸钙粉体平均粒径(d)的大小,可以将碳酸钙分为微粒碳酸钙(d>5μm)、微粉碳酸钙(1μm<d<5μm)、微细碳酸钙(0.1μm<d≤1μm)、超细碳酸钙(0.02μm<d≤0.1μm)和超微细碳酸钙(d≤0.02μm)。 轻质碳酸钙的粉体特点 a、颗粒形状规则,可视为单分散粉体,但可以是多种形状,如纺锤形、立方形、针形、链形、球形、片形和四角柱形。这些不同形状的碳酸钙可由控制反应条件制得。 b、粒度分布较窄。 c、粒径小,平均粒径一般为1-3μm。要确定轻质碳酸钙的平均粒径,可用三轴粒径中的短轴粒径作为表现粒径,再取中位粒径作为平均粒径。以后除说明外,平均粒径,即指平均短轴粒径。 重质碳酸钙的粉体特点 a、颗粒形状不规则,是多分散粉体。 b、粒径分布较宽。 c、粒径大,平均粒径一般为5-10μm。要确定重质碳酸钙的平均粒径,需要测定粒径分布函式和诸如颗粒沉降速度或比表面积之类的粉体现象函式。作为一种简便的方法是在电子显微镜照片上测量颗粒投影的长度和宽度,计算几何平均粒径作为表观粒径,再取中位粒径作为平均粒径。 按微观排列分类 胶体碳酸钙 胶体碳酸钙(活化碳酸钙,白艳华)calciumcarbonate,activeated,分子式CaCO3分子量100.09。又称改性碳酸钙、表面处理碳酸钙、胶质碳酸钙或白艳华,简称活钙,是用表面改性剂对轻质碳酸钙或重钙碳酸钙进行表面改性而制得。由于经表面改性剂改性后的碳酸钙一般都具有补强作用,即所谓的“活性”,所以习惯上把改性碳酸钙都称为活性碳酸钙。 性质:白色细腻、轻质粉末,粒子表面吸附一层脂肪酸皂,使CaCO3具有胶体活化性能。比重1.99~2.01。 胶体碳酸钙不溶于水,遇酸分解,灼烧变成焦黑色,放出二氧化碳并生成氧化钙。其活性比普通碳酸钙大,具有补强性。易分解于胶料之中。 用途:橡胶的填充料,可使橡胶色泽光艳、伸长率大、抗张强度高、耐磨性能良好。还用作制人造革、电线、聚氯乙烯、涂料、油墨和造纸等工业的填料。可使成品具有一定的抗张强度及光滑的外观。生产微孔橡胶时,可使其发泡均匀。 制法及工艺流程 碳化法:石灰石在高温下煅烧之后,先用水消化,再经筛滤、碳化、表面处理、干燥粉碎后,即得胶体碳酸钙成品。 CaCO 3 →CaO+CO 2 ↑ CaO+H 2 O→Ca(OH) 2 Ca(OH) 2 +CO 2 →CaCO 3 ↓+H2O 包装:内用双层塑胶袋,外用麻袋包装。每袋净重20公斤或50公斤。 储运注意事项:储存于干燥的库房中。避免与酸类物质接触。注意防潮。 晶体碳酸钙 晶体碳酸钙(calciumcarbonate,crystal) 分子式CaCO 3 分子量100.09 性质:纯白色,六方结晶型粉末。比容1.2~1.4毫升/克。溶于酸,几乎不溶于水。 用途:用于牙膏、医药等方面。亦可用作保温材料和其它化工原料。 制法及工艺流程 氯化钙碳化法:系将氢氧化钙与盐酸反应生成氯化钙,氯化钙用二氧化碳碳化后即得碳酸钙,再经结晶、分离、洗涤、脱水、烘干、筛选后,得结晶碳酸钙成品。 Ca(OH) 2 +2HCl→CaCl 2 +2H 2 O CaCl 2 +2NH 4 OH+CO 2 →CaCO 3 +2NH 4 Cl+H 2 O 包装:内用双层塑胶袋、外用麻袋或塑胶编织袋包装。每袋净重20公斤。 储运注意事项:储于阴凉处,防高温。运输中防止勾挂散包。 石灰石:主要矿物成分为方解石。矿物颗粒和晶体结构不多见,表面平滑,呈小颗粒状。硬度不一,有些致密石灰石可以抛光。颜色有黑、灰、白、黄和褐色。石灰石含海水形成的石灰,故而得名。大理石、石灰石、白垩、岩石等天然矿物的主要成分是碳酸钙。 纳米碳酸钙 化学式 : CaCO 3 英文名: Nano Calcium Carbonate 理化性质 纳米碳酸钙用于塑胶中与树脂亲合性好,可有效增加或调节材料刚性,韧性,以及弯曲强度等,并可改善塑胶加工体系的流变性能,降低塑化温度,提高制品尺寸稳定,耐热性及表面光洁性在NR,BR,SBR等橡胶体系中,容易混练,分散均匀,并可使胶质柔软,还能提高压出加工性能和模型流动性.使橡胶制品具有表面光滑,伸长率大,抗张强度高,永久变形小,耐弯曲性能好,耐撕裂强度高等特点。 纳米碳酸钙套用最成熟的行业是塑胶工业主要套用于高档塑胶制品。 纳米碳酸钙又称超微细碳酸钙。标准的名称即超细碳酸钙。纳米碳酸钙套用最成熟的行业是塑胶工业主要套用于高档塑胶制品。用于汽车内部密封的PVC增塑溶胶。可改善塑胶母料的流变性,提高其成型性。用作塑胶填料具有增韧补强的作用,提高塑胶的弯曲强度和弯曲弹性模量,热变形温度和尺寸稳定性,同时还赋予塑胶滞热性。 纳米碳酸钙用于油墨产品中体现出了优异的分散性和透明性和极好的光泽、及优异的油墨吸收性和高干燥性。纳米碳酸钙在树脂型油墨中作油墨填料,具有稳定性好,光泽度高,不影响印刷油墨的干燥性能.适应性强等优点。 造纸业是纳米碳酸钙最具开发潜力的市场。纳米碳酸钙还主要用于特殊纸制品,如女性用卫生棉、婴儿用尿不湿等。纳米活性碳酸钙作为造纸填料具有以下优点:高蔽光性、高亮度、可提高纸制品的白度和蔽光性;高膨胀性,能使造纸厂使用更多的填料而大幅度降低原料成本;粒度细、均匀,制品更加均匀、平整;吸油值高、能提高彩色纸的预料牢固性 纳米碳酸钙在涂料工业作为颜料填充剂,具有细腻、均匀、白度高、光学性能好等优点。纳米级超细碳酸钙具有空间位阻效应.在制漆中,能使配方中密度较大的立德粉悬浮,起防沉降作用.制漆后,漆膜白度增加,光泽度高,而遮盖力却不降低,主要用于高档轿车漆。 橡胶工业纳米碳酸钙的主要套用市场之一。添加钠米碳酸钙的橡胶,其硫化胶升长率、撕断性能、压缩变形和耐屈性能,都比添加一般碳酸钙的高。加入用树脂酸处理的纳米碳酸钙后,有的豫胶制品撕裂强度提高4倍以上 纳米碳酸钙在饲料行业中可作为补钙剂,增加饲料含钙量;在化妆品中使用,由于其纯度高、白度好、粒度细,可以替代钛白粉。 纳米活性碳酸钙的工业制备方法。该方法在一定浓度的Ca(OH) 2 的悬浮液中通入二氧化碳气体进行碳化。通过对Ca(OH)2悬浮液的温度、二氧化碳气体的流量控制碳酸钙晶核的成核速率;在碳化至形成一定的晶核数后,由晶核形成控制转化为晶体生长控制,此时加入晶形调节剂控制各晶面的生长速率,从而达到形貌可控;继续碳化至终点加入分散剂调节粒子表面电荷得均分散的立方形碳酸钙纳米颗粒;然后将均分散的立方形纳米碳酸钙颗粒进行液相表面包覆处理。所获得的纳米活性碳酸钙粒子在25~100nm之间可控,立方形,比表面大于25m2/g,粒径分布 GSD为1.57,吸油值小于28g/100gCaCO 3 ,且无团聚现象。所获得的产品性能优异,可作为高档橡胶、塑胶以及汽车底漆中的功能填料。 1.一种纳米活性碳酸钙的工业制备方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:(1)在 Ca(OH) 2 的悬浮液,通入含有CO 2 的气体,碳化至碳化率达5~40%,加入晶型调节剂,继续碳化至pH为8.0~9.0,加入表面电荷及空间位阻调节剂,继续碳化至pH为6~7.5,生成纳米级的立方形碳酸钙;所说的晶型调节剂为磷酸盐、硫酸盐、醋酸盐、柠檬酸盐、单糖或多糖中的一种及其混合物,其加入量为浆料重量的0.05~3.0%;所说的表面电荷及空间位阻调节剂为磷酸盐、硫酸盐、氯化物、三乙醇胺、十二烷基苯磺酸钠中的一种或一种以上;表面电荷及空间位阻调节剂的加入量为CaCO 3 重量的0.1~4.0%;(2)将脂肪酸或水溶性钛酸酯偶联剂中的一种或两种配制成水溶液包覆剂;所说的脂肪酸为 C12~C18的脂肪酸;(3)将纳米碳酸钙浆料加热至45~95℃,然后加入包覆剂,包覆剂的加入量以碳酸钙的重量计为0.5~3.5%,包覆处理时间为0.5~3.5小时间,将浆料过滤,干燥,即获得纳米活性碳酸钙 在橡胶工业 纳米级超细碳酸钙具有超细、超纯的特点,生产过程中有效控制了晶形和颗粒大小,而且进行了表面改性。因此其在橡胶中具有空间立体结构、又有良好的分散性,可提高材料的补强作用。如链状的纳米级超细碳酸钙,在橡胶混炼中,锁链状的链被打断,会形成大量高活性表面或高活性点,它们与橡胶长链形成键连结,不仅分散性好,而且大大增强了补强作用。值得注意的是,它不但可以作为补强填充料单独使用,而且可根据生产需求与其他填充料配合使用,如:炭黑、白炭黑、轻钙重钙、钛白粉、陶土等,达到补强、填充、调色、改善加工工艺和提高制品性能、降低含胶率或部分取代白炭黑、钛白粉等价格昂贵的白色填料的目的。 在涂料工业 可作为颜料填充剂,具有细腻、均匀、白度高、光学性能好等优点,纳米级超细碳酸钙具有空间位阻效应,在制漆中,能使配方密度较大的立德粉悬浮,起防沉降作用。制漆后,漆膜白度增加,光泽高,而遮盖力却不下降,这一特性使其在涂料工业被大量推广套用。 在塑胶工业 由于纳米级超细碳酸钙具有高光泽度、磨损率低、表面改性及疏油性,可填充聚氯乙烯、聚丙烯和酚醛塑胶等聚合物中,又被广泛套用于聚氯乙烯电缆填料中。 在造纸工业 可用于涂布加工纸的原料,特别是用于高级铜板纸。由于它分散性能好,粘度低,能有效的提高纸的白度和不透明度,改进纸的平滑度、柔软度,改善油墨的吸收性能,提高保留率。 在油墨行业 作为填料,可替代价格较高的胶质钙,并可提高油墨的光泽度和亮度。 在其他行业 纳米级超细碳酸钙用于饲料行业,可作为补钙剂,增加饲料的含钙量,在化妆品中使用,可替代钛白粉。 HG-01型:主要套用于PVC、PE、PP、PP-R、ABS、PA等树脂,以及橡胶行业、油漆和特种涂料 HG-01型是经过表面活性处理的纳米活性碳酸钙,作为功能性补强材料,广泛套用于PVC、 PE、PP、PP-R、ABS、PA等树脂,以及橡胶行业、油漆和特种涂料等领域。可替代钛白20%左右,降低生产成本,提高经济效益。在塑胶制品中有很好的增强增韧性能,具有相当的热稳定性和分散性,可显著提高材料的刚性、韧性、弯曲强度,使产品拥有良好的尺寸稳定性,改善体系流变性、降低收缩率,制品表明细密,光泽好,拉伸强度及抗划伤、抗冲击强度均有很大程度的提高。该型号产品被广泛套用于塑胶管材、型材,塑钢门窗、电缆、电缆护套、给水管、汽车保险杠及室内配件等及空调、冰柜、电视机、电脑、洗衣机等家用电器的产品塑胶外壳面板。 HG-02:主要套用于高档涂料油墨行业 HG-02型是经过表面活性处理的纳米活性碳酸钙,套用于高档油墨产品,其作为主体颜填料有良好的分散性、透明性、提高光泽和遮盖力。具有优异的吸收性和高干性,使用于告诉印刷。可调节油墨颜色、浓稠度等性能,调节墨性,降低成本。 HG-03型:主要套用于合成橡胶行业。 HG-03)型是经过表面活性处理的纳米活性碳酸钙,作为功能性材料套用于合成橡胶具有如下特点: 1. 良好的加工性能,吃料速度快,混炼容易,硫化时间短。 2. 有很好的补强性能,可代替白炭黑和炭黑,提高橡胶制品的多项力学性能,如:抗张性、抗撕裂性、耐磨性、防腐性,显著提高橡胶制品的曲扰性、抗老化性,改善橡胶制品与金属界面结合性,提高附着力等。 3. 使用简单,可于其它普通填料并用,视情况可等量替代炭黑或白炭黑30%左右,降低生产成本。 4. 具有填充量大、增白效果好等特点。 危害 从事开采加工的工人常出现上呼吸道炎症、支气管炎,可伴有肺气肿。X线胸片上出现淋巴结钙化,肺纹理增强。作业工人患尘肺主要与本品中所含有二氧化矽杂质有关。 隔离泄漏污染区,限制出入。建议应急处理人员戴防尘面具(全面罩),穿一般作业工作服。避免扬尘,小心扫起,置于袋中转移至安全场所。若大量泄漏,用塑胶布、帆布覆盖。收集回收或运至废物处理场所处置。 分布 碳酸钙是用途极广的宝贵资源 石灰石是石灰岩作为矿物原料的商品名称。石灰岩在人类文明史上,以其在自然界中分布广、易于获取的特点而被广泛套用。作为重要的建筑材料有着悠久的开采历史,在现代工业中,石灰石是制造水泥、石灰、电石的主要原料,是冶金工业中不可缺少的熔剂灰岩,优质石灰石经超细粉磨后,被广泛套用于造纸、橡胶、油漆、涂料、医药、化妆品、饲料、密封、粘结、抛光等产品的制造中。据不完全统计,水泥生产消耗的石灰石和建筑石料、石灰生产、冶金熔剂,超细碳酸钙消耗石灰石的总和之比为1∶3。石灰岩是不可再生资源,随着科学技术的不断进步和纳米技术的发展,石灰石的套用领域还将进一步拓宽。 中国碳酸钙资源概况及其地理分布 中国是世界上石灰岩矿资源丰富的国家之一。除上海、香港、澳门外,在各省、直辖市、自治区均有分布。据原国家建材局地质中心统计,全国石灰岩分布面积达43.8万KM2(未包括西藏和台湾),约占国土面积的1/20,其中能供做水泥原料的石灰岩资源量约占总资源量的1/4~1/3。为了满足环境保护、生态平衡,防止水土流失,风景旅游等方面的需要,特别是随着我国小城镇建设规划的不断完善和落实,可供水泥石灰岩的开采量还将减少。全国已发现水泥石灰岩矿点七、八千处,其中已有探明储量的有1286处,其中大型矿床257处、中型481处、小型486处(矿石储量大于8000万吨为大型、4000~8000万吨为中型、小于4000万吨为小型),总计保有矿石储量542亿吨,其中石灰岩储量504亿吨,占93%;大理岩储量38亿吨,占7%。保有储量广泛分布于除上海市以外29个省、直辖市、自治区,其中陕西省保有储量49亿吨,为全国之冠;其余依次为安徽省、广西自治区、四川(含重庆市)省,各保有储量34~30亿吨;山东、河北、河南、广东、辽宁、湖南、湖北7省各保有储量30~20亿吨;黑龙江、浙江、江苏、贵州、江西、云南、福建、山西、新疆、吉林、内蒙古、青海、甘肃13省各保有储量20~10亿吨;北京、宁夏、海南、西藏、天津5省各保有储量5~2亿吨。
所谓添加剂泛指为着提高产品质量和效果而加入配料中的少量或微量试剂。在陶瓷原料制备过程中各种有机添加剂,可以作为分散剂、解胶剂、增塑剂、表面改性剂等应用在各个工艺过程中。对于日用陶瓷,它能起到缩短工艺流程、提高产品质量等优良作用;特种陶瓷原料,大多属于瘠性粉料,增塑剂、表面改性剂的应用就显得更有必要。正因为成功地应用了各种有机添加剂,为发展新型的无机陶瓷材料开辟了广阔的前景。
1. 助磨剂:在瓷土粉碎过程中,应用各种助磨剂,它们的添加量一般为千分之几,能够起到强化瓷土粉碎效果。
①湿性助磨剂:
例如,丙醇胺
NH2─CH2─CH2─CH2OH
─CH2CH2OH
三乙醇胺N─CH2CH2OH
─CH2CH2OH
助磨剂中含有活性基团─NH2(氨基),─OH(羟基)均能与极性水分子产生静电引力而很好地结合,降低水的表面张力,使其渗透到瓷土破损处,起到劈尖作用。
②干性助磨剂:
例如,油酸(9─十八碳烯酸)
CH3─(CH2) 7 ─CH=CH─(CH2) 7 ─COOH
亚麻仁酸(9、12、15─十八碳三烯酸)
CHoCH2oCH=CHoCH2oCH3
‖
CHoCH2oCH=Cho(CH) 7 oCOOH
瓷土表面破损处能发生Si─O键,Al─O键之断键,从而产生正负电荷Si+4、Al+3、O-2,它们能强烈地作用于分散介质。油酸和亚麻仁酸中活性基团─COOH(羟基)、碳─碳双键>C=C<与瓷土表面正负电荷产生静电引力,使它们渗透到瓷土的微细颗粒中去,阻止了瓷土微细颗粒由于分子内聚力而重新聚集的作用。
2.解胶剂: 粘土胶粒在介质中充分分散,必须使粘土颗粒间有足够的静电斥力,这种排斥力由Eiter提出:
f∞ζ2/k
f─粘土胶粒间的斥力,
ζ─电动电位(扩散层与吸附层的电位差),
1/k─扩散层厚度。
天然粘土一般都吸附了大量Ca++、Mg++等阳离子。因此自然界粘土以Ca-土、Mg-土形式存在,这类粘土的ζ─电位较一价碱金属离子低,因此用Na+交换Ca++、Mg++等使之转变成ζ─电位高及扩散层厚的Na─土,当原土中Ca++、Mg++完全被Na+交换时,ζ─电位最高,此时泥浆充分胶溶,这就是一般无机解胶剂纯碱Na2CO3、Na2SiO3的解胶原理。
近年来还广泛采用多种有机解胶剂及有机-无机复合解胶剂,能取得更佳的解胶效果。例如,腐植酸钠、丹宁酸钠、羟甲基纤维素钠,对一烷基苯磺酸钠等。它们的分子式如下:
腐植酸钠\
丹宁酸钠/ 天然有机酸钠盐:R─COONa
(R表示碳键结构及多种活性基团)
羧甲基纤维素钠:
nC6H7O2 (OH) 2OCH2COONa
对一烷基苯磺酸钠:
以上有机解胶剂均属于有机酸钠盐,在粘土─水体系中能电离出Na+,使粘土胶团的ζ─电位上升,并使其扩散层厚度增加,使粘土胶粒间的斥力f变大,这种解胶作用和纯碱的解胶作用是一致的。
有机酸钠盐之所以有强烈的解胶性能,主要是决定于高分子有机酸根的作用;一方面由于有机酸根的络合能力,使原土中Ca++、Mg++形成稳定的络合物,因此促进了Na+对Ca++、Mg++的交换反应更趋完全,因而使ζ─电位达到最大值;另一方面,由于有机酸根的两重性,一是它带负电荷的亲水的羧基端( ),一是它的憎水的碳链和其它基团(-R)作用的原故。在粘土-有机酸钠-水系统中,带正电的胶团扩散双电层吸附了溶液中大部份的带负电的( )端,使R-COO-中的羟基团向粘土正向排列,而所有非极性憎水碳链和其它基团便向异端排列并转动于分散介质自由水之中,很显然它使粘土胶团充分疏松,这种解胶作用是远非纯碱所能比拟的。
据有关资料介绍,使用有机─无机复合解胶剂,其解胶效果最佳。如用0.1~0.3%有机酸钠盐加0.05~0.12%纯碱。
3.增塑剂:特种陶瓷粉多数为瘠性原料,为了赋于可塑性,通常加入有机高分子塑化剂。
常用的增塑剂有:
聚乙烯醇
[CH2─CH─CH2─CH]
| |
OH OH
聚氧化乙烯
[CH2─CH2─O]n
聚醋酸乙烯酯
[CH2─CH]n
|
OCOCH3
这此增塑剂均属于蜷曲的线型高分子化合物,它们既是亲水的又是极性的。这种分子在水溶液中能生成水化膜,而且这种分子连同其水化膜能被瓷料颗粒牢固地吸附在表面上。从而使瘠性颗粒表面不但有了一层厚厚的水化膜,而且又有了一层粘性很大的高分子化合物(见图示),继而能把松散的瘠性粉料粘结在一起。又由于有水化膜的存在,使泥料在外力作用下,颗粒能发生相对位移,外力消除后,蜷曲的线型高分子又重新将它固定下来,因而使瘠性粉料具有可塑性。
在陶瓷生产中,瓷粉料有亲水的,有亲油的。亲水的颗粒要与非极性的成型剂混合成型时,显得困难;而亲油的颗粒要与极性成型剂混合成型时也显得困难。因此,必须将颗粒表面进行改性,以提高其成型性能。如Al2O3表面是亲水的(硅酸盐和氧化物多是亲水的)。当用非极性的石蜡作成型剂时,它们难以成型。当加入少量油酸
CH3─(CH2) 7 ─CH=CH─(CH2) 7 ─COOH后,由于油酸一端为极性基,另一端为非极性基,极性基的一端与亲水的Al2O3作用。而另一端则竖立于颗粒表面外并伸入到石蜡中,使Al2O3颗粒由亲水变成亲油,因而粉料具有更好的成型性。钛酸钙(CaTiO3)粉料,它是亲油的,当它以水作为成型剂时,必须加入表面活性物质,使它表面改性。如加入对─烷基苯磺酸
则其非极性基就会吸附在CaTiO3表面上,而极性基伸入水中,使CaTiO3颗粒表面被覆盖了一层对一烷基苯磺酸钠,而外面为极性基所遮盖,这样使CaTiO3由亲油性变成了亲水性。
(这种要不要?我还有个PDF版本的,也是这个题目)
多胺(DAM)为含有4,4'-二氨基二苯基甲烷(MDA)、2,4'-MDA、2,2'-MDA和多苯基甲烷多胺的混合物,常温下为浅黄色固体,溶于大多数有机溶剂和盐酸,不溶于汽油、已烷和水。DAM是一种重要的化工原料中间体,主要用于制备MDI系列产品,还可用于环氧树脂的固化剂、聚酯树脂结构化剂等,以代替较为昂贵的钛酸三乙醇胺酯。
DAM的理化性能指标:
外观: 浅黄色固体
各组份含量:4,4'-二氨基二苯基甲烷 }65-75%
2,4'-二氨基二苯基甲烷
苯基甲烷多胺 25-35%
苯胺 <0.05%
水份 <0.1%
DAM在呼吸吸入和皮肤吸收方面毒性较低;低的挥发性,使之在通常条件下短时间暴露接触(如:少量泄漏、撒落)所产生的毒害性很少。 尽管如此,由于DAM为芳香胺类化合物, 仍存在一定毒性, 可导致轻微的皮肤刺激及过敏。
DAM是一种重要的化工原料中间体,主要用于制备MDI系列产品,还可用于环氧树脂的固化剂、聚酯树脂结构化剂等,以代替较为昂贵的钛酸三乙醇胺酯。
DAM的理化性能指标:
外观: 浅黄色固体
各组份含量:4,4'-二氨基二苯基甲烷
}65-75%
2,4'-二氨基二苯基甲烷
苯基甲烷多胺 25-35%
苯胺< 0.05%
水份< 0.1%
安全注意事项: DAM在呼吸吸入和皮肤吸收方面毒性较低;低的挥发性,使之在通常条件下短时间暴露接触(如:少量泄漏、撒落)所产生的毒害性很少。 尽管如此,由于DAM为芳香胺类化合物, 仍存在一定毒性, 可导致轻微的皮肤刺激及过敏。
在操作时应小心谨慎, 防止其与皮肤的直接接触及溅入眼内, 请穿戴必要的防护用品(手套、防护镜、工作服等)。 一旦溅到皮肤上或眼内,应立即用清水冲洗,皮肤用肥皂水洗净。