碳酸钙为什么要进行表面涂层?

碳酸钙是一种无机化合物,是石灰石、大理石等的主要成分。关于碳酸钙粉体的改性,很多客户都会有这样的疑问,为什么要增加生产成本去对碳酸钙进行表面改性?同时,改性会不会对原有下游产品的性能产生影响?碳酸钙改性的原因主要有以下几点。

什么是碳酸钙
碳酸钙为什么要进行表面涂层处理?1

碳酸钙表面改性的5个原因

表面改性是改善碳酸钙性能、提高其适用性、拓展市场的重要途径。表面改性碳酸钙已由传统的填料转变为多功能改性剂,应用范围更加广泛,受到越来越多的欢迎。

碳酸钙应涂层
碳酸钙为什么要进行表面涂层处理?2

1.改善碳酸钙的分散性

通过表面改性,改性剂可以定向吸附在碳酸钙表面,使其表面具有电荷特性,由于同种电荷的排斥作用,碳酸钙不易团聚,从而达到良好的分散性。

2.提高碳酸钙的相容性

通过表面改性,可以增加碳酸钙与生物体的界面相容性和亲和性,从而提高其与橡胶或塑料等复合材料的制品性能。

3.降低碳酸钙的吸油值

碳酸钙经过表面改性后,团聚颗粒减少,分散性提高,同时改性分子对碳酸钙表面的覆盖,减少了颗粒内部的空隙。

而且这种覆盖也改变了碳酸钙的表面性质,使其表面极性减弱,颗粒间的摩擦减小,润滑性更好,因此它们堆积更加紧密,堆积密度增大,吸油值降低。

4.拓展碳酸钙高端应用市场

通过表面改性,碳酸钙可以更好地应用于塑料、涂料、橡胶、纸张、密封胶、透明薄膜等高端领域,提高产品质量的同时,进一步降低企业生产成本。

碳酸钙应涂层
碳酸钙为什么要进行表面涂层处理?3

5.赋予碳酸钙更多功能特性

轻质碳酸钙经金属包覆后,可改善橡胶制品的某些特殊性能;

表面包覆二氧化钛的碳酸钙复合材料可以在一定程度上替代二氧化钛;

耐酸碳酸钙可用磷酸盐、铝酸盐、硅酸盐或钡盐处理制备。

碳酸钙改性原理

碳酸钙粉体表面改性的原理如下:

用改性剂对碳酸钙粉体进行改性时,由于碳酸钙是无机物,与改性剂的亲水基团有很强的亲和力,两者形成类似化学键的结合,亲油基团定向分布在碳酸钙颗粒表面,形成单分子膜,可以显著提高其在聚烯烃等聚合物基质中的分散性和亲和力,并与聚合物基质产生界面作用。

碳酸钙改性原理
碳酸钙为什么要进行表面涂层处理?4

这就是活性碳酸钙生产的基本原理,经过这样处理后的填料由亲水性变为亲油性,对树脂等有机物质有良好的亲和性,从而提高了产品的各种应用性能。

包覆碳酸钙的应用

包覆碳酸钙用途广泛,可用于食品添加剂、涂料、橡胶填料、塑料、化妆品、医药、建筑、环保等领域,具体如下:

喷漆

包覆碳酸钙可用作涂料的填料,可增加涂料的坚固性和耐久性,并提高涂料的遮盖力和抗污性。

包覆碳酸钙的应用
碳酸钙为什么要进行表面涂层处理?5

食品添加剂

可增加食品的硬度、稳定性、抗沉淀性,还可用于调节食品的酸度,改善食品的口感。

橡胶填料

作为橡胶填料,可增加橡胶的硬度和耐磨性,改善其拉伸性能。

包覆碳酸钙的应用
碳酸钙为什么要进行表面涂层处理?6

塑料

包覆碳酸钙可作为塑料中的填料,可以提高塑料的硬度、韧性、耐热性,还可以降低塑料制品的成本。

化妆品

添加包覆碳酸钙可以使化妆品更加光滑、柔软,更容易涂抹,同时还可以增加化妆品的稠度,减少油腻感。

包覆碳酸钙的应用
碳酸钙为什么要进行表面涂层处理?7

药品

在医药领域,包覆碳酸钙可作为填充剂和稳定剂,提高药物的稳定性和溶解性,同时还可用于治疗骨质疏松、胃酸过多等疾病。

包覆碳酸钙的应用
碳酸钙为什么要进行表面涂层处理?8

建筑业

包覆碳酸钙可用作建筑材料的填料和增强剂,提高建筑材料的硬度、耐水性和耐久性,也可用于制造油、泥浆和水泥。

环保

改性碳酸钙可用于处理酸性土壤和酸雨,它能中和土壤和水中的酸性,从而提高土壤和水的pH值。

常见的碳酸钙表面改性剂

目前常用的碳酸钙有机改性剂主要有表面活性剂、偶联剂、聚合物改性剂等。

表面活性剂

表面活性剂是一种同时具有亲水和亲油功能团的分子结构,它能作为桥梁,将无机粉体与有机基质有效结合。

目前用于碳酸钙表面改性的活性剂有硬脂酸、磷酸酯、季铵盐等。

表面活性剂
碳酸钙为什么要进行表面涂层处理?9

偶联剂

偶联剂是一种同时含有极性和非极性结构的物质,偶联剂分子两端的极性亲水基团和非极性疏水基因可以分别与无机粉体和聚合物基体发生物理缠结或化学反应,使两者稳定地结合在一起。

目前常用的偶联剂主要有硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、复合偶联剂等。

偶联剂
碳酸钙为什么要进行表面涂层处理?10

聚合物改性剂

聚合物表面改性是指在碳酸钙颗粒表面形成一层具有核壳结构的聚合物层。这样,聚合物可以定向吸附到碳酸钙表面,形成有效的吸附层,减少碳酸钙颗粒的团聚,改善分散性。常用的聚合物主要包括低聚物、聚合物和水溶性聚合物。

聚合物改性剂
碳酸钙为什么要进行表面涂层处理?11

普通碳酸钙涂布机

涡流研磨包衣机

涡流磨包衣机是利用高速旋转的叶轮和气流的作用,将物料在研磨腔内进行混合研磨,并通过添加包衣剂等添加剂实现表面改性,其包衣率一般可达98%以上,有的可达99%。

涡流磨包衣机
碳酸钙为什么要进行表面涂层处理?12

三辊涂布机

三辊包衣机是最常用的包衣设备之一,主要通过三个旋转的转子改变内部涡流来实现粉末的表面改性。该设备可连续生产,产量大,适用于各种规模的工业化生产,包衣率一般可达95%以上。

三辊涂布机
碳酸钙为什么要进行表面涂层处理?13

高速搅拌包衣机

高速搅拌包衣机为立式结构,结构简单紧凑,占地面积小,耗电低,高速旋转的叶片由于离心力的作用,使碳酸钙与添加的改性剂充分混合。

高速搅拌包衣机
碳酸钙为什么要进行表面涂层处理?14

选择合适的改性剂和包覆机械,赋予碳酸钙粉体更多的性能,拓展更多的应用市场。

类似的帖子