近年來,碳酸鈣行業取得一定進展,遍布全國二十多個省、市共有碳酸鈣生產工廠百余個,但是由于生產技術及設備比較落后,所以大部分廠家仍以單一的輕質或重質碳酸鈣生產為主,而這些產品由于晶形不均、批次間重復性差、顆粒粒度不均勻等問題導致其價格與高附加值的超細碳酸鈣相比要低很多。我國高檔次的晶形碳酸鈣主要從日本、英國等國進口,所以我國碳酸鈣工業尤其是高檔次的特殊晶形的碳酸鈣制備還具有很大的發展潛力。
碳酸鈣屬于多晶形體,就目前文獻所報道可知,現已開發出的碳酸鈣形貌有:紡錘形、立方形、纖維狀、球形、鎖鏈形、花瓣狀、片狀、蘑菇云狀、針狀等,廣泛應用于建材、橡膠、塑料、造紙、涂料、油墨、日化、飼料、食品、醫藥等行業。不同晶形碳酸鈣的性質及應用如下:
立方形:立方形是指晶體在透射電鏡下影像顯示為立方體形狀的碳酸鈣。立方形碳酸鈣常用作油漆等涂料的填充劑,另外也可將立方形碳酸鈣填充在油墨中作為填充劑使用。
鏈狀:鏈狀碳酸鈣具有兩個特點:其一,相對其他形貌的碳酸鈣而言,它具有較高的活性,當應用在塑料橡膠中時,由于納米粒子之間進行鏈接,相應減少了總比表面積,從而克服單個粒子的團聚問題,相對于立方形、球形等其他形貌納米碳酸鈣,鏈狀形貌使得在塑料、橡膠、造紙行業中應用時有更好的分散性能,較其他普通碳酸鈣更能夠克服粒子之間團聚的問題。再者鏈狀碳酸鈣具有優良的補強性能,可添加到橡膠、塑料中。將納米鏈狀碳酸鈣添加到 PVC 管材、板材的混料中,使得產品的抗沖擊強度以及拉伸強度均得到明顯提高,與此同時制品的外觀和加工性能也得到良好的改善。
片狀:涂布紙加工領域所用的涂料主要成分是顏料,之前人們主要將片狀高嶺土作為涂布顏料使用,由于高嶺土屬自然產物受到資源限制,且其形狀和大小均難以人為加以控制,加工制備出的涂布加工紙品質量較差、品味較低。而片狀碳酸鈣由于具有特殊的片形結構及易于人為控制的粒徑優勢,并且在造紙涂布過程中能產生面方向的剪切力,這將使其具有平向沉積在紙張表面的趨勢,進而提高了紙張的光澤度和平滑度。
針狀:針狀碳酸鈣形貌類似針形,長徑比較高,其粒度一般采用徑向尺寸和長徑比加以定義。當針狀碳酸鈣形狀作為功能性填料添加到橡膠、塑料、紙張等制品中,可以有效地提高制品的機械性能和體系的流變特性、加工性能;同時針狀形貌碳酸鈣相對于工業化開發和市場開發都較為成熟的立方形碳酸鈣來說,針狀碳酸鈣的極少發生團聚現象,針狀碳酸鈣更易于分散,賦予應用體系更好的增強、增韌功能。
紡錘狀:微米級紡錘碳酸鈣由于其具有類似纖維狀的堅硬結構,具有較低的黏度,適于在造紙涂布領域使用。將紡錘微米涂布碳酸鈣與水混成泥漿狀,高固含量、低黏度是其有利的應用條件。
球形:納米球形碳酸鈣具有良好的分散性和耐磨性,常用作牙膏的添加劑。使用球形納米碳酸鈣所配置的油墨,最終油墨的粘性較好、穩定性高、干燥快,并且由于顆粒小、分散性好,故而所形成的網點完整,提高了油墨的光潔度及印刷性能。另外球形納米碳酸鈣在電子、陶瓷領域也有使用。
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