在實際應用中,大多數填料都用吸油值這項指標來大致預測填料對樹脂的需求量,即吸油值對選擇填料具有重要的指導意義。
1、什么是吸油值?
粉體吸收油的兩種主要形態
吸油值也稱樹脂吸附量,表示填充劑對樹脂吸收量的一種指數。吸油值通常以100g樣品所需亞麻油的質量表示(%或mL/100g)。即指每100g樣品,在達到完全潤濕時需要用油的最低用量。
吸油值=亞麻油量/100g樣品
吸油值的大小與粉體的粒度分布、顆粒形狀、分散與凝聚程度、比表面積及表面性質等有關。
?。?)粉體顆粒的粒度越細,比表面積越大,分布越窄,吸油值就越高;
?。?)不同顆粒形狀的吸油值:針狀>片狀>球狀。針狀粒子由于填充排列縱橫交錯,空隙較大,吸油量高;片狀粒子混合在一起時呈平行排列,空隙減小,其吸油量低;整齊排列的球狀粒子,其自由空間小,吸油量也小。
?。?)晶體的表面缺陷少,完美程度高,其比表面積小,吸油量也低。
2、填料吸油值大的“危害”
?。?)填料吸油值大,有可能會“吃掉”幾倍甚至幾十倍于自身價格的樹脂,這無形中會提髙了生產成本;
(2)填料吸油值大,樹脂的黏度隨之上升,這會嚴重影響其對纖維的浸漬,甚至會改變模塑料的流變性能,使其成型工藝性能變差;
?。?)在涂料行業,吸油值是影響涂膜性能和涂料黏度的重要影響因素。在涂膜干燥過程中,樹脂不僅要完全包覆在粉料表面,還要填充在粒子間的空隙,當粉體吸油值大的時候,就需要更多的樹脂來完成這些功能。
3、如何降低碳酸鈣的吸油值?
?。?)控制顆粒形貌
對于輕質碳酸鈣(或納米輕質碳酸鈣)來說,其吸油值高低和生產工藝有很大關系。在對顆粒形貌沒有特殊要求的情況下,可采用晶型控制劑,調控碳酸鈣的晶型和比表面積,從而降低其吸油值。
?。?)控制細度和粒度分布
細度要適當,并非越細越好,粒徑分布也要因需而定。
對于一般產品應用,如果碳酸鈣細度和粒度分布要求不高,可適當選用粒度分布差距較大的混合產品,這樣小粒子會進入大粒子的空隙,堆積相對緊密,吸油量也會減小。
對于高質量產品應用,細度高、粒度分布窄的碳酸鈣有助于提高制品性能,這時候就需要通過表面改性來解決吸油值的問題。
(3)表面改性
表面改性是降低粉體吸油值的重要手段。碳酸鈣經過表面改性后,聚集態顆粒減少,分散度提高,顆粒間空隙減少,同時改性分子對碳酸鈣表面的覆蓋又使顆粒內的空隙減小,而且這一覆蓋還改變了碳酸鈣的表面性能,使其表面極性減弱,顆粒間摩擦力變小,潤滑性變得更好,故堆積得更加緊密,堆積密度增大,吸油值減小。
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