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。
随着更多行业的逐渐改变,活性碳酸钙粉应用以及消费结构已经有了一定的趋势,目前像纳米级碳酸钙粉、超微细碳酸钙粉、医用级和食品级碳酸钙粉;各种外表改性的碳酸钙,如天然橡胶、合成橡胶、涂料等碳酸钙,纺锤形、立方形、链锁形、菱形、晶形等各种晶形碳酸钙粉,必将大量投放市场,以满足市场需求。总之,业内要加紧开发外表活性剂,提高改性效果,发展各类活性碳酸钙,使我国碳酸钙工业得到长远发展。
纳米碳酸钙生产流程优化方法
① 使用高浓度CO2气体作为合成纳米碳酸钙的气源可以大大缩短反应的时间,但是由于系统搅拌不均匀,碳酸钙粒径的分布就很不均匀,出现部分粒径较大颗粒,增大搅拌转速可减缓粒径分布不均匀现象。
② 随着晶形修饰剂添加量的增加,温度的提高,陈化时间的延长,颗粒规整程度增加,粒径也增大,但当超过极限值时,颗粒尺寸不再改变,陈化温度升高可加快陈化进程,但如果温度过高就会引起碳酸钙发生形状变化,立方形转为片状。陈化温度越高,陈化时间越长,片状转化率越高。
③ 陈化过程中分别用聚羧酸盐、六偏磷酸钠、十二烷基苯磺酸钠为分散剂,通过其电离出的离子改变颗粒电荷状态和空间位阻,使得体系发生胶溶反应,促进凝胶重新转变为溶胶,降低了体系黏度,增强了颗粒间分散性,有利于二次碳化和后期包覆过程的进行;
④ 在陈化起始阶段加入一定量六偏磷酸钠,工艺简单,便于操作,还能起到降低黏度、增强颗粒分散性的作用,同时也不影响陈化过程中晶形修饰剂对碳酸钙形貌的改善作用;
⑤ 工业试验工艺参数选择遵循等单位体积功率的准则,工业圈内传质效果较小试装置传质效果稍差,但是不同批次之间的工业试验产品性能重复性很好,工艺的稳定性高,合成的纳米碳酸含产品的各项性能指标均能与小试产品的性能指标保持一致。