納米碳酸鈣的物理特性
1. 粒徑范圍1-100納米,屬超細(xì)粉體材料;
2. 比表面積可達(dá)普通碳酸鈣的5-8倍;
3. 表面原子占比高導(dǎo)致活性顯著增強(qiáng)。
納米碳酸鈣
1. 結(jié)構(gòu)差異:輕質(zhì)碳酸鈣側(cè)重密度優(yōu)化,納米級產(chǎn)品追求粒徑控制;
2. 功能表現(xiàn):納米材料在聚合物中每單位添加量可提升30%以上機(jī)械強(qiáng)度;
3. 反應(yīng)效率:納米顆粒催化效率比輕質(zhì)產(chǎn)品高2-3個(gè)數(shù)量級。
膠管和膠帶:納米碳酸鈣在膠管、膠帶中主要起補(bǔ)強(qiáng)、增白,同時(shí)提高膠料分散性的效果。
電線電纜:納米碳酸鈣一般用于礦用電線電纜、高壓電線電纜、船用電線電纜等的保護(hù)套和電器電線電纜膠料。
在塑料的加工與生產(chǎn)中,普通碳酸鈣產(chǎn)品只能作為一般的填料使用,而經(jīng)過改性的納米碳酸鈣除了作為填充劑,還能起到活性劑和補(bǔ)強(qiáng)劑的作用,可以增加塑料制品體積,提升制品的硬度和強(qiáng)度,改善塑料加工性能,并增強(qiáng)塑料制品的耐熱性、彎曲強(qiáng)度、彈性模量等各項(xiàng)性能指標(biāo)。
納米碳酸鈣已廣泛應(yīng)用于PVC,PS,PP等各種塑料的加工中,其中以PVC的用量為龐大,尤其是電線電纜、管材等制品,納米碳酸鈣對PVC塑料具有很好的補(bǔ)強(qiáng)增韌作用,其主要的納米特性使加工后的PVC塑料具有很好的強(qiáng)度、阻隔性、阻燃性、熱穩(wěn)定性等力學(xué)性能。
造紙可用納米鈣和輕鈣,目的是提高亮度、不透明度、光澤度和吸墨性,并降低成本。造紙用碳酸鈣有漿和粉二種形式。
相比于重鈣或普通輕鈣,納米碳酸鈣在涂料中除了有較好的補(bǔ)強(qiáng)效果,還可提高涂料的遮蓋力、光澤度,透明性、快干性、及穩(wěn)定性。在某些行業(yè)中,如汽車涂料、建筑涂料等,納米碳酸鈣可部分或完全替代售昂的鈦白粉,以降低企業(yè)成本。
近來研究發(fā)現(xiàn),納米碳酸鈣具有補(bǔ)強(qiáng)作用,可用作汽車底盤防石擊的涂料。利用納米碳酸鈣填充涂料還可以大大提高其柔韌性、硬度、流平性以及光澤度。利用其藍(lán)移現(xiàn)象,將其添加到膠乳中,能對涂料形成屏蔽作用,達(dá)到抗紫外老化和防熱老化的目的,增加涂料的隔熱性。
油墨主要由色料、連接料、填料、助劑等組成,經(jīng)改性的納米碳酸鈣與連接料相容性好,且具有光澤度高、穩(wěn)定性強(qiáng)、適應(yīng)性強(qiáng)、不影響油墨的因數(shù)、干燥性能等優(yōu)勢,可綜合提高油墨的質(zhì)量且降低生產(chǎn)成本。
應(yīng)用于油墨中的納米碳酸鈣要求性能較高,使用后油墨應(yīng)表現(xiàn)出良好的分散性,吸收性,透明性、光澤性及良好的遮蓋力和印刷適應(yīng)性,分散性的好壞決定了油墨的光澤度、流動性和透明度,納米碳酸鈣的晶形以立方體為主,立方體的納米碳酸鈣具有較低吸油值,較好的流動性,易分散等特點(diǎn);粒徑一般在20~100nm之間;流動度與晶形、粒徑有關(guān),立方體和球體晶形表現(xiàn)出較大的流動度,而鏈狀的則表現(xiàn)出較小的流動度,生產(chǎn)企業(yè)需根據(jù)生產(chǎn)油墨的類型來選擇合適的納米碳酸鈣;光澤度的油墨的一項(xiàng)重要指標(biāo),與碳酸鈣的晶形和粒度分布有關(guān),立方體的納米碳酸鈣粒徑分布較窄,在油墨涂層中排列整齊,使印刷物表面平整,表現(xiàn)出良好的光澤性;白度要求較低,因還需加入其他顏料,白度太高會引起不易著色。
在油墨行業(yè)中,納米碳酸鈣起著重要的作用,油墨的質(zhì)量決定著印刷品的質(zhì)量,使用納米碳酸鈣配制的油墨光滑、穩(wěn)定、印刷性好、遮蓋力強(qiáng),在印刷過程中還表現(xiàn)出較好的吸墨性,有助于油墨的快干。
膠黏劑主要由基膠、固化劑、填料、偶聯(lián)劑、催化劑等組成。膠黏劑隨著我國房地產(chǎn)、包材、建材等領(lǐng)域的飛速發(fā)展用量急劇增加,納米碳酸鈣作為膠黏劑的重要填料之一,不僅價(jià)格較低,而且與膠黏劑相容性好,可加速膠的交聯(lián)過程,提升觸變性,提高粘結(jié)性、拉伸強(qiáng)度及補(bǔ)強(qiáng)效果。
目前,納米碳酸鈣在聚硅氧烷密封膠中的應(yīng)用技術(shù)已比較成熟,而在聚氨脂膠中的應(yīng)用仍處于起步階段,聚氨脂膠具有的粘結(jié)性和耐老化性,同時(shí)具有硅酮膠不具備的表面可涂飾性,并在性、良好粘結(jié)性和耐候性的應(yīng)用領(lǐng)域,聚氨脂膠具有明顯優(yōu)勢。
納米技術(shù)作為技術(shù)在混凝土中的應(yīng)用正在蓬勃興起,已成為混凝土技術(shù)研究領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)。適量的納米碳酸鈣可以促進(jìn)水泥水化,并產(chǎn)生新的水化產(chǎn)物(低碳型的水化碳鋁酸鈣),可以改善孔結(jié)構(gòu),提高抗壓和抗折強(qiáng)度。
納米碳酸鈣的晶核作用可以細(xì)化晶型,改善界面結(jié)構(gòu),有助于混凝土耐久性的提高。相比納米二氧化硅、納米二氧化欽和碳納米管等其他納米材料,納米碳酸鈣價(jià)格要便宜很多,如果能在工程中得到應(yīng)用,可以在較好的性價(jià)比的前提下獲得更優(yōu)的性能。
顆粒分布均勻的立方體納米碳酸鈣,可用于在600℃低溫下制造的致密化陶瓷。高純超細(xì)碳酸鈣填充在電子陶瓷中,能降低介電常數(shù)對溫度的依賴、改變居里溫度、提高耐電壓和鐵電性能,是用作限流保護(hù)/消磁/啟動/發(fā)熱元件(PTC)、多層陶瓷電容器元件(MLCC)、微波元件、壓電/壓敏元器件的填充材料。
鋰電池中陰離子的自由傳輸會導(dǎo)致許多問題,包括高陰離子轉(zhuǎn)移數(shù)、空間電荷和濃度極化,導(dǎo)致不受控的鋰枝晶形成和性能下降等,甚至鋰枝晶生長刺穿電池膜,終使鋰電池自燃。
改性納米碳酸鈣在廢水處理領(lǐng)域有很大的應(yīng)用潛力,如疏水性強(qiáng)、分散性良好且比表面積大的納米碳酸鈣在水中有著良好的吸附性,可用來去除廢水中的重金屬。