Aplicação inovadora de carbonato de cálcio altamente concentrado em produtos poliméricos

Nos últimos anos, os avanços contínuos em tecnologias de dispersão de alta eficiência e alto poder de preenchimento têm impulsionado a crescente aplicação de carbonato de cálcio em polímeros. Essa tendência aponta para melhorias de desempenho, funcionalização, sustentabilidade e custo-benefício, demonstrando um enorme potencial de desenvolvimento.

Novas tendências em pesquisa e aplicação do carbonato de cálcio

A tecnologia de carbonato de cálcio de alta capacidade de preenchimento alcançou com sucesso os objetivos duplos de melhorar o desempenho e reduzir custos. No entanto, é necessário passar do "preenchimento passivo" para a "funcionalização ativa".

Estudos demonstraram que as propriedades interfaciais entre o pó de carbonato de cálcio e os polímeros são cruciais na pesquisa de materiais compósitos e representam um avanço tecnológico para a obtenção de funcionalização ativa. Essas propriedades interfaciais afetam diretamente as propriedades mecânicas, a estabilidade térmica, a condutividade elétrica, a condutividade térmica e outros atributos funcionais dos materiais compósitos.

Mecanismo de EUinterface Eaprimoramento Bentre Cálcool Carbonato e Polímpico

Isso indica que a pesquisa atual sobre a aplicação de carbonato de cálcio em polímeros ainda se concentra em mecanismos de reforço interfacial, efeitos de concentração de tensão, efeitos de ancoragem e escalada, porosidade interfacial e fatores que afetam as propriedades interfaciais (como resistência e tamanho/dispersão de partículas).

Resistência da ligação interfacial: O efeito de reforço do carbonato de cálcio em plásticos depende em grande parte da resistência da ligação na interface entre o carbonato de cálcio e o plástico. Embora agentes de acoplamento éster tradicionais, sais de ácidos graxos e agentes de enxertia possam aumentar essa resistência de ligação, seus efeitos permanecem limitados.

Tamanho e dispersibilidade das partículas: Carbonato de cálcio nano Possui uma área superficial específica maior, mas seu problema de agregação precisa ser resolvido. O carbonato de cálcio ultrafino pode melhorar significativamente os materiais, mas também pode alterar suas propriedades de processamento. Por outro lado, partículas maiores de carbonato de cálcio são mais fáceis de processar, mas essa conveniência pode comprometer o desempenho do produto.

As descobertas das pesquisas atuais ainda têm grande potencial para serem exploradas tanto em profundidade quanto em amplitude, e produtos de alto valor agregado estão constantemente surgindo.

Aplicação do carbonato de cálcio em polímeros

O carbonato de cálcio é um material de enchimento funcional que pode melhorar significativamente as propriedades mecânicas e de processamento de produtos poliméricos, além de reduzir custos. É amplamente utilizado em diversas indústrias, incluindo a de plásticos e a de borracha.

Pplástico

O carbonato de cálcio é um dos materiais de enchimento mais econômicos disponíveis atualmente. Caracteriza-se por ser atóxico, não irritante, inodoro, apresentar alta brancura e dureza média.

O carbonato de cálcio em pó, quando adicionado a plásticos, pode atuar como carga, aumentando o volume e reduzindo custos. Além disso, melhora diversas propriedades do plástico, como estabilidade térmica, tenacidade e dureza, e aprimora as propriedades de dispersão da luz, conferindo opacidade e capacidade de bloqueio da luz. Ademais, os compósitos de carbonato de cálcio/PBAT/PLA apresentam boa compatibilidade e potencial de modificação por mistura, equilibrando tenacidade e biodegradabilidade. Isso torna o carbonato de cálcio uma escolha ideal para carga e modificação de plásticos biodegradáveis.

RÓleo

A borracha possui ampla aplicação em diversos setores da economia nacional, incluindo transporte, máquinas, eletrônica e defesa. No entanto, a borracha também apresenta algumas desvantagens significativas, como forças intermoleculares fracas, grande volume livre e capacidade limitada de autocristalização. Esses fatores resultam em menor resistência e módulo de elasticidade da borracha, bem como baixa resistência ao desgaste. Para superar esses desafios e atender aos requisitos de aplicação, a adição de cargas inorgânicas não metálicas é crucial.

O carbonato de cálcio é um importante agente de enchimento e reforço na indústria da borracha. O carbonato de cálcio pesado é usado principalmente como enchimento para reduzir custos, enquanto o carbonato de cálcio leve oferece propriedades semi-reforçadoras, melhorando as propriedades físicas e mecânicas da borracha vulcanizada. Além disso, o nanocarbonato de cálcio e o carbonato de cálcio modificado oferecem propriedades de reforço superiores, juntamente com efeitos de coloração e branqueamento, permitindo que substituam parcialmente materiais mais caros, como sílica e dióxido de titânio. Olhando para o futuro, a tendência nas aplicações da borracha favorecerá cada vez mais o uso de nanocarbonato de cálcio e carbonato de cálcio modificado, em vez do carbonato de cálcio pesado ou leve tradicional.

O carbonato de cálcio é crucial tanto em termos de quantidade quanto de variedade de cargas utilizadas em produtos de borracha. Com os avanços contínuos em tecnologias de alta carga e alta dispersão, as vantagens do carbonato de cálcio em termos de produção, custo e variedade serão mais efetivamente aproveitadas.

Pneus:A quantidade de negro de fumo utilizada na banda de rodagem é normalmente de 40 a 50 partes. Poucos ou nenhum material de enchimento não reforçador são necessários, mas uma pequena quantidade de argila pode ser adicionada. O aglutinante da câmara de ar pode utilizar aproximadamente 20 partes de argila ou carbonato de cálcio leve.

Fita adesiva:A quantidade de negro de fumo na fita é normalmente de 25 a 45 partes. Carbonato de cálcio pode ser adicionado a vários componentes, em proporções que variam de 10 a 113 partes. Para selante de fita plana e adesivo de borda, o carbonato de magnésio é usado em quantidades de 40 e 50 partes, respectivamente. Sulfato de bário também é adicionado ao adesivo de fita plana na proporção de 25 partes.

Mangueira de borracha: A quantidade de negro de fumo na mangueira de borracha varia de 15 a 45 partes. A quantidade de carbonato de cálcio varia de 33 a 128 partes, e a quantidade de argila varia de 20 a 50 partes. Além disso, são adicionadas 25 partes de carbonato de magnésio e 30 partes de sulfato de bário à mangueira para uso em ambientes ácidos e alcalinos.

Sapatos de borracha: A fórmula inclui: 50 partes de negro de fumo para solados pretos, 50 partes de carbonato de cálcio ativado ultrafino (fogos de artifício brancos) e 40 partes de argila; 55 partes de negro de fumo para solados brancos, 15 partes de carbonato de cálcio ultrafino e 2 partes de dióxido de titânio.

Produtos de fita adesiva: O carbonato de cálcio e a argila podem ser usados ​​em diversos produtos de fita adesiva, em proporções que variam de 30 a 150 partes. Para fitas herméticas, adicionam-se 11 partes de sulfato de bário.

Produtos de vedação: Para retentores de óleo, recomenda-se 70 partes de sílica. A formulação para vedação a vácuo resistente a óleo contém 25 partes de sílica, 10 partes de carbonato de cálcio e 30 partes de argila. A fita de vedação utiliza 40 partes de sílica, enquanto o diafragma é composto por 15 partes de sílica e 54 partes de carbonato de cálcio.

Produtos de látex: Em formulações de luvas de látex, podem ser utilizadas de 10 a 15 partes de sulfato de bário ou 5 partes de carbonato de cálcio. Em formulações de látex esponjoso, podem ser adicionadas 20 partes de talco, enquanto em formulações de filamentos de látex de neoprene, de 2 a 3 partes de argila. Para formulações de látex moldado poroso, podem ser utilizadas 100 partes de argila ou de 100 a 300 partes de carbonato de cálcio.