重钙、轻钙、纳米钙哪一种更适合聚氯乙烯?
广泛用于填充聚氯乙烯的碳酸钙(PVC)、聚乙烯(PE)在其他树脂中,适当添加碳酸钙有助于提高PVC产品的性能和加工性能,如提高产品的尺寸稳定性、提高产品的刚度和硬度、提高产品的耐热性和印刷性。
由于碳酸钙本身价格相对较低,只有了解不同碳酸钙种类的性能和使用过程中的加工工艺,才能更好地提高产品的性价比。
1、选择碳酸钙种类
重钙广泛应用于PVC压延合成革泡沫层,其主要功能是增加容量,降低成本,支撑结构,提高泡沫层的孔隙性能。轻钙广泛应用于压延皮革表面、压延硬片和压延膜。压延成型中使用的轻钙粒径较细,容易团聚,容易造成产品出现白点,因此需要激活其表面。碳酸钙表面有机涂层,可以使其具有疏水性,减少团聚,增加与PVC聚合物的相容性,提高其机械性能。纳米碳酸钙粒径为1~100nm,表现为比活性钙更好的补充表面性能,并且具有一定的效果。
2、碳酸钙添加量对压延产品性能的影响
在PVC压延产品中,碳酸钙主要起到增容降本的作用,随着碳酸钙填充比例的提高,压延产品的机械性能逐渐下降。在这些因素中,纳米碳酸钙对PVC产品的强度影响较小,在对产品机械性能有要求的情况下,可优先选择纳米碳酸钙。
3、碳酸钙表面处理对产品性能的影响
碳酸钙,尤其是轻质碳酸钙和纳米碳酸钙,粒径小,表面积大,亲水性强,容易二次团聚,因此需要对其表面进行处理,以获得疏水碳酸钙。重质碳酸钙主要具有填充和增加PVC容量的作用,与PVC相容性差,对机械性能影响很大。建议在PVC压延合成革发泡层或对机械性能不要求的应用场景中使用。对机械性能要求较高的应用场景,使用轻质碳酸钙和纳米碳酸钙。为了减少碳酸钙的二次团聚,提高PVC配方中的分散性或相容性,建议改为表面。
4、投料顺序对产品的影响
在PVC加工过程中,碳酸钙的进料顺序非常重要,目的是尽可能将碳酸钙粉末均匀分散在PVC系统中,减少二次团聚。PVC粉末、碳酸钙、稳定剂依次添加到高速搅拌机中。低速搅拌均匀后,高速搅拌至温度升至40~60℃,高速搅拌时加入增塑剂等液体。继续搅拌至100~120℃,混合物呈流动性沙状,然后加入密炼机捏合压延成膜。在上述投料过程中,如果先加入增塑剂再加入碳酸钙,碳酸钙很难在大量增塑剂和组合物中浸泡,容易发生。
5、PVC压延加工中碳酸钙的异常问题及改善
PVC压延加工中碳酸钙的异常问题主要是杂点、白点、拖线、折白、机械性能下降等。压延产品中出现杂点的原因是碳酸钙在生产或运输过程中混入了杂质,所以我们可以在进料检测过程中观察筛子的残留物,看看是否有杂色颗粒,并更换合格批次的碳酸钙。白点和拖线的主要原因是碳酸钙二次团聚。解决方案主要是用表面处理过的碳酸钙代替。碳酸钙外包装要注意防潮,减少潮湿引起的碳酸钙二次团聚。