内蒙古大唐国际再生资源开发有限公司利用内蒙古中西部地区的高铝粉煤灰资源,采用先进的多联产技术,生产新型多孔橡塑填料产品& mdash硅酸钙微粉。硅酸钙微粉具有白度高、粒度细、密度低、内部微孔丰富等特点,作为橡胶和塑料材料的增强填料具有广阔的应用前景。这里简要介绍这种新型填料的化学成分、微观结构和物理性能。
内蒙古大唐国际再生资源开发有限公司利用内蒙古中西部地区的高铝粉煤灰资源,采用先进的多联产技术,生产新型多孔橡塑填料产品& mdash硅酸钙微粉。硅酸钙微粉具有白度高、粒度细、密度低、内部微孔丰富等特点,作为橡胶和塑料材料的增强填料具有广阔的应用前景。这里简要介绍这种新型填料的化学成分、微观结构和物理性能。
1.硅酸钙微粉的化学成分
2.硅酸钙微粉的相组成从图1可以看出,硅酸钙微粉中的CaSiO3 & bullXH2O含量>:95%,CaO、Ca(OH)2、SiO2等杂质含量低。
3.硅酸钙微粉的微观结构从图2可以看出,硅酸钙微粉颗粒是由一次颗粒聚集形成的二次或三次聚集体,一次粒径为1 ~ 3 μm二级或三级颗粒聚集体的粒径约为10 ~ 30 μmm .硅酸钙微粉颗粒内部富含胞状结构,孔径约为100nm,孔周围薄壁厚度约为5~10nm。可以预见,这种结构具有较大的比表面积、较高的表面活性和较强的吸附能力,可以作为橡胶和塑料材料中的增强填料(而不是增容填料),具有很高的研究和利用价值。
4.硅酸钙微粉的物理性能
从表2和表3可以看出,与其他常用的橡胶和塑料填料相比,硅酸钙微粉还具有以下特点:1)是高pH值的碱性填料:填料的PH值有时会影响橡胶的硫化速度(通常碱性填料会缩短硫化反应时间,加速硫化反应)。
2)原粉白度较高:但我们在前期研究中发现,硅酸钙微粉用于填充PP、PVC等材料时,当填充量较大时,经过高温挤出加工后的材料颜色可能会发生变化(可能会变成微红或红色),这可能与填料中微量的Fe2O3等杂质有关。我们正在进一步研究变色机理和解决方案。不过用在深色产品和橡胶制品上就没什么大问题了。
3)体积密度和真密度小。
4)吸油值大:硅酸钙微粉的吸油值与普通炭黑相当,低于白炭黑,但高于轻质钙、重质钙、滑石粉等普通白色填料。
5)含水率高:硅酸钙微粉在自然干燥状态下的含水率与气相法白炭黑相当(低于沉淀法白炭黑),但远高于轻钙、重钙和滑石粉。需要注意的是,在橡胶和塑料制品(尤其是尼龙等水敏材料)中使用高水分含量的填料时,一般应预先干燥硅酸钙微粉。
6)原粉平均粒径粗,颗粒细度分散性大。
7)比表面积大:与普通炭黑相当,低于白炭黑,但远高于常见的轻质钙、重钙、滑石粉等白色填料。一般来说,比表面积越大,填料的活性越高。用于橡塑材料时,其高活性表面很可能与高分子材料发生吸附等一些物理化学作用,产生结构效应,因此对橡塑材料有较好的补强作用。
综上所述,硅酸钙微粉作为一种新型填料,其在橡塑材料中的应用目标、应用效果和应用技术都有待深入研究和开发。但可以预见,由于硅酸钙微粉具有不同于普通填料的特殊微观结构和物理化学性质,这种新型填料的问世必将为新型橡塑改性材料和制品的研发和生产带来新的希望和活力。
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