硬质聚氯乙烯制品加工中对轻质碳酸钙的需求量很大。无论是PVC~U型材还是PVC ~ U管材管件，轻质碳酸钙都是必不可少的填料。
添加轻质碳酸钙可以增加体积，降低成本，同时可以提高硬质PVC制品的尺寸稳定性、硬度和刚性，改善塑料的加工性能。然而，市场上掺入的轻质碳酸钙对产品性能有不良影响，如产品刚性差，白色产品外观颜色偏灰偏绿等。因此，PVC ~ U产品的生产厂家选择优质轻质碳酸钙是非常重要的。
对于轻质碳酸钙标准中提出的技术指标，由于检测项目多，检测方法复杂麻烦，甚至有些轻质碳酸钙生产厂家只能检测部分指标，而大多数轻质碳酸钙用户没有足够的检测条件或进行全部检测项目来监控轻质碳酸钙的质量。因此，从硬聚氯乙烯产品生产企业的实际情况出发，寻找一种方便实用的方法来评价轻质碳酸钙的质量，对硬聚氯乙烯产品的质量控制非常重要。本研究通过检测沉降体积、色相和表观密度来评价轻质碳酸钙的质量，为轻质碳酸钙的选择和检测提供了可靠的参考。
1轻质碳酸钙的检测方法
1.1沉降量的检测
沉降体积测试的原理是依据不同粒径、不同密度的颗粒在液体中的沉降速度不同，其基本过程是把样品放到某种液体中制成一定浓度的悬浮液，悬浮液中的颗粒在重力或离心力作用下发生沉降，颗粒大的、密度大的沉降速度较快，沉降体积小;颗粒小、密度小的沉降速度较慢，沉降体积大。硬质PVC产品加工中常用的CaCO3有轻质CaCO3和重质CaCO3，轻质CaCO3 是通过化学方法生产的，密度2.4~2.7 ;重质CaCO3 是通过对碳酸钙矿石粉碎和研磨等物理机械方法生产的，密度2.7~2.95。在塑料成型加工过程中重质CaCO3对加工机械设备的磨损较轻质CaCO3 严重，尤其是对挤出机机筒、螺杆磨损很大。通过测定碳酸钙的沉降体积可以简单判定其为轻质CaCO3或重质CaCO3，也间接表征了碳酸钙的颗粒形态、粒径分布。选取6个厂家生产的碳酸钙进行沉降体积试验，结果见表1。
从表1可以看出，制造商4和制造商5的CaCO3最低沉降体积分别为1.9 mg/L和2.1 mg/L，而HG/T 2226 & mdash；2000工业沉淀碳酸钙对合格产品的要求是:沉降体积& ge2.4 mg/L，说明厂家4和5的CaCO3可能是重钙或部分混有重钙；厂家1、2、3的CaCO3沉降量均满足HG/T 2226 & mdash；2000年合格产品的要求；而厂家6的CaCO3最高沉降量为3.9 mg/L，远远超过HG/T 2226 & mdash；2000强产品>:2.8毫克/升的要求..轻质碳酸钙沉降体积大，说明其颗粒小，颗粒聚集松散，空隙大。这种碳酸钙与聚氯乙烯混合后会迅速分散。1.2碳酸钙色调的检测
在硬质PVC制品的加工中，除了碳酸钙粉体的白度外，碳酸钙的色相也是一个关键问题，特别是对于一些碳酸钙较多的白色产品配方体系。碳酸钙的色相直接影响产品的颜色和色差，导致塑料制品颜色暗淡，光泽度差。比如白色PVC~U管材和异型材的生产，生产厂家在工艺控制上要保证产品色泽均匀，白色产品的外观要控制在没有明显的偏绿或偏灰的颜色。一些生产PVC~U白色产品的厂家，往往会添加荧光增白剂来提高产品的白度，从而达到增白洁白的效果。但由于荧光增白剂往往含有双键，容易造成树脂中形成不稳定的分子链结构，在高温高剪切下容易发生分解反应。如果荧光增白剂的品种选择不当或添加份数过多，会加速PVC制品的老化，降低制品的老化性能，还会出现PVC加工中难以分散或结块的现象。
轻质碳酸钙的色调为:红色相、黄色相、绿色相、灰色相、红色和黄色相、轻质CaCO3。粉体的色相和白度与轻质碳酸钙的生产工艺和控制过程有关，但一般与轻质碳酸钙粉体的粒度和粒度分布无关。
碳酸钙色相的检测是将PVC、CaCO3和复合稳定剂按100: 25: 4.0的比例热混合后制成干混物。用转矩流变仪捏合干燥的混合物。塑化峰出现后，停止测试，观察PVC混合物塑化物的外观颜色，看是否有明显的绿色、灰色或变红等现象。表2显示了当加入25 phr时，来自五个制造商的轻质CaCO3粉末的白度和色调。其中，生产厂家2和4的CaCO3粉体白度最高，但其色相明显偏灰，而生产厂家1、3和5的粉体白度低于生产厂家2和4，但色相较好，说明CaCO3粉体的白度与碳酸钙的背景色没有直接关系。
HG/T 2226 & mdash；2000《工业用沉淀碳酸钙》对优等品白度要求如下:& ge90.0度，但是按照这个要求，确实不能达到白色PVC~U制品厂家的要求。从表2可以看出，五个厂家生产的轻质碳酸钙粉的白度均符合HG/T 2226 & mdash；2000，但厂家2、4、5的碳酸钙色相不合格。碳酸钙的颜色，如绿色、灰色或变红，将直接影响白色PVC硬制品的外观，并相应地呈绿色、灰色或变红。因此，制造商应监控浅色CaCO3的色调。1.3表观密度的检测
粉末的表观密度是指未经压缩的粉末单位体积的质量。轻质碳酸钙粉体属于多L颗粒聚集体，其表观密度反映了颗粒的聚集状态和孔隙状态。碳酸钙的加工性能往往与碳酸钙的颗粒特性有关。而与碳酸钙颗粒特性直接相关的粒度分布、孔隙率、孔径及孔径分布、比表面积、密度分布、颗粒形貌等数据，对于使用轻质碳酸钙的企业来说，很难检测到。而与CaCO3颗粒间接特性相关的表观密度是根据PVC树脂的表观密度检测方法来检测的，其检测设备简单易操作，PVC硬质制品生产厂家很容易检测出来。
表3显示了来自六个制造商的非活性碳酸钙的表观密度值，其中来自制造商5和6的碳酸钙是重质碳酸钙。从表3可以看出，厂家5和6生产的重钙表观密度最高，远远高于其他厂家；生产厂家1、2、3的轻质碳酸钙表观密度比较接近，生产厂家1的表观密度最小，接近纳米碳酸钙的表观密度0.28 g/cm3，说明其粒径较小且均匀。但生产厂家4的碳酸钙表观密度明显高于生产厂家1、2、3的轻质碳酸钙，说明其碳酸钙体积相对较小，可能混有一定量的重质碳酸钙颗粒。对于PVC硬质制品的生产加工，在PVC中添加碳酸钙以增加产能和降低价格，应保证CaCO3的表观密度在一定范围内，可降低颗粒的聚集孔隙率，对添加剂的吸附能力强，加工性能好，有利于提高PVC硬质制品的质量。因此，PVC硬质制品生产企业应综合考虑材料的加工性能、生产工艺和设备，确定适合企业的轻质碳酸钙表观密度指标的控制范围。2结论
根据轻质碳酸钙的性能指标测试可以看出，碳酸钙的沉降体积、色相和表观密度可以简单地区分轻质碳酸钙和重质碳酸钙，影响各种添加剂及其分散的程度和效果，影响PVC硬质制品的加工性能和外观颜色。轻质碳酸钙化工行业标准Hg/t 2226:2000年检测项目较多，如碳酸钙含量、盐酸不溶物、筛余物、白度、水溶性物质、铁含量等。不易直接、方便地应用于PVC硬制品生产企业。而轻质CaCO3的沉降体积、色相、表观密度等检测项目操作简单，方便实用。PVC硬质制品生产企业应重点监控生产加工情况，同时将不同生产企业生产的轻质碳酸钙的沉降体积、表观密度、色相指标分别存档，作为监控轻质碳酸钙质量的参考。
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