碳酸钙在塑料薄膜中的应用
碳酸钙在薄膜中的应用相当广泛,以其价格低廉、色泽洁白、综合性能良好而成为塑料薄膜中广泛使用的无机填料。聚合物中加入适当的碳酸钙既可以降低成本,又可以改善某些方面的性能,增加其附加值。将碳酸钙制成填充母料用于塑料薄膜生产,具有简化工艺过程、改善混炼效果、提高生产效率、减少粉尘飞扬等优势。
1、在聚乙烯膜中的应用
添加碳酸钙的聚乙烯成膜效果较好,是目前应用广泛、用量大的一种塑料包装薄膜。
2、在聚丙烯膜中的应用
由聚丙烯材料制成的薄膜有良好性能,除了少量的聚丙烯膜采用吹塑法外,多数采用双向拉伸技术制得高度取向的膜。双向拉伸的聚丙烯薄膜以其无毒性,优良的机械强度,广泛应用于印刷、复合、胶黏带等方面。
此外,碳酸钙也可用于热致相分离法制备的聚丙烯微孔膜中,科研人员研究庚二酸和纳米碳酸钙组成的复合成核剂对PP结晶、熔融性能和PP微孔膜微观结构的影响。研究表明,添加0.5%庚二酸和1%纳米碳酸钙的复合成核剂制成的PP微孔膜的球晶结构明显,膜的孔径小且分布均匀。由于聚丙烯本身具有优异的性能,因而采用它制备的微孔膜兼具功能膜的高效分离能力和塑料薄膜的优良力学性能,可广泛应用于工业、医药、能源、军事及日常生活中。
3、在聚氯乙烯及其相关品种膜中的应用
碳酸钙可以用于聚氯乙烯膜,当其用量在规定范围内增加时,可提高膜的拉伸强度和断裂伸长率,究其原因是因为碳酸钙粒子本身有阻止银纹发展的作用。碳酸钙也可用于聚偏氯乙烯膜,碳酸钙的加入除了可以调节膜的阻隔性能之外,还可以改善聚偏氯乙烯的加工性能和薄膜的力学性能。
碳酸钙还可用于聚偏氟乙烯膜,采用热致相分离法制备的聚偏氟乙烯膜,其孔隙率的大小可通过改变碳酸钙的含量和粒径改变,可以达到控制多孔膜形态和结构的目的。通过处理,在提高膜的孔隙率的同时还可以提高膜的水通量和截留率。
4、在天然胶乳膜中的应用
碳酸钙是橡胶的优良填充剂,活性微细碳酸钙填充橡胶可显示出一定的补强性,可减少生胶用量,降低成本。研究人员将胶乳级专用碳酸钙或改性后的纳米碳酸钙分别加入到天然胶乳中并制成薄膜。结果表明,此两种碳酸钙在橡胶基体中分散都较为均匀,加过碳酸钙的天然胶乳胶膜硬度略有提高,拉伸强度增大,耐热老化性能改善。
5、在聚氨酯膜中的应用
碳酸钙可以用于聚氨酯膜中,通过原位沉析法制备碳酸钙/聚氨酯复合膜材料。实验表明,在制备的膜中碳酸钙颗粒大小均匀,分散良好,聚氨酯和碳酸钙实现有效复合,结合强度较高,复合膜的硬度有了明显的提高。
6、在壳聚糖膜中的应用
碳酸钙/壳聚糖复合膜往往不是将碳酸钙作为填料直接加入到壳聚糖中,而是将壳聚糖/钙盐通过与碳酸盐的相互作用利用原位沉析法得到高强度的碳酸钙/壳聚糖复合膜。实验表明,用此种方法制得的碳酸钙/壳聚糖膜具有较高的拉伸强度、较好的耐水性和热稳定性,在工业和医药等方面有潜在的应用。
7、应用展望
(1)碳酸钙在薄膜中的使用较为广泛,如何增大碳酸钙的用量,以进一步降低成本并能改善薄膜的综合性能,成为大部分企业关心的问题,也是相关专家目前努力研究的方向。
(2)同时,科研专家正在进一步研究碳酸钙在其他膜材料中的应用,扩大碳酸钙的使用范围,增强其综合性能,降低成本。
(3)制备碳酸钙膜的方法主要为填充碳酸钙法和原位沉淀法制膜,两种方法各有优缺点。填充碳酸钙法应用较为普遍,但仍然需要提高性能、降低成本;原位沉析法制得的膜性能较好,目前应用不多,有待进一步发展。
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