탄산칼슘은 무기 충전재로서 이미 플라스틱 충전에 여러 해 동안 사용되었다. 과거에는 비용 절감을 주요 목적으로 탄산칼슘이 널리 충전재로 사용되어 좋은 효과를 거두었다. 최근 몇 년 동안 생산에 널리 사용되고 대량의 연구에 따르면 대량의 탄산칼슘을 채워도 제품의 성능이 크게 저하되지는 않으며, 심지어 기계적 성능과 열 성능 등 어떤 면에서는 크게 향상되는 것으로 나타났습니다.
탄산 칼슘 개요:
플라스틱에서 충전재로 사용되는 탄산칼슘은 중칼슘과 경칼슘의 두 가지가 있다. 제비 방법이 다르기 때문에 경량 탄산칼슘은 부피가 크고 무게가 가볍다. 사실 두 가지의 밀도 차이는 크지 않다.
(1) 경질 탄산 칼슘. 일반적으로 경탄산 칼슘은 국가 표준인 GB4794-84 를 준수하는 일반 제품으로 밀도가 2.4~2.7g/cm3 이고 장지름은 5~ 12μm 이고 단축 지름은 1~3μm 입니다
(2) 중질 탄산 칼슘. 방해석, 대리석, 백악과 같은 천연 탄산 칼슘 광물을 연마하고 등급을 매겨 만들 수 있다. 현재 플라스틱은 중질 탄산칼슘을 많이 사용하여 방해석을 원료로 하고 있다. 방해석의 물리적 특성: 밀도 2.60~2.75g/cm3, 경도 (모스) 3, 용해도 (18℃) 0.0013g//kr 중질 탄산칼슘은 단비가루 (200 목), 쌍비가루 (320 목), 사비가루 (400 목), 방해석가루로 불렸다. 플라스틱 충전용 중질 탄산칼슘은 현재 국가 표준이나 업계 표준이 없지만 각 기업마다 자체 제품 기업 표준이나 통제 지표가 있다. 우리나라는 탄산칼슘 자원이 풍부해 전국에 거의 널리 퍼져 있는데, 그중에서도 쓰촨 광서 매장량이 가장 크다. 현재 우리나라에서 탄산칼슘을 생산하는 기업은 500 여 개로 집계됐다. 플라스틱, 제지, 페인트 업계의 탄산칼슘에 대한 시장 수요를 충족시키기 위해 최근 몇 년 동안 많은 새로운 설비와 생산 라인을 도입하거나 자체 개발하여 섬세하고 초극세, 나노 탄산칼슘을 생산했다. 현재 우리나라에서 연간 3000 톤 이상의 나노 탄산 칼슘 생산 라인은 16 개가 있다. 실제 사용에서 탄산칼슘은 일반적으로 플라스틱에 직접 추가되지 않는다. 탄산칼슘을 플라스틱에 골고루 분산시켜 성능을 최적화하려면 먼저 탄산칼슘 표면을 활성화해야 한다. 최종 플라스틱 제품의 성형 공정 및 성능 요구 사항에 따라 일정한 입자 크기의 탄산칼슘을 선택하고 커플 링제, 분산제, 윤활제 등의 첨가제로 활성화한 다음 일정량의 전달체 수지와 혼합한 다음 트윈 스크류 돌출기로 알갱이를 짜서 탄산칼슘 박막 모재를 얻습니다. 일반 모재의 탄산칼슘 함량은 80wt%, 각종 첨가물의 총 함량은 약 5wt%, 운반체 수지는 15wt% 입니다.
탄산칼슘의 첨가는 플라스틱의 비용을 크게 낮출 수 있다. 탄산칼슘의 매장량이 매우 풍부하고 준비도 간단해서 가격이 매우 싸다. 예를 들어 현재 플라스틱 충전재에서 가장 많이 사용되는 탄산칼슘 (특히 백색도가 95, 칼슘 함량이 99 인 흰색 중질 탄산칼슘) 의 가격: (325~400 목 120 원) -(600 목 280 원) -(800 목 320 원) 표면 활성화 처리 후 가격도 2000 원 /t 정도이며 플라스틱 알갱이 (폴리에틸렌) 가 상대적으로 비싸요. 관재 전용 폴리에틸렌 (카본 블랙 포함) 국내외 가격은 9000 원 /t 이상으로 가격 차이가 크다. 플라스틱에 탄산칼슘을 많이 첨가할수록 비용이 낮아진다. 물론 탄산칼슘은 무제한으로 첨가할 수 없다. 플라스틱 제품의 인성을 감안하면 탄산칼슘의 충전량은 일반적으로 50wt% 이내로 조절된다 (탄산칼슘 충전업체가 제공한 데이터). 플라스틱과 강철 플라스틱 복합관 생산에 있어서 플라스틱은 주요 원료이며, 플라스틱의 원가를 대폭 낮추는 것은 의심할 여지 없이 생산원가를 크게 낮추고 이윤 향상에 유리하다.
탄산 칼슘의 변형;
중질 탄산칼슘은 플라스틱 제품의 부피를 높이고, 비용을 절감하고, 경도와 강성을 높이고, 플라스틱 제품의 수축률을 낮추고, 치수 안정성을 높일 수 있다. 플라스틱의 가공성, 내열성, 난시성, 내찰성 및 매끄러움을 향상시킵니다. 또한 노치 충격 강도의 강화 효과와 혼합 과정에서의 점도에도 상당한 영향을 미칩니다.
1 역학 성능 탄산 칼슘이 충전된 후 플라스틱 제품의 경도와 강성은 탄산칼슘의 고경도로 인해 향상되어 역학 성능이 향상됩니다. 제품의 인장 강도와 굽힘 강도가 높아져 플라스틱 제품의 탄성 계수가 현저히 높아졌다. 유리강에 비해 인장 강도, 굽힘 강도, 굽힘 계수는 유리강과 거의 비슷하며 열 변형 온도는 일반적으로 유리강보다 높습니다. 유일한 차이점은 노치 충격 강도가 낮다는 것입니다. 그러나 이 단점은 소량의 짧은 유리 섬유를 추가하여 극복할 수 있습니다. 파이프의 경우 탄산 칼슘을 채우면 인장 강도, 볼 눌린 강도, 노치 충격 강도, 점도, 내열성 등의 여러 가지 지표가 향상됩니다. 그러나 단순지지 빔의 파단 신장률, 빠른 균열, 충격 강도 등 몇 가지 인성 지표도 낮아집니다.
2 열성능이 충전재를 첨가한 후 탄산칼슘의 열안정성으로 인해 유리섬유처럼 열팽창 계수와 수축률을 낮출 수 있습니다. 열가소성 플라스틱은 여러 방면에서 수축률이 다릅니다. 충전재를 넣으면 제품의 뒤틀림과 굽힘을 줄일 수 있어 섬유 충전재에 비해 가장 큰 특징이다. 충전재가 증가함에 따라 제품의 열 변형 온도가 높아진다.
3. 방사성 충전재는 광선에 일정한 흡수력을 가지고 있으며, 일반적으로 입사 자외선의 30 ~ 80% 를 흡수하여 플라스틱 제품의 노화를 방지합니다.
4 초극세 탄산칼슘의 특수한 개조성 탄산칼슘의 입자 크기도 다양할 수 있다. 입자 크기가 0. 1~ 1μm 인 탄산칼슘을 미세라고 하고, 입자 크기가 0. 1~0.02μm 인 것을 초극세라고 하며, 입자 크기가 0.02 μ m 인 것을 초극세라고 합니다. 플라스틱에 초극세나 더 미세한 탄산칼슘을 충전하는 것은 제품의 성능을 바꾸는 데 특별한 역할을 한다. 강성과 인성은 플라스틱 제품의 두 가지 중요한 성능 지표이다. 플라스틱 제품이 강성과 인성을 동시에 갖추도록 보장하는 방법은 오랫동안 재료과학 연구의 중요한 과제 중 하나이다.
플라스틱 제품의 인성을 높이기 위해 일반적으로 고무나 엘라스토머를 첨가하여 강화 개조의 목적을 달성하지만 재료의 귀중한 강성을 손상시켜 재료의 가공 성능과 내열성을 떨어뜨린다. 1990 년대에는 대량의 실험을 통해 플라스틱의 강성이 파괴되지 않고 인성도 크게 높아져 2~3 배 정도 높아질 수 있다는 사실이 밝혀졌다. 개조성 플라스틱의 역학 성능을 바꾸는 것은 초기 충전을 희생해야 하는 상황이며, 개조성 플라스틱의 역학 성능은 충전량이 증가함에 따라 감소한다. 과거에는 일반적으로 알루미늄산염, 티타늄산염, 실리콘, 산아인산에스테르 등의 커플 링제를 사용하여 무기 충전재를 표면 활성화시켜 운반체 수지, 윤활제와 혼합한 후 용융 상태에서 활성화했습니다. 새로운 표면 활성화 처리 공정은 커플 링제를 사용했을 뿐만 아니라 최종 플라스틱 제품의 성형 공정 및 성능 요구 사항에 따라 일정량의 가소제, 증용제 및 분산제를 첨가하여 고혼합기에서 실온을 차갑게 발랐다.