Application innovante du carbonate de calcium à haute charge dans les produits polymères
Ces dernières années, les progrès constants des technologies de remplissage et de dispersion à haut rendement ont favorisé l'utilisation croissante du carbonate de calcium dans les polymères. Cette tendance, orientée vers l'amélioration des performances, la fonctionnalisation, la durabilité et la rentabilité, révèle un potentiel de développement considérable.
Nouvelles tendances dans la recherche et l'application du carbonate de calcium
La technologie de remplissage à haute teneur en carbonate de calcium a permis d'atteindre le double objectif d'améliorer les performances et de réduire les coûts. Cependant, il est nécessaire de passer d'un remplissage passif à une fonctionnalisation active.
Des études ont démontré que les propriétés interfaciales entre la poudre de carbonate de calcium et les polymères sont cruciales dans la recherche sur les matériaux composites et représentent une avancée technologique majeure pour la fonctionnalisation active. Ces propriétés interfaciales influent directement sur les propriétés mécaniques, la stabilité thermique, la conductivité électrique, la conductivité thermique et d'autres attributs fonctionnels des matériaux composites.
Mécanisme de jeinterface ETamélioration Bentre Calcium Carbonate et Polympique
Cela indique que les recherches actuelles sur l'application du carbonate de calcium dans les polymères se concentrent encore sur les mécanismes de renforcement interfacial, les effets de concentration des contraintes, les effets de blocage et d'escalade, la porosité interfaciale et les facteurs affectant les propriétés interfaciales (tels que la résistance et la taille/dispersion des particules).
Résistance de l'adhérence interfaciale : L'effet de renforcement du carbonate de calcium sur les plastiques dépend largement de la résistance de l'adhérence à l'interface entre le carbonate de calcium et le plastique. Bien que les agents de couplage esters classiques, les sels d'acides gras et les agents de greffage puissent améliorer cette adhérence, leurs effets restent limités.
Taille et dispersibilité des particules : Nano carbonate de calcium Elle possède une surface spécifique plus importante, mais son problème d'agrégation doit être résolu. Le carbonate de calcium ultrafin peut améliorer considérablement les matériaux, mais peut aussi altérer leurs propriétés de mise en œuvre. Inversement, les particules de carbonate de calcium de plus grande taille sont plus faciles à transformer, mais cet avantage peut se faire au détriment des performances du produit.
Les résultats des recherches actuelles offrent encore un grand potentiel d'exploration, tant en profondeur qu'en largeur, et des produits à forte valeur ajoutée émergent constamment.
Application du carbonate de calcium dans les polymères
Le carbonate de calcium est une charge fonctionnelle qui améliore considérablement les propriétés mécaniques et de mise en œuvre des produits polymères tout en réduisant les coûts. Il est largement utilisé dans diverses industries, notamment celles des plastiques et du caoutchouc.
Pélastique
Le carbonate de calcium est l'une des charges les plus économiques actuellement disponibles. Il se caractérise par son caractère non toxique, non irritant et inodore, ainsi que par sa grande blancheur et sa dureté moyenne.
L'ajout de poudre de carbonate de calcium aux plastiques permet d'augmenter leur volume et d'en réduire le coût. De plus, elle améliore diverses propriétés des plastiques, telles que la stabilité thermique, la ténacité et la dureté, et optimise la diffusion de la lumière, conférant ainsi opacité et capacité à bloquer la lumière. Par ailleurs, les composites carbonate de calcium/PBAT/PLA présentent une bonne compatibilité et un potentiel de mélange avantageux, assurant un équilibre optimal entre ténacité et biodégradabilité. Le carbonate de calcium constitue donc un choix idéal pour le chargement et la modification des plastiques biodégradables.
RUber
Le caoutchouc trouve de nombreuses applications dans divers secteurs de l'économie nationale, notamment les transports, la mécanique, l'électronique et la défense. Cependant, il présente également des inconvénients majeurs, tels que de faibles forces intermoléculaires, un volume libre important et une capacité d'autocristallisation limitée. Ces facteurs entraînent une faible résistance et un module d'élasticité réduit, ainsi qu'une faible résistance à l'usure. Pour pallier ces difficultés et répondre aux exigences des applications, l'ajout de charges inorganiques non métalliques est essentiel.
Le carbonate de calcium est un agent de charge et de renforcement majeur dans l'industrie du caoutchouc. Le carbonate de calcium lourd est principalement utilisé comme charge pour réduire les coûts, tandis que le carbonate de calcium léger offre des propriétés de semi-renforcement, améliorant les propriétés physiques et mécaniques du caoutchouc vulcanisé. De plus, le nano-carbonate de calcium et le carbonate de calcium modifié offrent des propriétés de renforcement supérieures, ainsi que des effets colorants et blanchissants, leur permettant de remplacer partiellement des matériaux plus coûteux tels que la silice et le dioxyde de titane. À l'avenir, la tendance dans les applications du caoutchouc privilégiera de plus en plus l'utilisation du nano-carbonate de calcium et du carbonate de calcium modifié, plutôt que celle du carbonate de calcium lourd ou léger traditionnel.
Le carbonate de calcium est essentiel, tant en termes de quantité que de variété, comme charge dans les produits en caoutchouc. Grâce aux progrès constants des technologies de charge et de dispersion élevées, les avantages du carbonate de calcium en matière de production, de coût et de diversité seront encore mieux exploités.
Pneus :La bande de roulement contient généralement de 40 à 50 parts de noir de carbone. Peu ou pas de charges non renforçantes sont nécessaires, mais une petite quantité d'argile peut être ajoutée. Le liant de la chambre à air peut contenir environ 20 parts d'argile ou de carbonate de calcium léger.
Ruban adhésif :La teneur en noir de carbone du ruban est généralement de 25 à 45 parties. Du carbonate de calcium peut être ajouté à différents composants, à raison de 10 à 113 parties. Pour le mastic d'étanchéité et l'adhésif de chant des rubans plats, on utilise respectivement 40 et 50 parties de carbonate de magnésium. Du sulfate de baryum est également ajouté à l'adhésif du ruban plat à raison de 25 parties.
Tuyau en caoutchouc : La teneur en noir de carbone du tuyau en caoutchouc est de 15 à 45 parties. La teneur en carbonate de calcium est de 33 à 128 parties et celle en argile de 20 à 50 parties. De plus, 25 parties de carbonate de magnésium et 30 parties de sulfate de baryum sont ajoutées au tuyau destiné aux solutions acides et alcalines.
Chaussures en caoutchouc : La formule comprend : 50 parts de noir de carbone pour les semelles noires, 50 parts de carbonate de calcium activé ultrafin (feux d'artifice blancs) et 40 parts d'argile ; 55 parts de noir de carbone pour les semelles blanches, 15 parts de carbonate de calcium ultrafin et 2 parts de dioxyde de titane.
Produits de ruban adhésif : Le carbonate de calcium et l'argile peuvent être utilisés dans divers rubans adhésifs, à des proportions allant de 30 à 150 parties. Pour les rubans étanches à l'air, on ajoute 11 parties de sulfate de baryum.
Produits d'étanchéité : Pour les joints d'huile, on recommande 70 parts de silice. La formulation du joint d'étanchéité sous vide résistant à l'huile contient 25 parts de silice, 10 parts de carbonate de calcium et 30 parts d'argile. La bande d'étanchéité utilise 40 parts de silice, tandis que le diaphragme est composé de 15 parts de silice et de 54 parts de carbonate de calcium.
Produits en latex : On peut utiliser 10 à 15 parts de sulfate de baryum ou 5 parts de carbonate de calcium dans les formulations de gants en latex. On peut ajouter 20 parts de talc aux formulations de latex pour éponge, tandis que 2 à 3 parts d'argile peuvent être ajoutées aux formulations de filaments de latex néoprène. Pour les formulations de latex moulé poreux, on peut utiliser 100 parts d'argile ou 100 à 300 parts de carbonate de calcium.
