日本纳米碳酸钙生产工艺及产品介绍

日本白石工业株式会社是全世界最早生产纳米碳酸钙的企业,产品种类多、质量优良,生产能力达到25万t/a,是世界领先的纳米碳酸钙供应商。为了解国外纳米碳酸钙的先进生产工艺,为中国纳米碳酸钙行业的发展提供借鉴,详细介绍了日本白石工业株式会社纳米碳酸钙生产工艺。对原料精选、煅烧、消化、精制、碳化、陈化、表面处理、压滤、干燥、粉碎、包装等工序或环节进行了描述,并与中国企业纳米碳酸钙生产工艺进行了比较。此外,还介绍了日本白石工业株式会社纳米碳酸钙产品在传统领域和新领域的应用。最后指出,中国企业只要严格控制纳米碳酸钙生产过程中的各个工序或环节、注重客户的使用效果、加大研发投入、积极开发新产品,中国纳米碳酸钙产品的质量会不断提升,达到世界先进水平。

透明母粒用纳米碳酸钙的制备及应用效果评价

本文研究了晶型、表面改性等对纳米碳酸钙性能的影响。加入0.6%山梨糖醇作为晶形控制剂和10%硫酸钡作为无机表面改性剂,采用4%硬脂酸皂、1%磷酸酯偶联剂和1%柠檬酸酯作为有机表面处理剂时,制备的纳米碳酸钙,比表面积为30.6m^(2)/g,吸油值为19.2gDOP/100g,电镜测试平均粒径为40nm,该纳米碳酸钙可替代纳米硫酸钡制备透明母粒。并用于PE薄膜制备开展了应用试验,PE薄膜具有良好的分散性,透光率可达88.9%。

用于橡胶的纳米碳酸钙的研制

控制碳化反应条件加入晶形控制剂,采用特定的表面处理配方,经过压滤、烘干粉碎,制得纳米碳酸钙,讨论了比表面积、晶形控制剂、表面处理剂的改性等对纳米碳酸钙在橡胶中的影响,并与白炭黑、炭黑及复配的粉体的性能进行了对比,表明本技术制备的纳米碳酸钙比表面积大,同时具有良好的分散性,在加工过程中可以提高炭黑和白炭黑的分散性,有较好的强度和伸长率,可取代部分炭黑和白炭黑,降低成本。

纳米碳酸钙在密封胶中的应用研究

介绍纳米碳酸钙的生产工艺及在密封胶中的应用,通过实验表明:不同的表面处理剂对密封胶性能有影响,其中硬脂酸与偶联剂复合的密封胶强度与伸长率较高;纳米碳酸钙在密封胶中有一定的补强性能,比表面积控制在合适的范围时,具有良好的分散性、强度和伸长率;不同晶形的纳米碳酸钙用于密封材料性能不同,其中立方体和菱形具有较低的吸油值和较高的强度和伸长率。

中性硅酮密封胶专用纳米碳酸钙的制备

讨论了制备应用于中性硅酮密封胶专用纳米碳酸钙生产最佳工艺为:碳化前加入晶形控制剂和分散剂,采用乳化分散机研磨,和复合的表面处理剂进行包覆,经压滤、干燥、粉碎,制得纳米碳酸钙,应用于中性硅酮密封胶时强度达到1.3~1.4MPa,伸长率达到500%以上,经过老化后强度仍然达到1.2MPa以上,能较好地满足中性硅酮密封胶的使用要求,产品质量达到国外同类产品水平。

纳米碳酸钙在硅酮胶中的应用解析

选取国内市场上几种常见的碳酸钙粉体,通过电镜观察晶型、形貌、粒径,测试其比表面积、吸油值、黏度、振实密度等基本性能,介绍了纳米碳酸钙各项性能指标的作用及相互间的关系。并总结了纳米碳酸钙各项指标对硅酮密封胶性能的影响。

不同种类碳酸钙对硅酮密封胶密度及防水性能的影响

采用不同的表面处理工艺对不同种类碳酸钙进行表面处理,通过对比其在硅酮密封胶中应用的表现,探讨影响密封胶密度及防水性能的主要因素。结果表明,碳酸钙粒子之间以及碳酸钙粒子与107胶分子链之间的作用力是导致硅酮胶密度差异的根本原因;碳酸钙表面处理剂用量不足或过量都将会导致硅酮密封胶防水性能下降。

纳米碳酸钙的制备及其对硅酮胶性能的影响

通过选用合理的设备及工艺方案,制备了不同晶形和不同粒径的纳米碳酸钙,研究了不同晶体形貌、不同粒径的纳米碳酸钙对硅酮胶性能的影响。结果表明,纳米碳酸钙粒径越小,制得的硅酮胶强度越高、拉伸模量也相应提高;片状类立方纳米碳酸钙能够制得更低模量、更高伸长率的硅酮胶。

改性纳米碳酸钙用于硅酮胶的触变性研究

采用碳化法合成纳米碳酸钙,在反应过程中调整碳化Ca(OH)_(2)生浆浓度为6%~10%、起始温度为20~26℃、硬脂酸用量4%,可制得粒径50~90 nm、吸油值23~27 g、比表面积23~28 m^(2)/g的纳米碳酸钙;该纳米碳酸钙进行DOP糊和硅酮胶的应用试验,其触变环面积为10000~25000 Pa/s、屈服值为100~200 Pa、宾汉黏度为0.38~0.51 Pa·s,硅酮胶下垂度≤2 mm,性能符合GB 16776—2005《建筑用硅酮结构密封胶》标准的要求;采用羟基硬脂酸和羧基硅烷偶联剂代替硬脂酸作为表面处理剂,则触变环面积为28000~33000 Pa/s、屈服值为204~228 Pa、宾汉黏度为0.46~0.52 Pa·s,硅酮胶下垂度为0 mm,触变性更好。

亚微米立方体碳酸钙的制备及应用

粒径≤100 nm的纳米碳酸钙容易团聚,分散性不好,用于密封胶时具有挤出性能差、模量高等缺点,为了改进这些缺点,研究了石灰的活性度、石灰生浆氢氧化钙的粒径、碳化反应时不同的碳化率和补浆量等关键参数对立方体碳酸钙合成的影响。在石灰的活性度为330~350 mL、氢氧化钙浆料的平均粒径≤2µm、碳化率达30%~65%、补浆量为原浆的20%~50%的实验条件下,制备了亚微米级碳酸钙。并通过扫描电镜、激光粒度仪对其表面形貌进行表征,发现制备的碳酸钙呈立方体、粒径分布为100~400 nm、比表面积为10~15 m^(2)/g。将其应用于硅烷改性聚醚(MS)密封胶,具有挤出性大、强度高、伸长率高、模量低的优点,符合GB 14683—2017《硅酮和改性硅酮建筑密封胶》中低模量密封胶的标准。

双组分硅酮胶专用纳米碳酸钙的制备及影响性能探讨

本文讨论了晶形制剂的种类、用量,碳化温度,表面处理剂的用量和种类等关键参数对纳米碳酸钙和双组分硅酮胶性能的影响。通过试验确定在甘氨酸用量0.5%~0.75%(按纳米碳酸钙干基计),碳化起始温度为23~28℃,脂肪酸皂用量在4%~5%条件下,可制得粒径50~100nm,吸油值为23~25gdop/100g,比表面积为25~28m^(2)/g的双组分专用纳米碳酸钙;且制备的双组分硅酮胶下垂度≤3mm,拉伸强度≥1.0MPa,断裂伸长率≥310%。

纳米碳酸钙在PVC汽车底涂体系触变性的研究

通过实验表明:在纳米碳酸钙在PVC汽车底涂体系中,随着表面处理剂用量的增加,触变环面积、屈服值、宾汉黏度都减少;表面处理剂的C链增长而触变环面积、屈服值、宾汉黏度增大;影响触变性的最大因素是纳米PCC的比表面积大小,比表面积的增大,纳米PCC的粒径减小,而触变环面积、屈服值、宾汉黏度均增大。通过控制得到与苏威SPT性能一样的产品。

纳米碳酸钙粒径及表面改性对其性能影响研究

本文研究了纳米碳酸钙的粒径和表面改性对其性能的影响。加入柠檬酸0.5%作为晶形控制剂时,制备纳米碳酸钙的比表面积为25.7m^(2)/g,激光粒径D50为0.36μm;加入硅酸铝8%、硫酸铝4.5%、钛酸酯偶联剂2.5%进行表面处理后,在混合酸溶液中的溶解率为3%;闪蒸干燥的粒径为D50为0.57μm,有利于粒子的分散与解聚;制备的纳米碳酸钙应用在水性涂料时,可以取代20%~30%的钛白粉及100%的轻质碳酸钙,水性涂料的对比率、耐洗刷性、耐碱性、耐水性、老化性能等指标提高50%以上。

油墨专用纳米碳酸钙的研制

讨论了制备应用于油墨时具有良好透明性、流动性和分散性的纳米碳酸钙生产最佳工艺为:用改性松香树脂作油墨处理剂时可以降低吸油值,提高白度;当碳酸钙的比表面积大于40m2/g时,透明性好;用带搅拌的鼓泡碳化法,碳化出来的纳米碳酸钙的分散性好,透明性好,成本较低;加入分散剂可以调节碳酸钙流动度和分散性;通过二次碳化和加入酸可以控制pH的大小。