Каковы характеристики карбоната кальция как наполнителя для пластиковых пленок? Как он влияет на свойства тонких пленок? Как его применять в пластиковых пленках?

Карбонат кальция стал широко используемым неорганическим наполнителем в пластиковых пленках благодаря своей низкой цене, белому цвету и хорошим комплексным характеристикам. Использование карбоната кальция в качестве наполнителя при производстве пластиковых пленок имеет преимущества в упрощении процесса, улучшении эффекта смешивания, повышении эффективности производства и снижении пылеобразования.

1. Характеристики карбоната кальция как Наполнитель для пластиковой пленки

В качестве наполнителя для полимерных материалов карбонат кальция может повысить стабильность размеров материала, жесткость, термостойкость и снизить затраты. Однако он также увеличивает его плотность, и при неправильном использовании может привести к снижению механических свойств, таких как прочность материала, ударопрочность, вязкость и блеск.

Порошок карбоната кальция, используемый в качестве наполнителя для тонкопленочных материалов, представляет собой гидрофильное неорганическое соединение с гидрофильными гидроксильными группами на поверхности, обладающее сильной щелочностью. Гидрофильные и олеофобные свойства карбоната кальция приводят к плохой адгезии к органическим полимерам, легкому агрегированию, неравномерному распределению внутри полимера и дефектам на границе раздела двух материалов, что ухудшает результаты прямого нанесения. По мере увеличения количества наполнителя эти недостатки становятся более очевидными, например, чрезмерное наполнение может даже сделать продукт непригодным для использования. Поэтому необходимо модифицировать карбонат кальция.

2. Влияние карбоната кальция на свойства тонких пленок

(1) С точки зрения механических свойств

Для модификации LLDPE/mPE использовали ультрадисперсный тяжелый карбонат кальция. Результаты показали, что добавление 5% карбоната кальция увеличило ударную вязкость пленки на 13,2%, относительное удлинение при разрыве примерно на 5%, а прочность на разрыв незначительно возросла.

(2) С точки зрения тепловых характеристик

Благодаря хорошей термической стабильности карбоната кальция, после добавления наполнителей коэффициент теплового расширения и скорость усадки изделия снижаются, а термическая стабильность изделия повышается с увеличением количества наполнителей.

(3) Другие виды исполнения

Полиэтиленовая (ПНД, ЛПНД) противотуманная пленка, модифицированная такими материалами, как карбонат кальция и тальк, обладает более длительным периодом сохранения стойкости к стеканию. Предварительное смешивание с противотуманными агентами может улучшить противотуманные свойства пленки. По сравнению с чистой пленкой, способность полиэтиленовой пленки, модифицированной карбонатом кальция, блокировать инфракрасные и ультрафиолетовые лучи в определенной степени улучшена. Добавление карбоната кальция также способствует деградации пленки и играет положительную роль в защите окружающей среды.
Кроме того, добавление карбоната кальция также может улучшить влагопроницаемость, свежесть и воздухопроницаемость полиэтиленовой пленки.

3. Применение карбоната кальция в тонких пленках

Для изготовления пленок можно использовать множество высокополимеров, имеющих широкий спектр применения, главным образом в качестве упаковочных материалов, защитных сельскохозяйственных пленок, мульчирующих пленок и т. д.

(1) Применение карбоната кальция в Полиэтилен Фильм

Полиэтилен обладает хорошими пленкообразующими свойствами, однако свойства пленок, изготовленных из разных его разновидностей, различаются. Полиэтиленовые пленки с добавлением карбоната кальция демонстрируют улучшенные характеристики во многих аспектах, таких как улучшение механических свойств пленки, термической стабильности продукта, противозапотевающих свойств пленки и ускорение ее деградации, что может сыграть положительную роль в защите окружающей среды. Кроме того, добавление карбоната кальция может улучшить влагопроницаемость, сохранение свежести и воздухопроницаемость полиэтиленовой пленки. Сообщается, что полиэтиленовая пленка с добавлением карбоната кальция в настоящее время является наиболее широко используемой и наиболее распространенной упаковочной пленкой, на ее долю приходится более 40% потребления упаковочной пленки.

(2) Применение карбоната кальция в полипропиленовой пленке

Тонкие пленки из полипропилена обладают хорошими эксплуатационными характеристиками. За исключением небольшого количества полипропиленовых пленок, полученных методом выдувного формования, большинство пленок высокоориентированы с использованием технологии двуосного растяжения. Двуосноориентированная полипропиленовая пленка широко используется в полиграфии, композитных материалах, клейких лентах и ​​других областях благодаря своей нетоксичности и превосходной механической прочности. Кроме того, карбонат кальция также может использоваться в полипропиленовых микропористых мембранах, полученных методом термоиндуцированного фазового разделения. Благодаря превосходным свойствам самого полипропилена, микропористые мембраны, полученные с его использованием, обладают как эффективной разделительной способностью функциональных мембран, так и превосходными механическими свойствами пластиковых пленок, и могут широко применяться в промышленности, медицине, энергетике, военной сфере и повседневной жизни.

(3) Применение в пленках из поливинилхлорида и его производных

Карбонат кальция можно использовать для пленок из поливинилхлорида, и при увеличении его дозировки в заданном диапазоне он может улучшить прочность на разрыв и удлинение при разрыве пленки. Карбонат кальция также можно использовать для пленок из поливинилиденхлорида. Добавление карбоната кальция позволяет не только регулировать барьерные свойства пленки, но и улучшать технологические характеристики и механические свойства пленки. Карбонат кальция также можно использовать для мембран из поливинилиденфторида. Мембраны из поливинилиденфторида, полученные методом термически индуцированного фазового разделения, позволяют контролировать морфологию и структуру пористых мембран путем изменения содержания и размера частиц карбоната кальция. В результате обработки можно увеличить пористость мембраны, а также улучшить водопроницаемость и коэффициент удержания воды в мембране.

Получение тонкой пленки карбоната кальция

Из-за плохой совместимости карбоната кальция с полимерами, при прямом добавлении наполнитель с трудом равномерно распределяется, что приводит к проблемам в обработке наполнителя, низкой эффективности продукта и ограниченной дозировке наполнителя. Для решения этих проблем карбонат кальция обычно подвергают поверхностной обработке. Карбонат кальция, обработанный связующими агентами, такими как силан, титанат или алюминат, часто связывается с основной смолой посредством поверхностной адсорбции, физического переплетения, сил Ван дер Ваальса и других форм. По сравнению с немодифицированным карбонатом кальция, модифицированный карбонат кальция более равномерно диспергируется в смоле и обладает лучшими мембранными характеристиками.