Chất độn canxi cacbonat không chỉ làm giảm chi phí vật liệu mà còn thay đổi một số tính chất vật lý. Nó được sử dụng như một chất phụ gia trong nhựa và giúp giảm điện trở, độ mờ và độ bóng bề mặt.
Chất độn canxi cacbonat
1. Polypropylene cho Nhựa
Polypropylene là vật liệu đồng nhất có khả năng chống ăn mòn tương tự và không yêu cầu bất kỳ xử lý bổ sung nào từ lớp phủ bên trong hoặc bên ngoài để bảo vệ chống ăn mòn.
Các thiết bị polypropylene nhẹ hơn các vật liệu khác được sử dụng để sản xuất polypropylene, giúp chúng dễ sử dụng, lắp đặt và di chuyển hơn. Trọng lượng càng thấp, cột kết cấu và sàn bê tông sẽ càng rẻ. Trong khi đó, hơn một phần ba cộng đồng thu gom nhựa ngoài chai lọ.
Ưu điểm của polypropylene bao gồm mật độ thấp, độ cứng và khả năng chống va đập, khả năng chống hóa chất và nhiệt, tác động môi trường thấp, đặc tính ngăn hơi nước tuyệt vời, làm đầy nóng và khả năng phục hồi, và lò vi sóng.
Nồng độ polypropylene thấp làm giảm ô nhiễm môi trường. Polypropylene có ít chất thải rắn hơn PET, PS và PVC. Polypropylene và polyethene mật độ cao (HDPE) có lượng CO2 tương đương ít hơn PET, PS và PVC. Polypropylene tái chế được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau.
2. Chất độn canxi cacbonat ảnh hưởng đến tính chất cơ học
Vật liệu tổng hợp PP có thể có tác động đáng kể đến tính chất cơ học của các ứng dụng ô tô, tùy thuộc vào chất độn có hình dạng và kích cỡ hạt khác nhau.
Polypropylene với các chất độn hoặc phụ gia phù hợp mang lại độ cứng và khả năng chống va đập cao cho các ứng dụng. Có nhiều báo cáo nghiên cứu về polypropylene với các chất độn không ghép đôi được phủ khác nhau.
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng quá trình dihydroxyl hóa ở nhiệt độ cao để nghiên cứu tác động của nanocompozit (không có canxi cacbonat) đối với các tính chất cơ học của polypropylen. Theo phân tích của họ, nhiệt độ biến dạng của mô-đun linh hoạt và vật liệu nano PP cao hơn so với nhựa nguyên sinh PP..
Vật liệu chứa bột kích thước micron được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp nhựa. Dựa trên điều tra nghiên cứu chi tiết, các tính chất cơ học hiệu quả nhất, chẳng hạn như độ bền kéo, độ bền va đập và mô đun dẻo của polyme, bị ảnh hưởng bởi việc bổ sung chất độn.
Mô-đun linh hoạt tăng khi tỷ lệ khung hình của bộ đệm tăng. Tỷ lệ khung hình cao hơn và mô đun cao hơn của các hạt dẫn đến độ cứng kết hợp tăng lên.
Các kết luận chính của nghiên cứu trước đó là:
- Tính chất cơ học của hợp chất PP/chất độn phụ thuộc vào sự phân tán đồng đều của các hạt khoáng chất.
- Các hạt có kích thước siêu nhỏ là lý tưởng để đạt được độ bền va đập và độ bền kéo cao.
- Độ cứng của các hợp chất tăng lên với tải trọng cao hơn và tỷ lệ khung hình cao hơn.
- Chất độn có tỷ lệ khung hình cao tạo ra ứng suất cao trong polyme gần các cạnh của chất độn.
- Hạt dao có tỷ lệ khung hình thấp mang lại độ cứng vừa phải nhưng tăng cường độ va đập.
Quá trình xử lý polyme bằng bức xạ hoặc bức xạ ảnh hưởng đến các tính chất vật lý, nhiệt và cơ học của polyme. Hỗn hợp PP/LLDPE với các monome khác nhau chịu ảnh hưởng lớn bởi sự phát xạ của chùm tia điện tử và các đặc tính địa chất và nhiệt của nó.
Sau khi ứng dụng bức xạ, LLDPE/PP đã trở nên hiệu quả hơn đối với liên kết ngang hoặc phân nhánh. Kích thước và hình dạng của các hạt khoáng chất có thể ảnh hưởng đến các tính chất cơ học như độ cứng, độ bền kéo và lực tác động.
Trong những năm gần đây, nhiều loại vật liệu nano với thông số kỹ thuật rộng đã được sử dụng làm vật liệu độn. Do diện tích bề mặt lớn, vật liệu nano kết hợp với polyme phù hợp để tạo thành nanocompozit.
Dựa trên các cuộc điều tra nghiên cứu khác nhau, kích thước vi hạt có ảnh hưởng hạn chế đến mô đun thành phần của Young, nhưng với các hạt có kích thước nano, mô đun này có thể tăng lên. Nanocompozit thể hiện tính chất cơ học tốt trong các hợp chất có kích thước hạt siêu nhỏ.
3. Chất độn canxi cacbonat cho PP
CaCO3 được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp nhựa với nhiều kích thước hạt khác nhau đáp ứng nhu cầu của nhựa.
Lý do chính để sử dụng khoáng sản này là tiết kiệm chi phí và kinh tế.
Ngoài ra, nếu kiểm soát kỹ kích thước hạt, canxi cacbonat sẽ giúp tăng lực tác động, kéo dài khi đứt, khả năng chống va đập đáng kể của izod và mô đun dẻo (độ cứng).
Tương tự như vậy, canxi cacbonat là chất độn được ưa chuộng trong nhiều ngành công nghiệp và có lợi thế hơn các chất độn thương mại khác.
Việc bổ sung canxi cacbonat được nạp canxi cacbonat mang lại sự cân bằng tuyệt vời giữa độ cứng và khả năng chống va đập và có thể cải thiện độ dẻo dai với nhựa polypropylen.
Canxi cacbonat thường được sử dụng làm chất độn chức năng cho polypropylen do tính ổn định nhiệt động của nó.
Ưu điểm chính của canxi cacbonat khi được sử dụng làm chất độn là khả năng kiểm soát kích thước và hình dạng của các hạt và chúng dễ phân tán hơn trong quá trình trộn so với các polyme khác được sử dụng trong giấy và nhựa.
Canxi cacbonat là một khoáng chất an toàn và phong phú, không tốn kém để sử dụng trong polyme. Quá trình cacbon hóa rất hữu ích cho việc tổng hợp các dạng đa hình canxi cacbonat với nhiều hình thái khác nhau. Đặc biệt, nó mang tính kinh tế, sinh thái và tiết kiệm năng lượng so với các phương pháp truyền thống khác.
Nhìn chung, nguyên liệu thô canxi cacbonat cho vật liệu tổng hợp polypropylen phải đạt được các lợi ích kinh tế và môi trường khác.