當前位置:首頁 > 技術支持 > 綜合類 > 無水硫酸鈣性質(zhì)與應用簡介
一、無水硫酸鈣簡介
無水硫酸鈣是以二水硫酸鈣作為原料,采用粉碎、煅燒、沉化、去雜等生產(chǎn)工藝流程生的無水硫酸鈣纖維狀單晶體,其生成的無水硫酸鈣晶須具有完善的晶體結構、完整的外形、特定的橫截面、穩(wěn)定的尺寸,其平均長徑比可達60。硫酸鈣晶須同其它短纖維比較,有極高的機械強度, 且價格在晶須行業(yè)中最低,有其他晶須無可比擬的性能價格比,應用范圍非常廣泛。其基本性能如下: 密度(g/cm3):2.96;比表面積(m3/g):7;松散密度(g/cm3):0.1-0.4;長度(um):50-200;直徑(um):0.2-4.0;熔點(℃): 1450;抗張強度(GPa):20.5;抗張模量(GPa):178;折光指數(shù):1.585;水溶性(22℃ppm):<1200;白度:≥92;莫式強度:3-4
二、 無水硫酸鈣應用優(yōu)勢及方向
2.1無水硫酸鈣的優(yōu)勢
無水硫酸鈣添加到下游制品中的優(yōu)勢, 是針對一般無機填料和玻璃纖維而言的?,F(xiàn)在塑料、橡膠和許多化工制品,均采用填充無機填料以降低成本或提高相關性能;采用有機或無機纖維對材料基體起增強作用。其中無機填料主要有:硅灰石、白炭黑、碳酸鈣粉、硫酸鈣粉等;增強纖維主要有:碳纖維、玻璃纖維、硅灰石纖維和滌綸纖維等。無水硫酸鈣集聚了無機填料和增強纖維的優(yōu)勢于一身,應用于制品中體現(xiàn)出優(yōu)異的綜合性能。 主要有以下幾個方面:
(1) 在薄壁制品中添加的優(yōu)勢 拋開無水硫酸鈣對薄壁制品其他性能的提高,單從薄壁制品加工的形狀和尺寸的幾何精度而言,無水硫酸鈣較玻璃纖維極具優(yōu)勢。薄壁制品的形狀和尺寸對添加纖維的尺寸有嚴格的要求,纖維的長度、直徑和長徑比,對薄壁制品的外觀質(zhì)量及薄壁制品注射流動性產(chǎn)生決定性的影響。長徑比適中,長度和直徑越小,對薄壁制品的質(zhì)量影響就越小。無水硫酸鈣晶須長度為50-200um,直徑0.2-4um;而玻纖為長纖維, 即使短切玻纖也是以毫米作計量單位。對具體添加無水硫酸鈣和玻璃纖維的制品,如聚四氟乙烯片材,從實測和感觀都體現(xiàn)了添加無水硫酸鈣的精細,而添加玻璃纖維在邊、角地方有玻纖支出, 顯得粗糙。
(2)尺寸穩(wěn)定性好 無水硫酸鈣添加到相關制品中,由于其尺寸、長徑比及工藝的影響,其取向沒有長纖維和短切纖維有規(guī)則,這在微觀上改變制品的同時,而使制品顯示各向同性。長纖維及短切玻纖在增強制品時,都是按近于同一方向(縱向)排列,這使縱向和橫向性能產(chǎn)生了差異。表現(xiàn)在制品尺寸上,縱向和橫向收縮率的差異較大,從而使制品在環(huán)境影響時發(fā)生撓曲和變形。這對于高精密的電子、家電零部件的質(zhì)量產(chǎn)生極大的影響。而無水硫酸鈣應用于制品中,縱向和橫向收縮率差異較小,能保證制品尺寸和形狀的精度。
(3)提高制品的表面光潔度 在電子、電器和日用生活品中,制品的表面光潔度,是人們所要求的質(zhì)量指標之一。由于無水硫酸鈣表現(xiàn)為纖維增強,雖長徑比較大,但尺寸很小。在增強制品時不表現(xiàn)類似長纖維增強時所表現(xiàn)的粗糙、不平整、無光澤等現(xiàn)象。
(4)提高制品的耐熱溫度 無水硫酸鈣具有無機填料的熱均勻性,熔點為1450℃,在900℃時,仍保持其原有的機械性能。將其添加到制品中能顯著地提高制品的耐熱溫度。如臺灣奇美757的ABS料,基體熱變形溫度為84℃,無水硫酸鈣增強后的熱變形溫度為90℃;純PP粉對PP母粒,可通過加入無水硫酸鈣增強,且將熱變形溫度從81.73℃提高到118.64℃。
(5)減少對設備的磨損 眾所周知,利用玻璃纖維增強聚合物時,混合設備所受到的磨損相當嚴重,其主要原因為玻纖具有高的表面硬度和剛度。而無水硫酸鈣對聚合物增強時卻不會造成設備磨損,這是因為無水硫酸鈣不僅表面硬度較低,更在于其微細的結構和具有好的流動性。
(6)增韌和增強 無水硫酸鈣是一種短纖維,對制品有增強的性能。硫酸鈣晶須添加到制品中時,采用不同規(guī)格的晶須和不同的添加工藝,能達到不同的增韌、增強效果。對增強PP而言,拉伸強度可達57.5MPa;對增韌PP而言,其缺口沖擊強度可達162 J/M。
(7)降低磨耗 可替代石棉,作無石棉摩擦材料。
(8)提高模具的充滿程度 在纖維增強壓鑄、澆鑄成型時,添加無水硫酸鈣比添加其他纖維有較好的流動性,能充滿整個模具,使制品尺寸更加準確,提高成材率。
(9)提高介電性能 添加無水硫酸鈣后可提高制品介電性能,從而可用于電子、電氣及家電零部件。
(10)提高熔融指數(shù) 無水硫酸鈣在添加到聚四氟乙烯,聚氨酯、PP、ABS時其熔融指數(shù)和基體相當,并且可根據(jù)具體要求進行調(diào)節(jié)。
(11)無毒 無水硫酸鈣無毒,可用于食品的過濾。而玻璃纖維吸入肺中容易致癌。
(12)具有價格優(yōu)勢
2.2應用方向
根據(jù)無水硫酸鈣的性能優(yōu)勢,其在應用有以下方向:
(1)用于增強PP、PA、ABS、PBT、PET、聚氨酯、硅橡膠和氟橡膠等橡塑產(chǎn)品。增強制品可廣泛應用電子、電氣、電器、機械、汽車,化工裝置的零部件,提高其相關性能。
(2)用于過濾材料,利用晶須間隙和特殊處理后的表面活性,可廣泛用作啤酒、飲料、果汁等的過濾。工藝簡單,效率高,成本低。
(3)用于摩擦材料,可替代石棉,生產(chǎn)無石棉摩擦材料,以及用于耐磨性的對偶件。
(4)用于膠粘劑及密封膠。
(5)用于提高瀝青的軟化溫度,制造難燃紙張和耐熱傳送帶。
(6)用于輕質(zhì)隔熱材料和涂料、油漆等行業(yè)。
三、 國內(nèi)外無水硫酸鈣應用實例
3.1 無水硫酸鈣應用于PBT、PA66中
3.2.無水硫酸鈣在瀝青中的應用
3.3.摩擦材料
3.4.其他應用
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