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碳酸钙晶须的应用
来源:中国粉体技术网    更新时间:2013-10-06 08:32:09    浏览次数:
 
(中国粉体技术网/三水)目前,碳酸钙晶须的应用主要有以下几方面:
        1、在复合材料中的应用
        碳酸钙晶须的直径细小,对塑料起着微观增强效果,用其增强的塑料制品表面光洁度高,能用于精密塑料制品的成型碳酸钙晶须具有强度高、模量高、耐热与隔热性好等优良特性,是一种质优价廉的绿色环保材料。用其增强高分子材料,可将无机晶须的刚性、尺寸稳定性和热稳定性与高分子材料的韧性相结合,制备出高性能的高分子复合材料。
        海南大学陈涛等碳酸钙晶须用表面改性剂Si-69、硬脂酸钠、钛酸酯偶联剂NDZ-101进行表面处理,并用于天然橡胶(NR)的补强。结果表明,表面处理后碳酸钙晶须的表面性能提高,与NR的界面作用增强,对NR起到明显的补强作用。表面处理后碳酸钙晶须的加入使改性碳酸钙晶须/NR复合材料的损耗因子tand降低,热稳定性提高。其中以Si-69改性碳酸钙晶须补强效果最优,Si-69改性碳酸钙晶须/NR复合材料300%定伸应力、拉伸强度、撕裂强度比未改性的分别提高36.9%、34.2%、24.7%。
        沈阳师范大学张研然等采用NDZ-102钛酸酯偶联剂对碳酸钙晶须进行表面处理,然后将处理后的碳酸钙晶须填充到聚丙烯中,分别研究了NDZ-102钛酸酯偶联剂的用量以及碳酸钙晶须的填充量对复合材料的力学性能的影响。结果表明: 在NDZ-102钛酸酯偶联剂用量为1.25%,碳酸钙晶须的填充量为10%时,复合材料表现出了良好的力学性能,拉伸应力和弯曲应力分别为20.1和 37.4MPa。
        2、在建材中的应用
       
在建筑行业,纤维状无机填充物历来被认为有致癌的危险,纤维头部锐利易刺入肺中而引起炎症发展成癌变的说法极为普遍"纤维状填充物几乎都具有优良的耐酸性,因而滞留在肺内而成为致癌的原因"而使用环保型碳酸钙晶须作为填充物时,由于碳酸钙在酸性条件下可分解成为可溶性物质,因此它的粉尘即使被操作人员吸入后,也能在人体内分泌酶的作用下被分解而排出体外,对人体的安全无危害性影响。故从这点考虑对人体的安全性是极高的。另外,从电子显微镜下可以观察到碳酸钙晶须的头部不是锐利的,因此,将碳酸钙晶须应用于新型建筑材料的研制将会有很多优势,可以说碳酸钙晶须是一种绿色建筑材料原料。
大连理工大学位建强首先验证了碳酸钙晶须与水泥基材料具有良好的相容性,不同掺量水平下,碳酸钙晶须掺量对水泥基复合材料力学性能均有比较可观的增强效果,而且碳酸钙晶须对水泥浆料流动度的劣化影响不显著,明显低于碳纤维。本研究首次将碳酸钙晶须这一新型晶体纤维状材料应用于通用水泥中,通过改善复合材料的微观结构、力学性能,实现增强增韧的目标,显著提高增强体系的综合性能。无疑,碳酸钙晶须将成为水泥基增强材料的新锐,为纤维混凝土的研究和应用开拓了新的领域。
        3、在涂料中的应用
       
碳酸钙晶须作为涂料的增粘剂,能显著提高涂料的黏度,增加触变性,提高涂料的抗开裂、附着力、粘接强度等性能。
        西安交通大学王会利等将碳酸钙晶须加入硅溶胶、VAE(乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)乳液、苯丙乳液等基体中,不仅可以显著提高复合体系的黏度,而且可以改善抗开裂性、附着力、强度等。受基体的保护作用,碳酸钙晶须在硅溶胶、苯丙乳液中的断裂现象很少,完整的碳酸钙晶须能够起到骨架的作用,更好地发挥其优异的力学性能。
        4、在摩擦材料中的应用
        江南大学栗利涛等选用碳酸钙晶须用于汽车制动器衬片,研究了其增摩减磨性能。通过XD-MSM定速式摩擦试验机研究了石棉、重质碳酸钙和碳酸钙晶须摩擦性能并作了比较;利用扫描电镜对其形貌作了分析,根据其分散状况推测其增强耐磨机理。结果表明:当配方含15%碳酸钙晶须时,具有高温摩擦系数稳定、磨损率小、力学性能好等优点,综合性能及性价比高,是石棉的理想取代品。
        福州大学林有希等使用耐高温SPEEK偶联剂对碳酸钙晶须进行表面处理,利用热压成型方法制备质量分数为0-30%的碳酸钙晶须增强聚醚醚酮(PEEK)复合材料,在MM-200型磨损试验机上测试复合材料与45#钢环配副的摩擦磨损性能,利用扫描电子显微镜观察磨损表面形貌,分析磨损机制。结果表明, SPEEK偶联剂改善了晶须与PEEK基体的界面结合,提高晶须的力学增强效果,复合材料的减摩和耐磨性能显著提高。填充10%-25%晶须,复合材料具有较好的摩擦磨损性能。碳酸钙晶须提高了复合材料承载能力,减少摩擦副表面粘着,阻止树脂的热塑性变形,复合材料磨损以磨粒磨损和疲劳磨损为主。
        5、在造纸领域中的应用
        四川理工学院张利等文石型碳酸钙晶须替代传统方解石型碳酸钙,研究其填充纸张性能的变化,结果表明:同样条件下,文石型碳酸钙晶须较传统方解石型碳酸钙填料有更高的留着率,更小的纸张强度降低率。
        综上可以看到,碳酸钙晶须的广泛应用将会使得它的研究进一步得到深入,它的应用也将会更加广泛。可以预测,碳酸钙晶须将以其原料丰富、价格低廉、性能优良的优势,迅速应用于汽车、电子、电气、仪器、仪表、医学等诸多部门,将有较强的市场竞争力和巨大的市场需求量。
 
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