|
内蒙古大唐国际再生资源开发有限公司利用内蒙古中西部地区特产的高铝粉煤灰资源，采用先进的多联产工艺技术生产出一种新型多孔橡塑填料产品—硅酸钙微粉。由于硅酸钙微粉具有白度高、粒度细、密度低以及内部微孔丰富等特点，在橡塑材料中作为补强性填料具有广阔的应用前景，这里对该种新型填料的化学成分、微观结构及物理性能等作一初步介绍。
硅酸钙微粉的化学成分 （图片） 硅酸钙微粉的物相组成
由图1可见，硅酸钙微粉中CaSiO3•xH2O含量>95%，CaO、Ca(OH)2及SiO2等杂质含量较低。（图片） 硅酸钙微粉的微观结构
由图2可见，硅酸钙微粉颗粒是由一次颗粒聚集而成的二次或三次颗粒团聚体，一次颗粒粒径在1~3μm左右，而二次或三次颗粒聚集体的粒径约为10~30μm。硅酸钙微粉颗粒内部具有丰富的微孔结构，呈蜂窝状，微孔尺寸可达100nm左右，微孔周边薄壁的厚度约5~10nm。可以预见，这种结构的比表面积很大，表面活性高、吸附能力强，在橡塑材料中可用作补强性填料（而非增容性填料），具有较高的研究利用价值。（图片） 硅酸钙微粉的物理性能（图片） 由表2、表3可见，与其他常用橡塑填料相比，硅酸钙微粉还具有下列特点：
1）PH值较高，属碱性填料：填料的PH值有时会对橡胶的硫化速度等产生影响（通常，碱性填料会缩短硫化反应时间、加速硫化反应）。
2）原粉的白度较高：但是，我们在前期研究中发现，硅酸钙微粉填充PP、PVC等材料时，当填充量较大时，经高温挤出加工后材料的颜色可能会产生某些变化（可能会变为微红或红色），这可能与该种填料中含有微量Fe2O3等杂质有关，变色机理及解决方法我们正在进一步研究中。但在深色制品、橡胶制品中使用则问题不大。
3）堆积密度及真密度较小。
4）吸油值较大：硅酸钙微粉的吸油值与普通炭黑相当，低于白炭黑，但高于轻钙、重钙及滑石粉的常用白色填料。
5）含水率较高：硅酸钙微粉在自然干燥状态下的含水率与气相法白炭黑相当（低于沉淀法白炭黑），但远高于轻钙、重钙及滑石粉的常用白色填料。需要注意的是，含水率较高的填料用于橡塑制品（尤其是尼龙等对水敏感的材料）时，硅酸钙微粉一般应先进行预干燥处理。
6）原粉的平均粒径较粗，且颗粒细度分散性较大。
7）比表面积大：与普通炭黑相当，低于白炭黑，但远高于轻钙、重钙及滑石粉的常用白色填料。一般而言，比表面积越大，填料活性越高，当其用于橡塑材料中时，由于其高活性表面易与高分子材料产生一定的吸附等物理化学作用而产生结构化效应，故对橡塑材料的补强作用较好。
综上所述，作为一种新型填料，硅酸钙微粉在橡塑材料中的应用目标、应用效果及应用技术等亟待进行深入的研究和开发。但可以预见，由于硅酸钙微粉具有不同于常见填料的特殊微观结构和理化性能，该种新型填料的问世必将会给新型橡塑改性材料及产品的研发与生产带来新的希望和生机。
1/8/2015
|
