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纳米填料

2018-09-10 17:17:21

核心工艺是碳化,一般都采用低温搅拌鼓泡釜式反应器,通过加入晶形控制剂制备不同晶体结构、不同晶形和不同粒径的纳米碳酸钙。根据碳化工艺不同,主要有间歇碳化法、超重力碳化法、连续喷雾碳化法等。目前,采用先进的粉体加工设备和工艺,也可直接把重钙加工达到纳米级产品-塑料件加工
 
制造纳米填料的方法有物理和化学法两种,后者较为常用。由于制得的纳米填料的粒径极细,易飞扬,难分散,造成加工不便。为了使纳米填料在树脂中具有良好的分散性,纳米塑料可采用多种方法制造。在塑料工业中多使用插层复合法和原位复合法制造纳米塑料,插层复合法最为常用。
 
纳米碳酸钙的生产过程与轻钙类似,主要分为四个工序:煅烧净化、消化、碳化、干燥包装。生产是现将精选的石灰石矿石煅烧,得到氧化钙和窑气;然后将氧化钙消化,并将生成的悬浮氢氧化钙在高剪切力作用下粉碎,经多级旋液分离除去颗粒及杂质,得到一定浓度的精制氢氧化钙悬浮液,加入适当的表面改性剂,碳化至终点,得到一定晶型的碳酸钙浆液,再进行脱水、干燥、表面处理,最终得到所要求的纳米碳酸钙产品。
 
插层复合法首先将单体或聚合物插入经插层剂处理的层状纳米填料之间,进而破坏片层间紧密有序的堆积结构,使其剥离成厚度为1nm左右,长、宽为30-100nm的层状基本单元,并均匀分散于塑料基体树脂中,实现塑料与层状纳米填料在纳米尺度上的复合。为了使纳米材料在塑料材料中得到实际应用,常对其表面处理,增大纳米填料在塑料中的分散能力。也可将其与聚合物一起加工成纳米粒子。
 
使用一般的生产设备往往难以保证纳米填料在塑料基体中的分散,从而难以达到纳米填料的应用效果。用纳米填料填充的树脂,通常称为纳米填料填充塑料壳简称为纳米塑料,即由纳米尺寸的超细微无机粒子填充到树脂基体中的复合材料。与一般填充塑料相比,纳米塑料显示出一系列优异性能:强度高,耐热性好,密度低,并赋予制品良好的透明性和较高的光泽度。
 
纳米粒子最主要的特性是表面效益、体积效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等。这一系列效应导致了纳米粒子在声、光、电、磁、热、力学及一些物理和化学等许多方面都显示出了特殊的性能。纳米填料是纳米材料的重要成员,纳米填充塑料是当今塑料工业研究开发的重要领域之一。
 
某些纳米填料还赋予塑料阻燃、自熄性及抗菌性。对于一些高粘度塑料,纳米填料还具有良好的加工改性功能,如用纳米填料填充的纳米UHMWPE变得容易加工,为用塑料产品加工材料PE代替部分工程塑料创造了条件。在塑料工业中,目前应用较多的是纳米碳酸钙材料,又称为超微细碳酸钙或超细碳酸钙。他是一种物理粒径比较小的碳酸钙粉体,其粒径为1-100nm,通常在20-100nm。
 
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