碳酸钙,是一种无机化合物,又被称为石灰石、大理石等。碳酸钙呈中性,基本上不溶于水,溶于盐酸。它是地球上常见物质之一,存在于霰石、方解石、白垩、石灰岩、大理石等岩石内,也是动物骨骼或外壳的主要成分。
碳酸钙是重要的建筑材料,工业用途甚广,广泛应用于造纸、冶金、玻璃、制碱、橡胶、医药、颜料、有机化工等部门。
1、橡胶碳酸钙是橡胶工业中使用得最 早、用量最 大的填充剂之一。碳酸钙被大量填充在橡胶制品中,不仅可以增加制品的容积,而且能节约昂贵的天然橡胶或合成橡胶,达到降低成本的目的。纳米级超细碳酸钙因其具有超细、超纯的特点,生产过程中有效控制了晶形和颗粒大小,而且进行了表面改性,因此其在橡胶中具有空间立体结构、又有良好的分散性,可提高材料的补强作用。
2、造纸
碳酸钙在造纸中主要作纸张的填料,在纸张中添加大量碳酸钙,可以保证纸张的一定强度、白度,同时降低成本。造纸行业中大量使用碳酸钙是基于国际上造纸工业从酸性造纸工艺转向碱性或中性造成纸工艺,这样就可以大量使用价廉的碳酸钙代替以往的滑石和瓷土。碳酸钙作为造纸填料具有如下优点:①白度高;②松厚性;③耐久性;④透气性;⑤可作为二氧化钛的补充剂;⑥磨蚀性低;⑦增进柔软性;⑧提高油墨吸收性能;⑨对紫外线吸收性低;⑩能控制燃烧性。
3、油墨 涂料
油墨工业中采用硬脂酸改性的碳酸钙,所配制的油墨,粘性较好,并有良好的印刷性能,且稳定性很高,细微的颗粒与其它原料混合易相容,故印品光滑,网点完整,遮盖力强,光泽度高。重钙作为填料,可以提高油墨的光泽度和亮度。
在涂料中碳酸钙可作为白色颜料,起一种骨架作用,碳酸钙在涂料工业中可作为体质颜料。由于碳酸钙颜色是白色,在涂料中相对胶乳,溶剂价格都便宜,而且颗粒细,能在涂料中均匀分散,所以是大量使用的体质颜料。由于环保意识的提高,在建筑方面涂料已大量用水性涂料,由于碳酸钙是白色又亲水,价格又便宜,所以有着广泛的应用前景。
4、塑料
碳酸钙被广泛用在填充聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、丙烯腈丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)等树脂之中。添加碳酸钙对提高改善塑料制品某些性能以扩大其应用范围有一定作用,在塑料加工中它们可以减少树脂收缩率,改善流变态,控制粘度,还可以提高塑料制品尺寸的稳定性,提高塑料制品的硬度和刚性,改善塑料加工性能,提高塑料制品的耐热性,改进塑料的散光性,降低塑料制品成本。
5、化妆品在化妆品中添加纳米级碳酸钙可使制品细腻、光滑,提高了制品使用性能及产品档次。将其作为添加剂,制成定妆粉,可消除底粉的光亮度,保护皮肤的附着,并具有适度的吸油性和抗汗作用。还可用于爽滑粉,不刺激皮肤,颜色均匀,有一定的遮盖力。目前国内外的化妆品发展趋势是疗效性、功能性、天然性。纳米级碳酸钙因达到食品及医药级标准.符合化妆品的特殊要求,有望在越来越多的高档化妆品中得到充分应用。
6、食品碳酸钙作为食品添加剂,在食品中宜添加少量,通常不超过2%,以保证人体所必须的钙的摄入。在某些食品中(如口香糖、巧克力),碳酸钙作强化剂,既降低成本,又作为基质材料。
7、建筑
碳酸钙在建筑行业的混凝土中有重要作用,不仅可以降低生产成本,还可以增加产品的韧性和强度。碳酸钙主要用在防火天花板的生产过程中,可以提高产品的白度、亮度和防火性能。
8、透气膜
碳酸钙材料可作为透气材料加入透气膜中,是透气膜材料的生产加工中重要的成分之一,透气膜又称“防水透气微孔膜”,其特点是透气不透水,透气膜以PE为载体,加入一定比例的碳酸钙成型并经拉伸处理后,使透气膜具有独特的、高密度分布、无数互通的特殊结构的微孔。
9、医药
碳酸钙在药品配方中用作中和剂、助滤剂、缓冲剂和溶解剂以及填料和钙源补充剂,且中空结构的碳酸钙在生物相容性方面功能比较好,可作为药物传递和诊断标志物。
10、牙膏在牙膏工业中,碳酸钙是常用的摩擦剂,价格便宜,原料容易得到(以石灰石或方解石为原料),广泛应用于中低档牙膏中。牙膏中磨擦剂的形状、大小、硬度和含量是决定牙膏磨擦性的主要因素。磨擦剂颗粒应有适当的硬度,细度均匀,溶解度小,化学性稳定,外观洁白,无异味,口感舒适,完全无毒,美白牙齿。
11、密封胶和粘合剂碳酸钙作为半补强填料用于胶粘剂中,可以改变胶层性能,降低胶粘剂成本,基本上与基料不起反应。在胶粘剂中加入一定量的碳酸钙能增加其粘接强度、硬度、耐热性、尺寸稳定性、降低固化收缩率和线膨胀系数。如常用的玻璃胶,不使用补强填料粘结力变很差,加入工业碳酸钙,可以提高粘接接头的强度,增加表面硬度,增加粘度和热导率,增加抗冲击韧性和耐磨性,改善胶粘剂的耐介质性能,降低成本。轻钙尤其是纳米级轻钙,粒子尺寸稳定性好、分散均匀,可提供密封剂良好的弹性、防水性、气密性、流变性,是理想的密封材料。
12、饲料
碳酸钙是一种饲料型矿物质原料,是作为钙源补钙用的,一般饲料的添加量为0.5~1%。产蛋的鸡鸭鹅等家禽都需要在饲料里适量添加碳酸钙,蛋禽高峰产蛋期可添加至8~9%。对于饲料用重质碳酸钙来说,粒度是重要的质量指标。比如,蛋鸡用重质碳酸钙不可粉碎过细,因为小颗粒钙在肌胃中的停留时间短,利用率低,导致蛋壳质量下降。研究表明,重质碳酸钙以大小粒度混合使用时(即75%6-8目、12.5%10-12目与12.5%50目)破蛋率最 低,蛋壳强度最 大,因为大小粒度混合使用可均匀地供钙,从而保证蛋壳的质量,同时大颗粒在肌胃内有类似砂子的磨碎作用,可促进饲料的消化。
13、人造石
碳酸钙粉是树脂基人造石材最 主要的填料,一般占人造石材质量的75%以上,而且填充量越大,树脂用量就越少,生产成本就越低,也越环保。
因此,尽可能低的吸油值是人造石材对重质碳酸钙最 主要的技术指标要求之一,这往往需要通过表面改性等手段来实现。另外,白度越高对白色制品当然是最 好。