新型助磨劑在人造石專用碳酸鈣中的應用

      前言

       新型人造石專用碳酸鈣降吸油值助磨偶聯劑H-507B是我公司自主研發的新一代助磨偶聯劑。本產品用于人造石專用碳酸鈣粉體助磨，有使粉體吸油值降幅大、增強粉體與基體樹脂的相容性、促進人造石預制體成團性、縮短人造石預制體混煉時間、消除人造石氣孔和蜂窩、提高人造石致密度和強度等效果，是           目前用于碳酸鈣助磨、增質、提高性能、降低吸油值的極優助劑。

        一、產品介紹

本品用于碳酸鈣粉體助磨，在研磨時吸附于物料的新生表面，減小顆粒斷裂時產生裂紋擴展所需的外應力，促進裂紋的擴展。隨著顆粒比表面積和比表面能的增大，相鄰原子間的鍵力發生斷裂，這種鍵力在粉碎后形成的新表面上被自然激活。由于粉碎初期，新生表面趨向于沿顆粒內部原生微細裂縫或強度削弱的部位生成，因此新生表面上的鍵力較小。隨著粉碎時間的延長及粒徑的減小，新生表面上的不飽和程度越發增大。表面能的增大和機械激活作用使得加入的本品在新生表面上自發進行物理吸附和化學吸附，其中化學吸附作用更加突出。由于這些分子的吸附降低了表面能，產生了空間位阻，故可以阻止顆粒的聚集和重結晶。起到分散和助磨的作用，生產中表現為提高研磨效率、降低研磨成本。

另一方面，由于本品的特殊結構，使碳酸鈣粉體表面形成的包覆層與基料樹脂有更好的相容性，而粉體與樹脂間的“分子橋”作用、表面潤濕作用、化學鍵作用，使得經本品改性后的碳酸鈣粉體有更低的吸油值和更好的成團性，在崗石生產中表現為減少樹脂用量，縮短混料時間，能大大降低崗石生產成本。

攤幅度是應用在崗石碳酸鈣粉體中檢查觸變性能的有效方法，即額定量粉體添加額定量的樹脂，混勻后放置于玻璃板上延展的最大直徑，主要考核的是粉體在混合體系中的流動性和相容性。經本品改性后的碳酸鈣粉體攤幅度更好（數據見文章后半段實驗數據）；經大量實驗和生產廠家信息反饋表明，經本品改性后的碳酸鈣填料用于人造崗石的生產中，可降低樹脂用量、縮短混料時間、改善人造崗石的強度、實心度、降低加工過程中的破損率，使外觀色澤均勻，無氣孔、起皮、蜂窩等現象。而且成品各項物理指標均得到提高，其在吸油值降幅及成團性能等主要指標上，大大優于目前市場上的所有進口和國產同類助磨劑。

       目前市面上用于人造石專用碳酸鈣的助劑主要有國產和進口兩種，本文將提供幾組數據對比本公司產品和其他產品的應用效果。人造石專用碳酸鈣主要考核指標有吸油值、成團性、相容性等，本文中，吸油值采用蓖麻油做吸油值；成團性用如意樹脂與粉體混合成團時間來考核，即額定粉體添加額定樹脂攪拌粘結成團需要的最短時間；相容性用攤幅度來考核，本文旨在用最直觀的方式來展示各類助劑的性能指標。

       二、應用實驗

下面介紹失眠上此類助劑與本公司生產的H-507B助磨偶聯劑進行的對比實驗。實驗設計如下：

實驗用碳酸鈣：廣西某鈣粉廠生產的碳酸鈣混合粉，組分和混合比例為：325目：400目：800目=7:2:1

實驗助劑：本公司生產H-507B、某進口同類助劑A、某國產同類助劑B

實驗條件：高速攪拌機，80℃，3分鐘

改性后的碳酸鈣粉蓖麻油吸油值數據如表一所示。

表一、吸油值數據對比

       由圖一可以看出，H-507B比其他助劑有更低的降吸油值能力，經大量實驗和應用數據表明，H-507B改性后粉體的吸油值降幅能達到20%以上，用于人造石專用碳酸鈣的立磨研磨加工中，能使粉體的吸油值達到10g/100g，甚至更低（視礦石品質和粉體粒徑分布情況而定），這種低吸油值的碳酸鈣粉在國內同類產品中應屬佼佼者。

       我們采用成團時間來考核粉體的成團性，本文采用50g改性碳酸鈣粉添加10g人造石樹脂，用攪拌機攪拌使混合體自然粘結成團，時間計算以攪拌開始起，至粘結成團止。具體數據見表二。

表二、成團時間數據對比

 

       由表二可以看出，經H-507B改性后的碳酸鈣粉成團時間最短，其次為國產助劑、進口助劑，未經過改性的空白碳酸鈣粉未成團。這說明經H-507B改性后的粉體有更好的成團性，這種粉體用于人造石生產中能縮短人造石預制體的混合時間，提高產量和效率。

        成團性實驗后的實驗樣品可用來接著做攤幅度實驗，即將成團性實驗中最后粘結成團的碳酸鈣粉體與樹脂的混合體取出，糅合成光滑球體，置于光滑玻璃板上，放置一定時間，檢測球體延展的最大直徑。本所測的為3小時攤幅度，實驗效果如圖一，實驗數據如表三。

圖一、3小時攤幅度效果圖

 

表三、攤幅度實驗數據對比

 

      由以上數據表明，H-507B改性后的碳酸鈣粉體有更好的攤幅度，這說明H-507B改性的碳酸鈣在人造石預制體中有更好的流動性和相容性，這使得人造石生產中預制體混合更均勻，人造石制品表面更光滑，制品物理性能更優越。

        綜上所述，通過本文實驗所提供的數據，本公司生產的H-507B在降低粉體吸油值、增加粉體相容性、流動性、成團性方面有顯著效果，比目前市面上所用的其他同類產品效果更優。

除以上所述的各類性能外，本品還有優越的助磨性，據使用本品的碳酸鈣廠家反饋，使用本品增加了研磨效率，提高了產量，減少了單位能耗。因涉及客戶保密問題，本文暫不提供數據。

       使用方法

       1、將本品用5-15倍水稀釋（根據粉體的水分含量不超過0.3%調整稀釋水用量，一般推薦用10倍水稀釋）。用計量泵將稀釋后的助劑以噴霧形式均勻噴灑在顎破后的碎石表面，礦石經傳送裝置傳送進磨粉主機，進行研磨加工。

       2、一般情況下本品無需與其他助劑搭配使用，若需要添加其他助劑，需先加入本品，再加入其他組分。

       3、稀釋后的助劑請盡快使用，稀釋后擺放時間超過48小時的產品原則上不建議使用，以免影響使用效果。

       4、本品的參考用量為0.05%-0.2%。

       四、結束語

       H-507B是重慶市嘉世泰化工有限公司歷時多年研發的新型助磨劑，目前正在申請國家發明專利，現已于多個碳酸鈣生產廠家進行了上機生產且市場反饋良好，在此也希望更多有需要的廠家和同行與我們聯系，希望通過大家共同努力，將這個產品做到更好，為人造石行業的發展添磚加瓦。