کاربرد کربنات کلسیم به عنوان پرکننده کامپوزیت های پلیمری

کربنات کلسیم به عنوان پرکننده کامپوزیت های پلیمری

کربنات کلسیم به عنوان پرکننده کامپوزیت های پلیمری در صنعت استفاده می شوند باید دارای یک سری خصوصیات شاخص باشند. از مهم ترین این خصوصیات این است که ماده پرکننده باید تا جای ممکن ارزان و به صرفه باشد. در دسترس بوده و به وفور یافت شود و خصوصیات تطبیقی با ماده اصلی را داشته باشد.

پودرکربنات کلسیم (CaCO3) متداول ترین ماده پر کننده در صنعت پلاستیک است. این ماده نه تنها با چندین پلاستیک حرارتی، مانند PVC (به عنوان مثال، در لوله های PVC و کاشی های کف) بلکه همچنین با ترموست ها مانند پلی استرها (در ترکیبات قالب گیری ورق) استفاده می شود. کربنات کلسیم در طبیعت به وفور در دسترس است. درصد بسیار بالایی از سنگ آهک، گچ تخته سیاه، سنگ مرمر و بسیاری دیگر از این مواد از کربنات کلسیم تشکیل شده است و تامین کربنات کلسیم(CaCO3) از این مواد معدنی با هزینه بسیار کمی جداسازی و  تولید می شود. از سه فرم پرکننده CaCO3 استفاده می شود. این اشکال به ترتیب خلوص مرتب می شوند، آنها به صورت خشک پردازش می شوند، خالص می شوند و رسوب می کنند. کربنات کلسیم به عنوان پرکننده کامپوزیت های پلیمری و غیر ساینده در نظر گرفته می شود. رنگ طبیعی آن سفید است، اما به راحتی می توان آن را رنگ کرد. از نظر شیمیایی تا دمای ۸۰۰ درجه سانتیگراد پایدار است و بالاتر از این دما به اکسید کلسیم و دی اکسید کربن تبدیل می شود. هم به صورت پودر کربنات کلسیم معمولی و هم به صورت پوشش داده شده در دسترس است. متداول ترین نوع پوشش های سطحی برای کربنات کلسیم، استفاده از اسید استئاریک و استئارات کلسیم است.

کاربردهای نانو ذرات کربنات کلسیم

ذرات کربنات کلسیم سالهاست که در صنعت پلاستیک استفاده می شود. هدف اصلی از افزودن ذرات کربنات کلسیم زمین یا طبیعی (GCC) به عنوان ماده پرکننده پلاستیک ها کاهش هزینه های مواد بود. با توسعه ذرات کربنات کلسیم رسوبی (PCC) که کوچکتر از ذرات GCC هستند، کاربردهای صنعتی بیشتری برای این نوع نانوکامپوزیت ها پدید آمده است. بسیاری از مطالعات اخیر نشان داده است که نانوذرات PCC می تواند به عنوان پرکننده نه تنها برای کاهش هزینه مواد بلکه برای بهبود خواص مکانیکی پلیمرها مورد استفاده قرار گیرد.

بنابر آنچه گفته شد کربنات کلسیم بهترین ماده به منظور ترکیب با مواد پلاستیکی و صنایع پلیمری است. ارزان بودن و در دسترس بودن این ماده مفید و همچنین خاصیت رنگ پذیری کربنات کلسیم شاخص ترین خاصیت این ماده است. از دیگر خصوصیات مثبت و قابل ذکر کربنات کلسیم سالم و بی خطر بودن این ماده است به طوری که به عنوان داروی خوراکی نیز با توجه به تجویز پزشک مصرف می شود.