КОНВЕРСИОННЫЙ КАРБОНАТ КАЛЬЦИЯ КАК НАПОЛНИТЕЛЬ ТЕРМОПЛАСТОВ
Аннотация
Определены основные физико-химические свойства конверсионного карбоната кальция рентгеноструктурным методом и лазерной дифракцией. Выявлено, что для получения кондиционного продукта для использования в качестве наполнителя необходимым является его доизмельчение. Результаты изменения дисперсности конверсионного мела выражены через медианный (D50), максимальный (D98) и минимальный (D10) размеры частиц. Установлено, что в процессе измельчения происходит переход от начального одиомодального распределения к бимодальному, которое характеризуется достаточно широким интервалом варьирования размеров частиц измельченного материала. Определены оптимальные параметры измельчения. Методом сканирующей электронной микроскопии конверсионного карбоната кальция до и после измельчения установлено, что частицы исходного продукта представляют собой поликристаллические плотные агрегаты выраженной сферической формы, что является следствием массовой кристаллизации карбоната кальция в условиях высокого пересыщения по полинуклеарному механизму роста. Проведена количественная оценка компонентного состава водорастворимых примесей на основании определения содержания нитратной N-NO3- и аммонийной N-NH4+ форм азота в различных формах присутствия – общей, связанной, водорастворимой, а также дополнительного определения содержания ионов кальция Ca2+ в водной вытяжке. Экспериментально установлено, что предварительная термообработка конверсионного карбоната кальция позволяет существенно снизить суммарное содержание водорастворимых веществ в измельченном продукте более чем в 5 раз: при температуре 400 °С степень удаления по ионам NH4+ и NO3- составляет ~40-50%, а при 500 °С - ~60% по NO3- и ~90% по NH4+. Дана оценка возможности использования полученного продукта в качестве наполнителя полимерных композиционных материалов, сравнением основных параметров (цветовая характеристика по системе CIELab (W и L), насыпная плотность, дисперсный состав, удельная поверхность, рН водной вытяжки) с известными данными тонкоизмельченного природного мела и микрокальцита.
Для цитирования:
Рудакова Л.В., Нифталиев С.И., Натарова Е.С. Конверсионный карбонат кальция как наполнитель термопластов. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2017. Т. 60. Вып. 4. С. 100-107.
Литература
Lipatov Yu.S. Physical and chemical bases of polymer filling. M.: Khimiya. 1991. 245 p. (in Russian).
Niftaliev S.I., Peregudov Yu.S., Lygina L.V. Application of chemically precipitated chalk at manufacturing nitrogen-phosphoruspotassic fertilizer. Ekologiya I Promyshlennost Rossii. 2010. N 5. Р. 26-30 (in Russian).
Mambish S.E. Plasticheskie massy. 2007. N 12. Р. 3-5 (in Russian).
Zavyalov N.B., Stroganov V.F., Stroganov I.V., Akhmetshin A.S. Izvestia KGASU. 2007. V 7. N 1. P. 63-66 (in Russian).
ISO 13320-1:1999 Particle size analysis. Laser diffraction methods. Part 1: General principles. 34 p.
Kleshchov N.F., Kostyrkina T.D., Beskova G.S., Morgunova E.T. Analytical control in general chemical industry. M.: Khimi-ya. 1992. 272 p.
Garsia F., Bolay N., Frances C. Changes of surface and volume properties of calcite during a batch wet grinding process. Chem. Eng. J. 2002. V. 85. N 2-3. P. 177-187. DOI: 10.1016/S1385-8947(01)00152-8.
Zolotov Yu.A. Fundamentals of Analytical Chemistry. M.: Vyssh. Shkola. 2001. 463 p. (in Russian).
Ruban A.I. Methods of analysis of experimental data. Krasnoyarsk: IPC KSTU. 2008. 80 p. (in Russian).
Kabanov V.A. Encyclopedia of polymers. V. 2. M.: Sovetskaya Entsyklopedia. 1974. 1032 p. (in Russian).
Katz G.S. Fillers for polymer composites. M.: Khimiya. 1981. 736 p. (in Russian).
Posin M.E. Mineral salts technology. V. 2. M.: Khimiya. 1970. 1558 p. (in Russian).
