大家都知道无论是重质碳酸钙(简写为重质碳酸钙)还是轻质碳酸钙(简写为轻质碳酸钙)，都是一种广泛应用于塑料行业的粉状填料。碳酸钙作为一种廉价的填充材料不言而喻，每年用700万吨非金属矿产品代替以石油为原料的合成树脂，相当于少建2 ~ 3座大型石油化工厂，不仅可以节省数百亿美元的投资，还可以节约地球上日益成为竞争战略资源的不可再生的石油，对社会，甚至对地球上的全人类都是不可磨灭的贡献!
多年的应用实践表明，碳酸钙不仅可以降低塑料制品的原料成本，还可以改善塑料材料的某些性能。近年来，研究取得了可喜的成果。许多大学和研究所的研究结果表明，不同种类的碳酸钙在当时使用时可以显著改善基体塑料的性能，但轻质碳酸钙和重质碳酸钙的区分一直困扰着大多数用户。笔者从多个方面介绍了其中的差异。
1.不同来源
轻质碳酸钙是化学合成的碳酸钙，也称为沉淀碳酸钙、胶体碳酸钙或活性碳酸钙，甚至可以生产纳米碳酸钙，或简称轻质碳酸钙。它是通过煅烧石灰石原料生成石灰和二氧化碳，然后加水消化石灰生成石灰乳，通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸钙沉淀，或通过碳酸钠和氯化钙的复分解反应生成碳酸钙沉淀，然后脱水、干燥、粉碎制得。重质碳酸钙，简称重质碳酸钙，是由天然方解石、大理石、白垩、贝壳等直接粉碎而成。通过机械方法。
2.不同包装密度
重钙和轻钙的明显区别在于产品的堆积密度不同。重钙产品的堆积密度较高，一般为0.8 ~ 1.3g/cm3。而轻质碳酸钙产品的堆积密度相对较小，大多为0.5 ~ 0.7g/cm3;某些纳米碳酸钙产品的堆积密度甚至更低，达到0.28g/cm3左右。重钙和轻钙产品也可以通过产品的包装体积来大致区分。一般重钙产品多为25kg/袋，产品包装体积较小，而同等质量的轻钙产品包装体积明显较大。有些纳米碳酸钙产品也是15公斤/袋或20公斤/袋包装。
传统上，我们通常用沉降体积来测量碳酸钙的密度。沉降体积是单位质量碳酸钙在100ml水中振荡并静置3h后的体积(ml)。沉降体积越大，粒度越小，密度越轻，产品品位越高。重质碳酸钙的沉降体积为1.1 ~ 1.4 ml/g，轻质碳酸钙的沉降体积为2.4 ~ 2.8 ml/g，纳米轻质碳酸钙的沉降体积为3.0 ~ 4.0 ml/g，根据沉降体积的不同，我们可以初步判断轻质碳酸钙、重质碳酸钙和纳米碳酸钙。事实上，重钙和轻钙的复合产品的真实密度相差不大。一般重钙的真密度为2.6-2.9 g/cm3，而轻钙的真密度为2.4-2.6 g/cm3。也有人说真密度一样，只是堆积密度不同。原因是轻质碳酸钙的颗粒形状为纺锤形或枣核形，占据的体积比较大。而重钙的外观多为块状，占据的体积相对较小。
3.白度不同。
由于重质碳酸钙产品杂质多，产品白度一般在89% ~ 93%，少数产品可达95%。由于轻质碳酸钙产品是通过化学合成制成的，去除了很多杂质，产品纯度很高，所以白度大多在92% ~ 95%，部分产品可达96% ~ 97%，这也是轻质碳酸钙产品多用于填充高档或浅色产品的主要原因。
4.不同含水量
重钙产品的含水量一般在0.2% ~ 0.3%，相对较低且稳定，部分高档重钙产品的含水量甚至可以达到0.1%左右。普通轻质碳酸钙产品的含水量为0.3% ~ 0.8%，有时存在一定的波动和不稳定性。传统上区分重钙和轻钙是用水分仪测试水分。水分含量高到1%就是轻钙，小到不到0.1%就是重钙。
5.不同的粒度
重钙产品的粒度范围为0.5 ~ 45um，产品粒度随粉磨设备不同而不同。普通轻质碳酸钙产品的粒径一般为0.5~15um，由于呈纺锤形，难以..测量，一般为一个范围。轻钙中的纳米碳酸钙粒径较细，一般为20 ~ 20~200nm。一般普通轻质碳酸钙的粒度在2500目左右，可以满足PVC管材和型材的性能需求。因此，考虑到颗粒大小，轻质碳酸钙传统上用于PVC管和型材。以前由于粉碎设备的限制，重质碳酸钙达不到这个细度。现在重质碳酸钙的粒度完全可以满足需要，甚至比轻质碳酸钙还要细，所以现在PVC管和型材都可以用。
粒度分析仪可用于测量碳酸钙的粒度，进口自马尔文，国产自珠海欧美克和丹东百特等。
6.不同的口味
一般来说，轻钙因为石灰石煅烧后去除了很多杂质，所以白度和纯度较高。但是有很多淡钙是因为氧化钙反应不完全，有一种石灰味。如果用在食品行业，比如填饼干，会有呛人的味道，但重钙没有。此外，氧化钙过多会导致产品在水性体系中呈弱碱性或PH值调节不好，导致成品不稳定。此外，它们之间的磷酸含量也不同。有时，在轻钙中需要加入少量的磷酸来调节PH值到合理的范围，而重钙则不需要。
7.不同的颗粒形状在高倍显微镜下，普通轻质碳酸钙的颗粒比较规则，充分分散后通常呈纺锤形。对于轻质碳酸钙，合成产物的颗粒形状可以人为控制，可以通过在碳化过程中添加控制剂来控制。目前开发的控制剂包括无机酸、无机碱、有机酸(氨基酸)、醇类、糖类、蛋白质和具有特殊结构的生物聚合物。例如，两亲性嵌段聚合物PEG-b-PMAA可用于制备不同浓度和PH值下的菱形、花生状、长棒状、球形和哑铃状碳酸，树枝状聚合物聚天冬氨酸可用于制备螺旋形碳酸，加入阴离子葡聚糖可获得球形碳酸钙。
由于重钙产品的机械破碎和分级，颗粒形状一般为立方体、多边形、长方体等不规则形状，如图所示。对于不同的重质碳酸钙加工方法，碳酸钙的微观形态是不一样的，比如轧钢机加工的碳酸钙是纺锤形，气流磨加工的碳酸钙是颗粒状。
不同产地的重质碳酸钙碳酸钙有固定的晶型，粉碎精制不会改变晶型。通常，方解石重质碳酸钙为六方晶型，大理石重质碳酸钙为立方晶型。对于轻质碳酸钙，在具体的碳化制备过程中，碳酸钙的三种晶型以不同的比例同时出现，为了获得单一的纯晶型，需要控制成型工艺。轻质碳酸钙的三种晶型介绍如下：
(1)方解石晶型这是碳酸钙的稳定晶型，属于六方晶系。在正常情况下，矿物碳酸钙以这种晶体形式存在。这种晶型的碳酸钙遮盖力大、白度高、纯度好、耐热性、耐腐蚀性和化学稳定性好。
(2)文石晶体是碳酸钙在室温下的亚稳态晶型，属于正交晶系。这种晶型的碳酸钙具有高的长径比，常用于聚合物增强复合材料。
(3)球霰石的晶型是碳酸钙的不稳定晶型，仅少量存在于有机物质中，短时间内会自动转化为方解石晶型或文石晶型。这种晶体形式的碳酸钙在生物体的生命和健康中起着非常重要的作用。发现树枝状聚合物电介质和一些低分子量聚合物电介质可以促进稳定的球霰石晶型的形成。
9.不同的吸油值
轻质碳酸钙的吸油值为60-90 ml/100mg，远高于重质碳酸钙的40-60 ml/100mg。所以吸液性和吸树脂性都很好。如果配方中含有液体添加剂，应选择吸油量小的重碳酸和吸油值大的无机粉末，这样会增加偶联剂的处理量，如碳酸钙的吸油值会从40增加到50ml/100mg。它将导致偶联剂的量增加30%。如果PVC配方选用轻碳酸，会消耗更多的液体添加剂和PVC树。因此，从吸油值的角度来看，应尽量选择吸油值低的重质碳酸钙。10.不同的流动性
考虑到流动性，轻质碳酸钙的微观结构为纺锤形，本身吸油值比较大，可以吸附配方中促进流动性的成分，如润滑剂、增塑剂、偶联剂、分散剂等。所以其流动性不如重质碳酸钙。一般加入25 phr以上的重质碳酸钙会严重影响流动性，而粒状重质碳酸钙可以无限制的促进流动性。如果在PVC管配方中添加超过25 phr的碳酸钙，如果考虑流动性，则使用重质碳酸钙。
1.不同的价格
重质碳酸钙的加工主要通过机械破碎和研磨来实现。轻质碳酸钙的生产是通过化学反应沉淀而成的。后者比前者复杂得多，要求也相应严格得多。所以同样粒径的重质碳酸钙比轻质碳酸钙便宜30%左右。如果性能允许，重质碳酸钙更经济，更便宜。
12.不同的修改功能
重质碳酸钙和轻质碳酸钙的改性效果略有不同。重质碳酸钙具有更好的拉伸强度，而轻质碳酸钙具有更好的冲击强度和刚性。一般轻质碳酸钙的塑性表面较光滑，密度较低。重钙塑料的加工流动性较好，粒径较小的重钙填充塑料的性能也较好。
13.不同颜色和光的可控性
色相是一种颜色的主色，色光是一种颜色的角。不同的碳酸钙有不同的色调，具体来说是白色、红色、青色和黄色。原因是它的晶体形式不同。不同晶型的粉末有不同的色调，碳酸钙有三种不同的晶型，所以有不同的色调。对于重质碳酸钙来说，不同产地的碳酸钙磨出来的颜色是不一样的，粉碎和精制是不会改变的。比如四川碳酸钙是蓝色的，广西碳酸钙是红色的，江西碳酸钙是青色的等等。至于轻质碳酸钙，因为是用化学合成的方法人工制造的，所以在合成的过程中可以控制其产生的晶型类型，所以可以控制色调的类型。
在具体配色时，碳酸钙的色调应与主着色剂的色调一致。例如，带有蓝色阴影的碳酸钙会消除黄色颜料的着色能力。蓝色碳酸钙通常用于消除黄色产品中轻质碳酸钙的蓝色。我们通常用它来添加PVC产品，以消除轻质碳酸钙的黄色调。这也是以前PVC喜欢添加轻质碳酸钙而不是重质碳酸钙的原因之一。
14.不同的PH值
轻质碳酸钙的PH值为9-10，而重质碳酸钙的PH值为8-9，这意味着轻质碳酸钙的碱性比重质碳酸钙强，在碳酸钙复合产品燃烧过程中更容易吸收酸性分解气体。所以，碳酸钙复合制品之所以燃烧低毒气体，是因为碳酸钙本身是碱性的，可以吸收燃烧产生的氯化氢、H2S等酸性气体，消除酸性能源物质遇氯产生二噁英的隐患。欧美日韩和我国台湾省制定的环保法明确规定，生产一次性塑料垃圾袋必须添加碳酸钙(CaCO3)，日本规定焚烧塑料垃圾袋必须含有30%以上的碳酸钙，并由专门的环保部门监管。只有无机物填充的碳酸钙(CaCO3)才能降低焚烧时的热值。变成粉末后不会滴油，不会冒黑烟，不会造成二次污染，不会损坏焚烧炉，符合国际环保产品潮流。因此，考虑到燃烧碳酸钙复合产品的有毒气体释放量低，轻质碳酸钙更环保。
张家口石灰厂家结论：正确区分轻质碳酸钙和重质碳酸钙，在具体的配方设计中选择适合自己的碳酸钙具有重要意义。这样可以按需选材，既能满足性能又能降低成本。
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