El Rol del Carbonato de Calcio en los Plásticos

Aragonite white crystals
Cristales de Aragonita

El carbonato de calcio es el extendedor, pigmento o carga más utilizado en plásticos. Se utiliza en una variedad de polímeros, desde compuestos de cloruro de polivinilo (PVC), polipropileno, polietileno, fenólico, resina epóxica, poliéster, poliuretano, etileno propileno dieno (EPDM), hasta estireno y poliamidas.

Es un mineral natural, de bajo costo. Las formas más conocidas incluyen mármol, piedra caliza, calcita, tiza, aragonita y dolomita. Por lo general, se encuentra en una gama de tamaños, desde moliendas gruesas hasta polvos finos con un promedio de fracción de micrómetro (*).

El carbonato de calcio tiene una gravedad específica de 2.71 a 23 °C (*). Sus índices de refracción, entre 1.4864 y 1.6584 (*), no son lo suficientemente altos como para interferir con la coloración efectiva de los compuestos plásticos, pero no lo suficientemente bajos para darles transparencia. El carbonato de calcio es un material relativamente suave, con una dureza Mohs 3. Su solubilidad en agua es de aproximadamente 0.0013 g/ 100 g de agua. Reacciona con calor a unos 900 °C para generar CO2; también genera CO2 al reaccionar con ácidos. Hay varias formas de manejar carbonato de calcio para el procesamiento de plásticos.

El carbonato de calcio procesado en seco se usa para una variedad de aplicaciones, como bajo-alfombras y mosaicos. La molienda más fina es de aproximadamente 12 µm de diámetro; La distribución del tamaño es amplia y el color varía según la materia prima.

El carbonato de calcio molido húmedo es un tipo procesado en húmedo. Las partículas más gruesas se pueden eliminar del carbonato de calcio molido húmedo mediante centrifugación.

El carbonato de calcio molido purificado es el de mayor volumen en los plásticos. Se purifica mediante la eliminación de hierro y sílice para minimizar la degradación del plástico y se muele finamente para dar a los plásticos cargados altas propiedades físicas al menor costo posible.

Los diámetros promedio de las partículas van de 1 a 10 µm. Se pueden producir compuestos plásticos de todos los colores, desde plásticos blancos con dióxido de titanio hasta plásticos negros con negro de carbón, con la mínima interferencia del carbonato de calcio.

El carbonato de calcio precipitado es una forma sintética obtenida por el proceso de re-carbonización. Este tipo está disponible en grados de alta pureza con tamaños de partículas muy finos. Tiene el mismo o mayor peso específico, y el tamaño medio de las partículas varía de 0.7 a 2 µm. Se utilizan tamaños de partícula muy finos para plastisoles y poliésteres.

El ácido esteárico, el estearato de calcio y otros recubrimientos utilizados en el carbonato de calcio generalmente mejoran las propiedades reológicas.

(* Ref: Plastics Materials and Processes Encyclopedia, Wiley & Sons)

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