声明

本文是学习GB-T 19590-2011 纳米碳酸钙. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们

1 范围

本标准规定了纳米碳酸钙(又名超微细碳酸钙)的范围、要求、试验方法、检验规则、标志和标签、包

装、运输和贮存。

本标准适用于纳米碳酸钙粉体材料。该产品主要用于橡胶、塑料、密封胶、胶粘剂、涂料和油墨等。

2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB/T 191—2008 包装储运图示标志(ISO 780:1997,MOD)

GB/T6678 化工产品采样总则

GB/T 6682—2008 分析实验室用水规格和试验方法(ISO 3696:1987,MOD)

GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定

GB/T 19281—2003 碳酸钙分析方法

GB/T 19587—2004 气体吸附 BET 法测定固态物质比表面积(ISO 9277:1995,NEQ)

GB/T 23413—2009 纳米材料晶粒尺寸及微观应变的测定 X 射线衍射线宽化法

HG/T 3696.1 无机化工产品化学分析用标准滴定溶液的制备

HG/T 3696.2 无机化工产品化学分析用杂质标准溶液的制备

HG/T 3696.3 无机化工产品化学分析用制剂及制品的制备

3 分子式和相对分子质量

分子式:CaCO₃。

相对分子质量:100.09(按2007年国际相对原子质量)

4 外观、晶型和形貌

4.1 外观:白色粉末。

4.2 晶型:纳米碳酸钙晶型分为:方解石、文石和球霰石及非晶态。

4.3
形貌:电镜下产品形貌分为:立方形、近球形、纺锤形、棒形、链状、针状等。

5 要求

纳米碳酸钙应符合表1要求。

GB/T 19590—2011

1 要求

项 目

指 标

主含量(CaCO₃)(干基)w/% ≥

80

平均粒径(TEM/SEM)/nm ≤

100

晶粒度(XRD线宽化法)/nm ≤

100

比表面积(BET)/(m²/g) ≥

18

团聚指数

协议

纳米碳酸钙用于橡胶、塑料、涂料、油墨和胶粘剂等应用的要求分别见附录

A、附 录 B、附 录 C 和附 录D。

6 试验方法

6.1 安全提示

本试验方法中使用的部分试剂具有毒性或腐蚀性,操作时须小心谨慎!如溅到皮肤或眼睛上应立

即用水冲洗,严重者应立即就医。

6.2 一般规定

本标准所用试剂和水,在没有注明其他要求时,均指分析纯试剂和 GB/T
6682—2008 中规定的三
级水。试验中所用标准滴定溶液、杂质标准溶液、制剂及制品,在没有注明其他要求时,均按

HG/T 3696.1、HG/T 3696.2、HG/T 3696.3之规定制备。

6.3 碳酸钙含量的测定

加少量乙醇润湿试样,以下按GB/T 19281—2003 的3 .4进行测定。

6.4 电镜平均粒径的测定

6.4.1 试剂

乙醇:95%或无水乙醇。

6.4.2 仪器、设备

6.4.2.1 超声波振荡器:超声功率大于250 W。

6.4.2.2 透射电子显微镜(TEM 点分辨率小于或等于0 . 3 nm; 照 相 机(CCD) 像素≥1024×1024。

6.4.2.3 扫描电子显微镜(SEM 点分辨率小于或等于0 . 3 nm; 照 相 机(CCD) 像素≥1024×1024。

6.4.3 分析步骤

取适量试样,置于50 mL 烧杯中,加入10 mL~20mL
乙醇。将烧杯置于超声波振荡仪中,250 W

功率下,超声分散5 min~15
min后,取1滴~2滴分散液于电子显微镜的制样铜网(已制膜和喷碳)上,
自然干燥后,置于透射电子显微镜的样品架上。在约(1~5)万放大倍数下,用照相机摄下样品的电子显
微镜照片;或取1滴~2滴分散液于小块载玻片,自然干燥后,喷金处理。在扫描电子显微镜约(1~5)

万放大倍数下用照相机摄下样品的电子显微镜照片,在照片上对棒形、链状、针状仅对短径进行测量统

GB/T 19590—2011

计。用纳米标尺测量不少于100个颗粒中每个颗粒的长径和短径(可用计算机软件进行统计处理),取

算术平均值。分析结果应注明何种电子显微镜下获得。

6.4.4 结果计算

平均粒径 d 按式(1)计算:

式中:

style="width:1.98665in;height:0.6402in" />

…………………………

(1)

di—— 微粒的长径,单位为纳米(nm);

d 、 微粒的短径,单位为纳米(nm);

n—— 量取颗粒的个数。

6.5 晶粒度(XRD 线宽化法)的测定

6.5.1 仪器

X 射线衍射仪:综合稳定度优于1%,测角仪精度优于0.001°,能自动记录衍射谱。

6.5.2 分析步骤

将样品按 XRD
射线衍射仪要求制样后进行衍射测定,扫描角度范围为25.0°~35.0°用标准硅板同
样条件进行衍射测定;以标准硅板28.4°处的衍射峰的半峰宽作基准半峰宽,通过测定样品29.3°处的

衍射峰的半峰宽,按照 GB/T 23413—2009
扣除非晶粒尺寸宽化因素,用谢乐公式计算平均晶粒度。

6.6 比表面积的测定

称取约0.6g 试样,精确至0.01g, 以下按GB/T 19587—2004 规定的方法测定。

6.7 团聚指数的测定

注1:纳米碳酸钙团聚特性一般通过测量一个基准的基本颗粒分布并获得平均值与特定条件下测定结果的比值,基
准的基本颗粒分布通常应该是完全分散的条件下的结果。实践中这种理想条件一般是不存在的,
一般采用一
些受条件影响相对较小的方法进行替代。本标准规定了两个典型条件下的团聚指数表达,分别称为团聚指数

和硬团聚指数。

6.7.1 团聚指数

注2:本方法团聚指数仅为测定团聚特性的典型条件之一,供需双方可以指定其他分散条件或其他反映团聚特性的

方法。

取约0.05g 试样,置于50 mL 烧杯中,加2滴~3滴20 g/L
的十二烷基苯磺酸钠或其他分散剂, 用玻璃棒搅匀润湿分散,再加10mL~20mL
水,搅匀。按激光粒度仪(测量范围:0.02 μm~10μm) 进

样要求测定体积平均粒径 D; 由6.5获得的平均晶粒度作为一次平均粒径 d;
计算团聚指数。

团聚指数T 按式(2)计算:

style="width:0.82002in;height:0.56012in" /> ………………………… ( 2)

式中:

D— 分散后激光粒度分析仪得出团聚颗粒平均值,单位为纳米(nm);

d——6.5 条获得的平均晶粒度作为一次平均粒径,单位为纳米(nm)。

GB/T 19590—2011

6.7.2 硬团聚指数

一种硬团聚指数(TH) 按式(3)、式(4)计算:

style="width:1.39334in;height:0.60016in" /> (3)

style="width:1.22657in;height:0.61314in" /> (4)

式中:

k— 颗粒形貌系数(近球形时取k=1);

S——
理想分散状态下试样比表面积(在此由条款6.5获得的平均晶粒度计算),单位为平方米每克

(m²/g);

p 试样真密度,单位为克每立方厘米(g/cm³);

d— 条款6.5获得的平均晶粒度,单位为微米(μm);

Sw— 条款6 . 6实测 BET 比表面积,单位为平方米每克(m²/g)。

6.8 吸油值的测定

称取1 .0g~1.5g 试样,按GB/T19281—2003 的3 .21进行测定。

6.9 白度的测定

按 GB/T 19281—2003 的3.24 进行测定。

6.10 pH 值的测定

按 GB/T 19281—2003 的3. 19进行测定。

6.11 水分的测定

按 GB/T 19281—2003 的3 . 14进行测定。

6.12 盐酸不溶物含量的测定

按 GB/T 19281—2003 的3 . 16 进行测定。

6.13 镁含量的测定

按 GB/T 19281—2003 的3 . 5进行测定。

7 检验规则

7.1 本标准采用型式检验和出厂检验。

7.1.1 型式检验

本标准规定的所有要求为型式检验项目,在正常生产情况下,每3个月至少进行一次型式检验。有

下列情况之一时,必须进行型式检验:

a) 更新关键生产工艺;

b) 主要原料有变化;

c) 停产又恢复生产;

d) 与上次型式检验有较大差异;

GB/T 19590—2011

e) 合同规定。

本标准未规定的试验方法按供需双方协议方法进行试验。

7.1.2 出 厂 检 验

主含量、比表面积、吸油值、白度、水分和pH 为出厂检验项目,应逐批检验。

7.2
生产企业用相同材料,基本相同的生产条件,连续生产或同一班组生产的纳米碳酸钙为一批,每批
产品不超过60t。

7.3 按 GB/T 6678
的规定确定采样单元数。采样时,将采样器自包装袋的上方斜插至料层深度的3/4
处采样。将采得的样品混匀后,按四分法缩分至不少于500g,分装于两个清洁干燥的具塞广口瓶中,密
封。瓶上粘贴标签,注明:生产厂名、产品名称、等级、批号、采样日期和采样者姓名。
一瓶用于检验,另
一瓶保存备查。生产厂可在包装线上自动取样或包装封口前采样。

7.4 生产厂应保证所有出厂的纳米碳酸钙都符合本标准的要求。

7.5
检验结果如有指标不符合本标准要求时,应重新自两倍量的包装袋中采样进行复验,复验的结果
即使只有一项指标不符合本标准要求时,则整批产品为不合格。

7.6 采用GB/T 8170
数值修约规则与极限数值的表示和判定检验结果是否符合标准。

8 标志、标签

8.1
纳米碳酸钙包装上应有牢固清晰的标志,内容包括:生产厂名、厂址、产品名称、净含量、批号或生
产日期和GB/T 191—2008 中规定的"怕雨"标志。

8.2
每批出厂的纳米碳酸钙都应附有质量证明书,内容包括:生产厂名、厂址、产品名称、净含量、批号
或生产日期、产品质量符合本标准的证明和本标准编号。

9 包装、运输、贮存

9.1
纳米碳酸钙采用复合编织袋或纸塑复合包装袋,袋口严密封口,每袋净含量为12.5
kg、20kg 和

25 kg。

9.2
纳米碳酸钙在运输过程中应有遮盖物,轻装、轻卸,防止包装损坏,防止雨淋、受潮,不得与酸混运。

9.3
纳米碳酸钙应贮存于干燥、阴凉通风的仓库内,在贮存和运输过程中应防止受潮,不得与酸混贮。

GB/T 19590—2011

A

(资料性附录)

橡胶塑料用纳米碳酸钙推荐指标

橡胶塑料用纳米碳酸钙推荐指标见表A.1。

A.1 橡胶塑料用纳米碳酸钙推荐指标

项 目

指 标

I型

Ⅱ 型

Ⅲ型

平均粒径/nm ≤

<50

50~70

<100

BET比表面积/(m²/g) ≥

18

18

18

碳酸钙(CaCO₃)(干基)质量分数/% ≥

95

95

95

镁质量分数(以MgO计)/% ≤

0.8

0.8

0.8

水分/% ≤

0.4

0.4

0.5

白 度 ≥

95

95

94

pH ≤

9.0

9.0

9.5

吸油值/(g/100g) ≤

30

30

40

表面活性剂

脂肪酸类

GB/T 19590—2011

B

(资料性附录)

密封胶、胶粘剂用纳米碳酸钙推荐指标

密封胶、胶粘剂用纳米碳酸钙推荐指标见表B.1。

B.1 密封胶、胶粘剂用纳米碳酸钙推荐指标

项 目

指 标

I型

Ⅱ 型

平均粒径/nm ≤

40~60

61~90

BET比表面积/(m²/g) ≥

25

18~25

碳酸钙(CaCO₃)(干基)质量分数/% ≥

90

90

镁质量分数(以MgO计)/% ≤

0.8

0.8

水分/% ≤

0.5

0.5

白 度 ≥

94(90)

92(90)

pH

7.5~10

7.5~10

稠度/cm

9~11

8~12

表面活性剂

脂肪酸类

黑色密封胶白度达到括号内数值视为合格。

GB/T 19590—2011

C

(资料性附录)

胶印油墨用纳米碳酸钙推荐指标

胶印油墨用纳米碳酸钙推荐指标见表C.1。

C.1 胶印油墨用纳米碳酸钙推荐指标

项 目

指 标

I型

Ⅱ 型

滤饼

平均粒径/nm

20~60

60~90

20~90

BET比表面积/(m²/g)

30~36

24~30

24~36

碳酸钙(CaCO₃)(干基)质量分数/% ≥

85

90

40~60*

镁质量分数(以MgO计)/% ≤

0.8

0.8

0.8

水分/% ≤

0.6

1.0

40~60

pH ≤

8.8

9.5

流动度/mm

32~40

28~36

透明度

基本透明

微透明

光泽度

协议

细度/μm ≤

15

20

15

表面活性剂

树脂酸

注:作充淡剂可协议白度要求。

滤饼碳酸钙以湿基计。

GB/T 19590—2011

D

(资料性附录)

涂料用纳米碳酸钙推荐指标

涂料用纳米碳酸钙推荐指标见表 D.1。

D.1 涂料用纳米碳酸钙推荐指标

项 目

指 标

平均粒径/nm ≤

60~90

BET比表面积/(m²/g) ≥

20

碳酸钙(CaCO₃)(干基)质量分数/% ≥

95

镁质量分数(以MgO计)/% ≤

0.8

水分/% ≤

0.5

pH ≤

9.5

吸油值/(g/100g)

30~50

白 度 ≥

93

屈服值/(Pa · s)

100~200

表面活性剂

脂肪酸类

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