Каолин — мономинеральные глинистые породы белого цвета разных оттенков, состоящие главным образом из минералов каолинитовой группы (АL2O3 2SiO2 2Н2O) с частицами пластинчатой формы.
В зависимости от размеров кристаллов свойства их агрегатов резко различаются. Собственно каолином называются породы, состоящие из относительно крупных кристаллов, порода с мелкими кристаллами относится к каолиновым глинам.
Широкое использование каолина как наполнителя объясняется его высокой белизной (80—90%), небольшой плотностью и объемной массой, легкой диспергируемостью и отсутствием абразивности.
Каолин вырабатывают способами мокрого и сухого обогащения по ГОСТ 3314—63 и ГОСТ 4193—63.
Однако применение каолина в качестве наполнителя ограничивается плохой очисткой при обогащении: при мокром способе каолин загрязняется электролитами, а при сухом способе содержит большое количество крупных фракций более 5 мкм и кварцевый песок. Наличие частиц более 1,5 мкм приводит к снижению физико-механических свойств ПВХ пленок.
Древесная мука как наполнитель применяется главным образом в производстве алкидного линолеума. Однако опыты, проведенные объединением «Стройпластмасс» и ВНИИСтройполимером, показали, что древесная мука, в особенности в смеси с другими наполнителями (мел, известняковая мука), может широко применяться и для производства поливинилхлоридного линолеума промазным и экструзионным способами, придавая готовому линолеуму ценные теплоизолирующие свойства и уменьшая его объемную массу. Свойства древесной муки, как наполнителя, в значительной степени зависят от тонины и способа помола.
При наличии в муке большого количества крупных фракций — 200 мкм — 60% и 140 мкм 20% — при измельчении древесных отходов (опилок, стружки) на молотковой мельнице предел прочности линолеума не превышает 1,8—2,7 МПа, и наоборот, при большом количестве (до 90%) пылевидных фракций меньше 60 мкм (виброизмельчение) агрегация частиц резко снижает прочность линолеума.
Практически при изготовлении древесного наполнителя для линолеума надо стремиться к получению древесной муки, имеющей 8-261 70% фракций, прошедших через сито с отверстиями 80 мкм, и 30% фракций, прошедших сито с отверстиями 100 мкм, количество пылевидных фракций менее 60 мкм не должно превышать 10—20%. Для этого при помоле древесных отходов следует применять молотковые мельницы в комплекте с сепаратором или вибромельницы с соответствующим подбором шаров по диаметру. Время помола также должно быть строго определенным.
Древесная мука по общедоступности и дешевизне сырья, легкости помола при соответствующем фракционировании ее может быть прекрасным наполнителем поливинилхлоридных композиций для линолеума, в особенности при смешении ее с тонкодисперсными минеральными наполнителями — гидрофобным мелом и известняковой мукой.
Белая сажа представляет собой аморфную двуокись кремния, получаемую жидкофазным и газофазным способами. По жидкофазному способу двуокись кремния осаждают из раствора силиката натрия (т. е. жидкого стекла) с помощью углекислого газа, соляной кислоты и других агентов. Выпускается белая сажа БС-50 с удельной поверхностью 50 м2/г и БС-150 с удельной поверхностью 150 м2/г.
Аэросил, или газофазная белая сажа, представляет собой непористый малогидратированный белый порошок двуокиси кремния с мелкими (от 4 до 40 мкм)
однородными частицами сферической формы, которые легко слипаются в хлопьевидные агрегаты. Поэтому насыпная масса аэросила очень низка — 50 г/л. Аэросил выпускается в зависимости от сорта с удельной площадью поверхности — 175, 300 и 380 м2/г.
Калушским химико-металлургическим комбинатом освоено промышленное производство аэросила, поверхность которого модифицирована диэтиленгликолем по технологии, разработанной в Институте химии высокомолекулярных соединений. Такой аэросил равномерно распределяется в полимере и вследствие полимерофильности обеспечивает более полное протекание релаксационных процессов.
Гидросиликаты кальция получают путем осаждения из жидкого стекла хлористым кальцием, либо путем прямого синтеза из кремнезема, извести и воды. В настоящее время разрабатываются гидротермальные методы получения гидросиликатов кальция как наполнителей из диатомита, кварцевого песка и извести. Синтетические гидросиликаты кальция и магния с удельной поверхностью от 50 до 150 м2/г являются более дешевыми наполнителями и полноценными заменителями белой сажи и аэросила. Исследования показали, что в качестве наполнителя поливинилхлоридных материалов для полов они значительно улучшают их физико-механические свойства, в особенности прочность на истирание и разрыв и долговечность.
При производстве линолеума и в особенности плиток получается довольно большое количество отходов (до 2—5%) в виде высечки, обрезков кромок и бракованного материала, которые в процессе производства собирают, сортируют и затем измельчают в ножевых дробилках. Полученный гранулят собирают, хранят в специальных емкостях и по мере надобности пневмотранспортом направляют в смесительное отделение, где он используется (до 10% по массе) как наполнитель в ПВХ композициях для производства главным образом плиток и нижних слоев многослойного линолеума.
Быков А.С. Поливинилхлоридные материалы для полов. М., Стройиздат, 1970