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發(fā)布時(shí)間：2010-12-25 01:39:59   瀏覽次數(shù)：    作者：

  碳酸鈣在塑料工業(yè)中的地位與作用

    眾所周知，碳酸鈣無(wú)論是重質(zhì)碳酸鈣（簡(jiǎn)稱重鈣）還是輕質(zhì)碳酸鈣（簡(jiǎn)稱輕鈣），是塑料工業(yè)中使用數(shù)量大、應(yīng)用面廣的粉體填料。

   我國(guó)塑料制品的年產(chǎn)量已超過(guò)3000萬(wàn)噸，以塑料用粉體填料數(shù)量占塑料制總量10%，而碳酸鈣在各種粉體填料總量的70%計(jì)算，目前我國(guó)塑料工業(yè)每年使用的各種規(guī)格的碳酸鈣至少在210萬(wàn)噸以上。隨著塑料原料——合成樹脂價(jià)格不斷上升，特別是從2003年下半年開(kāi)始的漲價(jià)狂潮暴發(fā)以來(lái)，合成樹脂的市場(chǎng)價(jià)格已經(jīng)上升50%以上，如低密度聚乙烯已上升到每噸萬(wàn)元以上，拉絲級(jí)聚丙烯已上升至九千多元/噸。眾多塑料加工企業(yè)的目光不約而同地落到廉價(jià)的非礦粉體材料上面，特別是碳酸鈣以價(jià)格低廉、使用方便、副作用少等眾多優(yōu)點(diǎn)成為塑料加工行業(yè)首選的增量材料，為碳酸鈣行業(yè)帶來(lái)巨大商機(jī)。

  碳酸鈣作為廉價(jià)的填充材料其經(jīng)濟(jì)性是不言而喻的。每年使用二百多萬(wàn)噸非金屬礦產(chǎn)品代替以石油為原料的合成樹脂，相當(dāng)于國(guó)家少建2~3座大型石油化工廠，不僅可以節(jié)約數(shù)百億元的投資，而且節(jié)約下來(lái)的是地球上不可再生且日益成為國(guó)家必爭(zhēng)的戰(zhàn)略資源的石油，對(duì)社會(huì)、對(duì)國(guó)家乃至對(duì)整個(gè)地球人類都是不可磨滅的貢獻(xiàn)！而對(duì)于塑料加工行業(yè)來(lái)說(shuō)，每多使用1%的碳酸鈣等非礦粉體材料，就等于降低100元左右的原材料成本，而100元的差價(jià)往往會(huì)成為盈虧的分界線，會(huì)成為市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的分水嶺，成為企業(yè)生存和發(fā)展的關(guān)鍵！

 多年的應(yīng)用實(shí)踐表明，碳酸鈣不僅可以降低塑料制品的原材料成本，而且還具有改善塑料材料某些性能的作用，例如PP編織袋的色澤由半透明變?yōu)榘咨?/font>及表面性增加有利于印刷等。近幾年來(lái)的研究更是獲得可喜成果，多家大專院校和科研單位的研究成果表明，達(dá)到一定細(xì)度的碳酸鈣在使用得當(dāng)時(shí)，可顯著提高基體塑料的抗沖擊性能，即碳酸鈣可作為塑料材料的抗沖改性劑使用。

 如清華大學(xué)高分子研究所研制的HDPE/CaCO₃復(fù)合材料（重量比為1:1），其缺口沖擊強(qiáng)度可達(dá)基體塑料的十倍左右，見(jiàn)表1。

表1 偶聯(lián)劑A1和助偶聯(lián)劑對(duì)CaCO₃/HDPE復(fù)合體系的缺口沖擊強(qiáng)度的影響

CaCO3/HDPE	A1偶聯(lián)劑用量 （占CaCO3的百分比）	復(fù)合體系的缺口沖擊強(qiáng)度 （J/m）	樣條斷裂狀態(tài)
0/100	0	56.2	完全斷裂
30/70	0	34.4	完全斷裂
30/70	2	59.4	完全斷裂
30/70

CaCO₃復(fù)合材料的缺口沖擊強(qiáng)度較基體塑料提高一倍，見(jiàn)表2。

表2 復(fù)合處理的CaCO₃/均聚PP材料的力學(xué)性能

序號(hào)	CaCO3 含量 （wt%）	CaCO3 粒徑 及分布 ?d（?m） S （?m）	表面處 理劑品種	Charpy 缺口沖 擊強(qiáng)度（kJ/m2）	拉伸 強(qiáng)度 （MPa）	彎曲 強(qiáng)度（MPa）
1-1	0			6.4	31.6	66.3
1-2	30	1.61     1.06	NDZ	7.2	27.2	54.3
1-3	30	1.61     1.06	NDZ+ON337	8.3	27.5	59.4
1-4	30	1.61     1.06	NDZ+ON337+C	12.6	29.9	57.7

      注：表中PP為F401，MFR=2.4（g/10min），?d為平均粒徑，S為粒徑分布標(biāo)準(zhǔn)離差。

      針對(duì)塑料制品特別是一次性使用的塑料制品在使用后隨意丟棄造成的“白色污染”，社會(huì)各界采取了多種措施，如禁產(chǎn)禁用、收稅限用、以紙代塑、提倡降解等等，但至今收效甚微。從政府到百姓，從生產(chǎn)企業(yè)到科技人員都盼望著以新的科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，提出不帶功利色彩、符合當(dāng)前社會(huì)發(fā)展階段、能夠切實(shí)解決問(wèn)題的途徑和辦法。正是在這種背景下，以碳酸鈣為主力軍的無(wú)機(jī)粉體材料作為環(huán)境友好塑料改性材料脫穎而出，成為能減輕白色污染又能同時(shí)為生產(chǎn)者、消費(fèi)者和監(jiān)管者三方所接受的新型材料，由此碳酸鈣在塑料中應(yīng)用的第三特征—環(huán)保性無(wú)疑將發(fā)揮巨大作用，將為我們碳酸鈣行業(yè)從業(yè)者開(kāi)辟出全新的市場(chǎng)前景。

      福建師范大學(xué)化學(xué)與材料學(xué)院的研究成果認(rèn)為，作為“可環(huán)境消納型環(huán)境友好塑料”，添加了光敏劑和碳酸鈣的聚乙烯薄膜具有節(jié)省合成樹脂、促進(jìn)塑料光降解、促進(jìn)塑料填埋后降解、在土壤中碳酸鈣回歸自然無(wú)害、焚燒時(shí)對(duì)環(huán)境危害小等眾多優(yōu)點(diǎn)，而且由于碳酸鈣填充的聚乙烯薄膜在填充量達(dá)30%時(shí)仍具有良好的力學(xué)性能，對(duì)于制造不易回收或無(wú)回收利用價(jià)值的一次性使用的包裝材料是非常適合的，將大大減輕廢棄塑料對(duì)環(huán)境的壓力和不利影響。

 

本文來(lái)源：中華粉體網(wǎng)