1.塑料工業(yè)

人類(lèi)要生存，要發(fā)展就要使用材料。目前人類(lèi)使用的四大材料(木材、水泥、鋼鐵、塑料)中，塑料是發(fā)展非常快的一類(lèi)，與鋼鐵在金屬中的地位相似。塑料在整個(gè)高分子材料中的產(chǎn)量約占80%。

目前我國(guó)鋼產(chǎn)量約2.6億噸/年，約占世界產(chǎn)量的1/4左右，我國(guó)塑料產(chǎn)量2005年為2141.9萬(wàn)噸，世界約2.022億噸，占世界產(chǎn)量的10%，排名第3，比鋼鐵落后，人均產(chǎn)量則更落后，未來(lái)將會(huì)有很快的增長(zhǎng)。

塑料和鋼鐵一樣都需要做成制品才有使用價(jià)值，我國(guó)塑料制品產(chǎn)量2005年估計(jì)已超過(guò)4000萬(wàn)噸(中國(guó)塑料加工工業(yè)協(xié)會(huì)公布約3800萬(wàn)噸，實(shí)際國(guó)產(chǎn)塑料2141.9萬(wàn)噸，進(jìn)口約1800萬(wàn)噸，進(jìn)口回收料約400萬(wàn)噸，還要考慮加填料)

在塑料助劑、成型機(jī)械等方面我國(guó)的發(fā)展勢(shì)頭都很好。填料是塑料助劑的一類(lèi)，碳酸鈣是塑料填料中非常重要、用量較大的品種。

2.碳酸鈣在塑料工業(yè)中的應(yīng)用

碳酸鈣在塑料工業(yè)中的應(yīng)用一開(kāi)始是作為增量劑(填料)，為降低成本而使用的，塑料工業(yè)的發(fā)展一直是與使用填料聯(lián)系在一起的，合成的酚醛樹(shù)脂就因加入了木粉(填料)才成為有使用價(jià)值的酚醛塑料。碳酸鈣粉價(jià)格低廉(200.2000元/噸)，加入塑料(6000.20000元/噸或更高)中可大幅降低成本。為了不過(guò)多降低性能，加入量是有限的，這就出現(xiàn)了技術(shù)問(wèn)題，同樣性能的產(chǎn)品，誰(shuí)能多加入一些填料(碳酸鈣)誰(shuí)的產(chǎn)品成本就低一些，這對(duì)企業(yè)是非常現(xiàn)實(shí)的。總體來(lái)看，我國(guó)塑料制品中如平均加入5.10%的碳酸鈣，則目前的年需要量將是200.400萬(wàn)噸，當(dāng)然也應(yīng)考慮碳酸鈣與塑料的密度差異。

(1)輕質(zhì)與重質(zhì)碳酸鈣

輕質(zhì)、重質(zhì)各具特點(diǎn)。從成本看重質(zhì)幾乎只有粉碎過(guò)程，在某些礦區(qū)，成本低，但顏色、雜質(zhì)含量等均取決礦源。目前靠機(jī)械粉碎不可能達(dá)到納米級(jí)。輕重質(zhì)在應(yīng)用上與產(chǎn)品狀況、歷史、生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)等有關(guān)。不同國(guó)家、不同企業(yè)各有自己的經(jīng)驗(yàn)。

(2)碳酸鈣在塑料中的應(yīng)用

a、增量、降低成本以往多用325目、400目。

b、提高塑料制品的尺寸穩(wěn)定性、降低收縮率。

塑料制品生產(chǎn)中會(huì)發(fā)生三維尺寸不均勻的收縮，收縮率大了制品形狀易翹曲，尺寸難以控制。因此希望收縮率低。

c、提高塑料制品的摩擦系數(shù)(防滑)，例如目前廣泛使用的編織袋，年產(chǎn)量超過(guò)200萬(wàn)噸。完全代替了麻袋，少占大量耕地。編織袋中如果不加入一定量的碳酸鈣，在堆碼時(shí)會(huì)造成困難。

d、增加塑料制品剛性(提高其模量)，使之不易變形破壞。

e、功能化：增加塑料制品的韌性(無(wú)機(jī)剛性粒子增韌)，要達(dá)到增韌目的，不是用普通方法能辦到的。通常應(yīng)使用粒度小(粒徑5 um，1um，以至<lOOmm)良好的表面處理的粒子，有時(shí)還要與少量彈性體并用。因此，碳酸鈣粉體的細(xì)化成為常遇到的關(guān)鍵問(wèn)

題。

(3)碳酸鈣粒子的細(xì)度、形態(tài)、規(guī)格、定義及在塑料中的分散狀態(tài)

為了塑料制品增韌、增剛以至增強(qiáng)，要求碳酸鈣粒子細(xì)化。其粒子的細(xì)度，目前用篩號(hào) (或換算的篩號(hào)，太細(xì)實(shí)際是無(wú)法過(guò)篩的)或平均粒徑等表示的。如800目、1250目、2500目，38 um，10 um等。

a、平均粒徑帶來(lái)的問(wèn)題分散性太大，特別是粗粒子的存在，使性能惡化。因此又提出了D95,D97。但仍然有5—3%的粗粒。因此，有人建議以D100表示。

b、定義：普通碳酸鈣粉、超細(xì)粉、納米粉

超細(xì)粉：概念不確切。80年代我們開(kāi)始在國(guó)內(nèi)應(yīng)用1250目、2500目的碳酸鈣，當(dāng)時(shí)用了這一術(shù)語(yǔ)，導(dǎo)致以后的混亂。

c、細(xì)化后粒子間的團(tuán)聚問(wèn)題

碳酸鈣粒子，特別是重鈣粒子，形狀復(fù)雜。為了簡(jiǎn)化用平均粒徑表示，視為球形。兩個(gè)球之間必然有引力和排斥力，通常引力是與球直徑的一次方成正變的，斥力是與球直徑的二次方成正變的。兩個(gè)大球間斥力總大于引力，所以不會(huì)團(tuán)聚。隨著直徑的減少，斥力成2次方下降，引力成1次方下降，斥力減小快，引力減小慢，小到某一直徑時(shí)引力將超過(guò)斥力，使兩個(gè)粒子聚集。粒徑越小，相互間引力越大，越容易團(tuán)聚，越難以分開(kāi)。

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