1.塑料工業(yè)

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

目前我國鋼產(chǎn)量約2.6億噸/年，約占世界產(chǎn)量的1/4左右，我國塑料產(chǎn)量2005年為2141.9萬噸，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，未來將會有很快的增長。

塑料和鋼鐵一樣都需要做成制品才有使用價值，我國塑料制品產(chǎn)量2005年估計已超過4000萬噸(中國塑料加工工業(yè)協(xié)會公布約3800萬噸，實際國產(chǎn)塑料2141.9萬噸，進口約1800萬噸，進口回收料約400萬噸，還要考慮加填料)

在塑料助劑、成型機械等方面我國的發(fā)展勢頭都很好。填料是塑料助劑的一類，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，合成的酚醛樹脂就因加入了木粉(填料)才成為有使用價值的酚醛塑料。碳酸鈣粉價格低廉(200.2000元/噸)，加入塑料(6000.20000元/噸或更高)中可大幅降低成本。為了不過多降低性能，加入量是有限的，這就出現(xiàn)了技術(shù)問題，同樣性能的產(chǎn)品，誰能多加入一些填料(碳酸鈣)誰的產(chǎn)品成本就低一些，這對企業(yè)是非常現(xiàn)實的。總體來看，我國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。從成本看重質(zhì)幾乎只有粉碎過程，在某些礦區(qū)，成本低，但顏色、雜質(zhì)含量等均取決礦源。目前靠機械粉碎不可能達到納米級。輕重質(zhì)在應(yīng)用上與產(chǎn)品狀況、歷史、生產(chǎn)經(jīng)驗等有關(guān)。不同國家、不同企業(yè)各有自己的經(jīng)驗。

(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200萬噸。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，在堆碼時會造成困難。

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(無機剛性粒子增韌)，要達到增韌目的，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，有時還要與少量彈性體并用。因此，碳酸鈣粉體的細化成為常遇到的關(guān)鍵問

題。

(3)碳酸鈣粒子的細度、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，要求碳酸鈣粒子細化。其粒子的細度，目前用篩號 (或換算的篩號，太細實際是無法過篩的)或平均粒徑等表示的。如800目、1250目、2500目，38 um，10 um等。

a、平均粒徑帶來的問題分散性太大，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、超細粉、納米粉

超細粉：概念不確切。80年代我們開始在國內(nèi)應(yīng)用1250目、2500目的碳酸鈣，當(dāng)時用了這一術(shù)語，導(dǎo)致以后的混亂。

c、細化后粒子間的團聚問題

碳酸鈣粒子，特別是重鈣粒子，形狀復(fù)雜。為了簡化用平均粒徑表示，視為球形。兩個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。兩個大球間斥力總大于引力，所以不會團聚。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，小到某一直徑時引力將超過斥力，使兩個粒子聚集。粒徑越小，相互間引力越大，越容易團聚，越難以分開。

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