碳酸钙作为塑料的填料使用

为什么要添加碳酸钙

碳酸钙储量极其丰富、制备非常简单，所以价格非常便宜。据中国环氧 树脂行业协会专家介绍，如现在塑料填料中最多使用的，几种粒径的碳 酸钙经过表面活化处理以后，价格也就在2000元/ｔ左右。而塑料粒子 (聚乙烯)相对来说价格昂贵。以管材专用料来说，国内国外的聚乙烯(加 碳黑)价格都在9000元/ｔ以上，两者之间价格相差很大。碳酸钙在塑料 中添加的越多、成本就降得越低。 当然碳酸钙不能无限度的添加，考虑到塑料制成品的韧性，碳酸钙的填 充用量一般控制在50ｗｔ%以内(碳酸钙填料生产厂家提供的数据)。对于 塑料和钢塑复合管的生产，塑料都是其主要的原料，大大地降低塑料成 本无疑是极大地降低了生产成本，有益于利润的提高。
力学性能
热性能
• 热膨胀系数、收缩率在各方面相同下降 • 使制品的翘度、弯曲度变小 • 热变形温度随着填充料的增加而增高。
• 填充料对射线有一定的吸收能力，一般可吸收30%-80%入 射紫外线，防止塑料制品的老化。
辐射性能
实际使用效果

安源管道实业有限公司是生产钢骨架聚乙烯塑料复合管的大 型企业，年产各种规格的管道300km，其中需要聚乙烯塑料 原料3000t左右。出于节约生产成本考虑，公司试用了在聚 乙烯塑料中添加不同比例的填充料（造粒处理了的普通重质 碳酸钙）生产钢骨架复合管，经过对试生产的产品进行各项 检测，除管材的断裂延伸率有较大的降低外，其它性能依然 符合产品要求，其钢球压痕强度、耐热性还有较大提高。通 过试产得出最大添加比例为40wt％，此时的产品外观良好， 主要性能基本不受影响。由此每吨塑料可节约1200元左右， 如果全面使用，全年可节约生产成本360万元，效益十分可 观。
碳酸钙作为塑料的填料使用
填充剂：添加到塑胶中的一种相对惰性的材料，用来 改善强度、性能、工作特性及其它品质或降低成本。
目录
概述
分类
改性与应用
概述

碳酸钙作为无机填料应用于塑料填充已有多年的历史。过去 碳酸钙一般作为填料以降低成本为主要目的被广泛使用，并 收到较好效果。近年来，随着生产上广泛的使用和大量的研 究发现，填充大量的碳酸钙也可做到不明显降低制品的性能， 甚至某些方面还会大幅度提高，如机械性能、热性能等。 我国具有丰富的碳酸钙资源，几乎分布于全国各地，其中四 川、广西储存量最大。据统计，目前我国生产碳酸钙的企业 有500多家，为了适应塑料、造纸和涂料等行业对碳酸钙市 场需求，近几年还引进或自行开发了不少新设备、新生产线， 生产微细、超微细和纳米级碳酸钙。我国目前年产3000t以 上的纳米碳酸钙生产线已达16条。

重质碳酸钙：可由天然碳酸钙矿物质如方解石、大理石、
白垩磨碎分级而成。现在塑料中使用的重质碳酸钙多用方解石 作为原料。方解石的物理性能：密度2.60～2.75g/cm3,目前尚 无适用于塑料填充用的重钙国家标准或行业标准，但企业各自 有产品企业标准或控制指标。
碳酸钙对塑料的改性作用
• 填充碳酸钙后，会提高塑料制品的硬度和刚度 • 抗拉强度和抗弯强度得到改进，并显著提高弹性模量
参考文献：

王经武.塑料改性技术方法与新配方新材料实用手册[R].北京:中国知识 出版社，2006. 张林栋编.化工产品手册·橡塑助剂[M].北京：化学工业出版社.2008.

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碳酸钙的分类
应用于塑料中填料的碳酸钙有重质（简称重钙）和轻质（简称轻钙）两种。 由于制备方法不同，轻钙堆积体积大，显得轻，实际上二者密度相差很少。

轻质碳酸钙：通常所说的轻质碳酸钙是指普通的符合国
标GB4794/84标准的产品，密度为2.4～2.7g/cm3。工业上轻钙 生产方法占主导地位的是碳化法，即将石灰石等原料段烧生成 石灰和二氧化碳，再加水消化石灰生成石灰乳（主要成分氢氧 化钙），通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸钙沉淀，经脱水、 干燥和粉碎制得。或者由碳酸纳和氯化钙进行复分解反应生成 碳酸钙沉淀，经脱水、干燥和粉碎制得。