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無機粉體資源豐富、價格低廉、性能優異，在塑料制品中已得到了廣泛應用，已成為重要的填充、改性、增強材料，取得了明顯的經濟效益、社會效益和生態效益。本文將由中國塑料加工工業協會專家徐同考為大家帶來關于碳酸鈣知識的講解。

一、碳酸鈣的簡介

碳酸鈣白色固體狀，無味、無臭。有無定型和結晶型兩種形態。結晶型中又可分為斜方晶系和六方晶系，呈柱狀或菱形。相對密度2.71。825～896.6℃分解，在約825℃時分解為氧化鈣和二氧化碳。熔點1339℃，10.7MPa下熔點為1289℃。難溶于水和醇。溶于稀酸，同時放出二氧化碳，呈放熱反應。也溶于氯化銨溶液。幾乎不溶于水。碳酸鈣一般分為：重質碳酸鈣和輕質碳酸鈣。

注：常常粉體的堆積密度與真實密度具有較大差異

1.碳酸鈣的分類

碳酸鈣主要可以分為兩類:重質碳酸鈣和輕質碳酸鈣。

表1 碳酸鈣的基本屬性

2.碳酸鈣的特點

碳酸鈣作為無機填料在塑料應用中的優勢

①資源豐富、價格低廉。

②無毒、無味、無刺激性。

③色白，易著色，對其它顏色干擾小。

④硬度低，對加工設備及模具的磨損輕。

⑤化學穩定性好，和大多數基體塑料不發生化學反應。

⑥熱穩定性好，熱分解溫度在800℃以上。

⑦易干燥，無結構水。

⑧經表面活化改性后，與塑料有較好的相容性和熔融流動性，還可改善塑料制品的物理性能。

碳酸鈣在塑料應用中的不足之處

①當CaCO3受到酸的侵蝕后，則放出CO2，并形成可溶性鹽類。
②在樹脂中填充純CaCO3，可促使樹脂脆化、降解。特別是大顆粒CaCO3尤為突顯，一般需經過偶聯劑、交聯劑表面活化改性處理，可明顯改善應用效果。
③由于CaCO3呈方晶型顆粒狀物，與其他片狀、棒狀、針狀等無機粉體相比，增強作用較小，但流動性較好。
④當填充量達到一定值時，塑料制品的硬度、彎曲模量、阻燃性會有所下降。

二、改性碳酸鈣

因為碳酸鈣有著上述的一些不足，所以通常情況下會對其進行一些表面改性，如濕法超細碳酸鈣、納米碳酸鈣來提高碳酸鈣的應用范圍。

1.改性碳酸鈣的分類

A、濕法超細碳酸鈣

濕法超細改性鈣是目前發展較快的產品之一。國內外將方解石類粉碎到一定細度后，再在水溶液中加入少量分散劑、表面改性劑進行濕法研磨、脫水、干燥、粉碎而成為粒徑更細、分布更均勻、表面改性活化的粉體。我們將此產品在PVC、PP、PE、PA等樹脂材料中應用，塑料產品外觀平滑光亮，添加量提高5%~10%。

B、納米碳酸鈣

納米材料作為一種高科技的新材料，它已成為信息技術、生物技術和傳統產業等多種領域產生重大變革的重要物質。 納米是長度單位，原稱“毫微米”，用“nm”表示，即1nm等于10億分之一米。

納米粒子則是指平均粒徑小于100nm的粒子。由于納米粒子尺寸大于原子簇而小于通常的微粉，處在原子簇和宏觀物體的過渡區域，因而在表面特性、磁性、催化性、光的吸收、熱阻和熔點等方面與常規材料相比較顯示出特異的性能。特性：補強性、透明性、分散性、觸變性、流平性、抗菌性

2.改性碳酸鈣的應用

（1）編織類產品

碳酸鈣填充改性母料已廣泛用于編織袋、編織布、編織網、遮陽網及圓絲、扁絲、無紡布類的產品，添加量一般為5%～20%，有的高達30%～40%。具有改善塑料制品的印刷性、手感性、降低收縮率、提高生產效率、降低生產成本等優點，成為這類產品不可或缺的填充改性材料。

（2）薄膜

農地膜、內襯膜、包裝膜等薄膜類產品使用的填充改性母料對產品質量和添加量要求較高，一般要選擇1250目以上CaCO3，粒徑越細，透光效果影響越小，物理性能越好，粒度分布窄，產品質量穩定。（注：加入適量CaCO3有利于廢棄薄膜自然降解。）

（3）購物袋

購物袋已成為人們日常生活中較為方便的日用品。國內外大量使用的購物袋需要添加一定量的碳酸鈣，有的高達30%以上，有利于塑料包裝制品的降解和回收處理，得到了社會各界的高度關注和重視。

（4）日用品

生產一次性臺布、襯墊、雨披、口罩、衛生服、包裝膜、衛生巾的流延膜近幾年得到大量應用。該類產品一般加入20%～40%的超微細重鈣母料，最高可達50%左右，母料中重鈣粒度小、分布窄、衛生指標高，在降低產品成本的同時，要達到提高吸濕性和優異的外觀、手感等要求。

（5）注塑制品

注塑制品用途廣泛、品種繁多，由于注塑工藝是在短時間內（幾秒或幾十秒）物料在熔融狀態和高溫、高壓生產工藝下，注射到模具型腔內并急驟冷卻凝聚，并達到塑料制品的形狀要求、體積外觀、產品用途、性能指標等條件。添加碳酸鈣后，可明顯降低制品的收縮率，改善印刷性，提高外觀效果和手感性。

文章作者教授級高工——徐同考，艾邦高分子整理編輯

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