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碳酸钙在聚合物加工中的创新应用

粉体网  · 公众号  ·  · 2025-03-23 10:00

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2024年中国塑料行业表现如何?据中国塑料加工工业协会信息部反馈,年初波动,逐步稳定。下半年,产量开始出现显著增势,8月份产量同比增长6.2%,随后增速有所收窄。

从产量增速来看,市场稳定,但需求增长相对乏力。在此背景下,塑料加工技术创新和产品附加值的提升必不可少。要实现这两个目标必须选对方向,找对目标,不能好高骛远。

粉体网编辑认为,可生物降解膜材料,高填充碳酸钙母粒,聚氯乙烯高尺寸稳定管材,聚烯烃中空微孔建筑模板(透气膜)这些应用前景好的产品是聚合物加工技术创新的重要阵地,是提高行业产品档次的中坚力量。


1


聚乳酸/碳酸钙复合材料


聚乳酸(PLA)基生物可降解材料是一种以乳酸为主要原料聚合而成的高分子材料,具有优异的力学性能、生物相容性及可降解性,是目前最具有前途的生物可降解材料之一。虽然通过聚合法制备得到的PLA基生物可降解材料的力学强度较高,但是PLA基生物可降解材料存在韧性不足等问题。

碳酸钙(CaCO 3 )作为一类应用范围较广的无机刚性粒子,具有良好的热性能和力学性能等优点。根据生产方法,当前市场上常见的工业碳酸钙产品可分为重质碳酸钙和轻质碳酸钙。碳酸钙共混改性PLA材料,不仅可起增强增韧PLA基体,而且可充当类似“润滑剂”的作用来改善PLA树脂的流动性,并且在一定程度上促进PLA基生物可降解材料的降解性能。然而,CaCO 3 具有亲水疏有机树脂的特性,一般需要经过一定的表面改性才能与PLA更好的共混。


2


高填充碳酸钙母粒


色母粒是一种承载一定颜料的半成品树脂,由颜料、分散剂、载体等物质组成。塑料用色母粒颜料含量通常在10% ~ 20%之间,其中载体和颜料会直接影响着色母粒的价格和性能。

由于碳酸钙的性能丰富、价格低、来源广,是使用极为广泛的无机填料。在实际生产中,碳酸钙填充母粒,可改善制品加工与应用性能,同时降低制品成本。与其他填料相比,碳酸钙填料具有硬度低的特点,对加工设备影响很小;同时,碳酸钙对颜料或其他着色剂的着色性能影响很小,对制品色彩的稳定性有利。

母粒发展至今,应用十分广泛且技术相对成熟,且高端产品需求依旧稳定。塑料行业中,色母粒市场需求集中在工程塑料制品(家电、汽车)、建筑塑料制品(管材、型材)、农用薄膜制品、塑料包装制品等方面。


3


聚氯乙烯高尺寸稳定管材


聚氯乙烯(PVC)由于原料来源丰富、硬度大、抗化学腐蚀、制品透明等特点,广泛应用于建筑、运输、包装、室内装饰材料等领域。但PVC材料冲击韧性差,受到外力冲击作用时极容易发生脆断,因此需要对其进行增韧改性。

例如,PVC制品中使用碳酸钙(轻质碳酸钙、纳米碳酸钙、重质碳酸钙)其主要作为填充剂以降低成本,并对制品的加工和使用性能产生影响。具体而言,碳酸钙在PVC制品中能起到一种骨架作用,对制品尺寸的稳定性有很大作用,还能提高制品的硬度,并提高制品的表面光泽和表面平整性。







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