碳酸鈣的正(zheng)面改(gai)性作(zuo)用

　　一是節約石油資源

　　根據PE中碳酸鈣(gai)含量(liang)的30%計算，每年塑(su)料(liao)包裝袋(dai)產量(liang)為(wei)300萬噸(dun)，石基樹脂(zhi)可節約90萬噸(dun)，石油(you)可少用270萬噸(dun)。

　　二是(shi)賦予環保性能

　　在(zai)焚(fen)燒(shao)(shao)塑料垃圾袋中加入碳酸(suan)(suan)鈣(gai)(gai)，可以提高燃(ran)燒(shao)(shao)速(su)度，大大縮短(duan)焚(fen)燒(shao)(shao)時(shi)間。具體原因是塑料薄(bo)(bo)膜中的(de)(de)碳酸(suan)(suan)鈣(gai)(gai)在(zai)燃(ran)燒(shao)(shao)過(guo)程中會產生無數(shu)的(de)(de)微(wei)孔，增加了與(yu)氧(yang)氣接觸的(de)(de)可燃(ran)面積，提高了燃(ran)燒(shao)(shao)速(su)度。例(li)如，含有30%碳酸(suan)(suan)鈣(gai)(gai)的(de)(de)聚乙烯塑料薄(bo)(bo)膜的(de)(de)燃(ran)燒(shao)(shao)時(shi)間從純塑料薄(bo)(bo)膜的(de)(de)12秒減少到(dao)4秒。由于碳酸(suan)(suan)鈣(gai)(gai)的(de)(de)燈芯作用，填充碳酸(suan)(suan)鈣(gai)(gai)的(de)(de)塑料薄(bo)(bo)膜可以促進更徹(che)底(di)的(de)(de)焚(fen)燒(shao)(shao)，減少黑(hei)煙的(de)(de)釋放。

　　碳酸鈣的一般改性(xing)作用

　　1提高(gao)復合材(cai)料(liao)的剛性

　　碳酸(suan)鈣可以提高復(fu)合材(cai)料的彎曲強度(du)、彎曲模(mo)量、硬(ying)度(du)和耐磨性(xing)。對于(yu)塑料薄(bo)膜來說，復(fu)合材(cai)料剛性(xing)的提高可以明顯增加薄(bo)膜的挺度(du)，有利于(yu)薄(bo)膜的平整(zheng)卷(juan)曲。

　　2提高復合材料的尺(chi)寸穩(wen)定(ding)性

　　大小穩(wen)定性(xing)的提高(gao)體現在降低(di)收縮(suo)率(lv)、翹曲率(lv)、線性(xing)膨(peng)脹(zhang)系數、蠕(ru)變、各向同(tong)性(xing)等(deng)方(fang)面。碳(tan)酸鈣(gai)填充可以(yi)顯著提高(gao)大小穩(wen)定性(xing)。

　　3提高復(fu)合材料的耐(nai)熱(re)性

　　由于碳酸(suan)(suan)鈣(gai)能吸(xi)收促進(jin)分(fen)解的(de)(de)物質(zhi)(zhi)，碳酸(suan)(suan)鈣(gai)能提(ti)高(gao)(gao)(gao)復合(he)材料的(de)(de)熱(re)穩定性。比如PBAT/碳酸(suan)(suan)鈣(gai)復合(he)材料的(de)(de)熱(re)穩定性明(ming)顯高(gao)(gao)(gao)于純(chun)PBAT。此外(wai)，特(te)別是在PVC產品中加(jia)入輕質(zhi)(zhi)碳酸(suan)(suan)鈣(gai)，可以吸(xi)收分(fen)解產生的(de)(de)氯(lv)化氫，大(da)大(da)提(ti)高(gao)(gao)(gao)PVC的(de)(de)加(jia)工熱(re)穩定性。

　　4改善薄膜的(de)抗撕裂性(xing)能

　　普通塑料(liao)(liao)薄膜(mo)具有縱向強(qiang)度(du)高、橫(heng)向強(qiang)度(du)低(di)的缺點，特別是PBS、PLA、PHA類(lei)脂肪族聚酯(zhi)薄膜(mo)更(geng)加明(ming)顯。添加碳(tan)酸鈣后，可使復(fu)合材料(liao)(liao)各向同性(xing)能提高，抗撕裂(lie)性(xing)能明(ming)顯提高。

　　3碳(tan)酸鈣的特殊改性性能

　　1對拉伸(shen)和沖擊性能的影響

　　并非(fei)所有的碳酸(suan)鈣都能提高塑料薄膜的拉伸強度(du)和沖擊強度(du)，并受到(dao)碳酸(suan)鈣粒度(du)和表面(mian)處理的影響。

　　粒度(du)的(de)影(ying)響:碳(tan)(tan)(tan)酸鈣(gai)(gai)(gai)的(de)粒度(du)不同，對塑料的(de)改(gai)(gai)性(xing)效(xiao)果也不同，如表1所示。一般粒度(du)在1000目以下，主要用于增量(liang)改(gai)(gai)性(xing);粒度(du)在1000~3000目，添(tian)加量(liang)在10%以下，有一定的(de)改(gai)(gai)性(xing)效(xiao)果;粒度(du)在5000目以上，屬于功能(neng)性(xing)碳(tan)(tan)(tan)酸鈣(gai)(gai)(gai)，具有明顯的(de)改(gai)(gai)性(xing)效(xiao)果，能(neng)提高拉伸強度(du)和沖(chong)擊(ji)強度(du)。納米碳(tan)(tan)(tan)酸鈣(gai)(gai)(gai)雖然粒度(du)較(jiao)細，但由于目前(qian)難以分散，只能(neng)達到(dao)與8000目碳(tan)(tan)(tan)酸鈣(gai)(gai)(gai)相同的(de)改(gai)(gai)性(xing)效(xiao)果。

　　由于碳(tan)酸(suan)鈣粒度(du)變細，沖(chong)擊強度(du)、拉伸(shen)(shen)強度(du)、斷裂伸(shen)(shen)長率增大(da)，彎(wan)曲(qu)強度(du)和彎(wan)曲(qu)模量基本持平，但(dan)流動性下降。

　　表(biao)面(mian)處理(li)的(de)(de)影(ying)響(xiang):如(ru)果表(biao)面(mian)處理(li)良好，粒度合(he)適(shi)的(de)(de)碳酸(suan)鈣可(ke)以(yi)提高復合(he)材(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)拉伸強度和沖(chong)擊強度。近年來(lai)，隨著有(you)機/無機復合(he)理(li)論的(de)(de)不斷發展，CaCO3已(yi)經從一種簡(jian)單(dan)的(de)(de)填(tian)(tian)充(chong)劑轉變為一種新型的(de)(de)功能填(tian)(tian)充(chong)材(cai)(cai)料(liao)(liao)。例(li)如(ru)，由碳酸(suan)鈣制成的(de)(de)均聚(ju)PP/CaCO3復合(he)材(cai)(cai)料(liao)(liao)比基(ji)材(cai)(cai)塑料(liao)(liao)具(ju)有(you)兩倍以(yi)上的(de)(de)沖(chong)擊強度。

　　2燃燒時的抑煙效果

　　CaCO3具有優異的(de)抑(yi)煙(yan)(yan)(yan)作(zuo)用，其(qi)(qi)原理是它(ta)能與(yu)煙(yan)(yan)(yan)霧中的(de)鹵(lu)化(hua)氫發生(sheng)(sheng)反(fan)應(ying)(ying)(捕(bu)捉)，使其(qi)(qi)產(chan)生(sheng)(sheng)穩定的(de)CaCl2。所以在(zai)燃(ran)燒過程中產(chan)生(sheng)(sheng)鹵(lu)化(hua)氫的(de)聚合物，如(ru)氯(lv)乙烯、氯(lv)磺化(hua)聚乙烯、氯(lv)丁橡(xiang)膠等(deng)，都可(ke)以用CaCO3作(zuo)為(wei)抑(yi)煙(yan)(yan)(yan)劑。CaCO3顆(ke)粒(li)(li)的(de)粒(li)(li)徑大小成為(wei)抑(yi)煙(yan)(yan)(yan)效果的(de)重要因素，因為(wei)燃(ran)燒反(fan)應(ying)(ying)屬于(yu)固-氣(qi)非均相反(fan)應(ying)(ying)，只能在(zai)固體顆(ke)粒(li)(li)表面進行(xing)。只有小顆(ke)粒(li)(li)比表面積大得多，碳酸鈣(gai)粒(li)(li)度(du)越(yue)細，抑(yi)煙(yan)(yan)(yan)效果越(yue)好(hao)。

　　3抗粘連劑

　　含碳酸鈣的(de)吹(chui)塑筒狀膜具有良好(hao)的(de)開(kai)口(kou)性能(neng)，卷曲時不會產生(sheng)粘連，碳酸鈣具有開(kai)口(kou)劑的(de)作(zuo)用。

　　提高導熱率

　　碳酸鈣的(de)加入(ru)提高了薄(bo)膜(mo)的(de)導熱率(lv)(lv)，使吹塑薄(bo)膜(mo)的(de)膜(mo)泡冷卻更快(kuai)，提高了生產效率(lv)(lv)，增加了擠出機(ji)的(de)產量(liang)。例如，在(zai)PVC片中加入(ru)25%的(de)輕質(zhi)碳酸鈣，加熱到200℃只需(xu)3.5秒，而純(chun)PVC片需(xu)要10.8秒，導熱率(lv)(lv)增加3倍。

　　5提高流(liu)動性

　　碳(tan)酸(suan)鈣(gai)(gai)(gai)可以(yi)提高(gao)復合(he)系統的(de)(de)流(liu)(liu)動性(xing)，降低熔體的(de)(de)粘度和擠出(chu)機的(de)(de)扭矩，增(zeng)加擠出(chu)機的(de)(de)產量，提高(gao)生產效(xiao)率(lv)。不同(tong)品(pin)種的(de)(de)碳(tan)酸(suan)鈣(gai)(gai)(gai)對流(liu)(liu)動性(xing)有(you)不同(tong)的(de)(de)影響。具體復合(he)材料的(de)(de)流(liu)(liu)動性(xing)順序(xu)大方。解石碳(tan)酸(suan)鈣(gai)(gai)(gai)>大理(li)石碳(tan)酸(suan)鈣(gai)(gai)(gai)，白云石碳(tan)酸(suan)鈣(gai)(gai)(gai)>小(xiao)方解石碳(tan)酸(suan)鈣(gai)(gai)(gai)>輕質碳(tan)酸(suan)鈣(gai)(gai)(gai)。

　　6配色性能

　　替代一(yi)些白(bai)色(se)(se)(se)顏料(liao):高白(bai)度(du)碳酸(suan)鈣(gai)可(ke)以替代鈦(tai)白(bai)粉等一(yi)些白(bai)色(se)(se)(se)顏料(liao)，從而(er)節約(yue)鈦(tai)白(bai)粉的(de)高價(jia)含量。碳酸(suan)鈣(gai)之所(suo)以能成為白(bai)色(se)(se)(se)顏料(liao)，主要是因為它(ta)有一(yi)定的(de)遮蓋力。

　　7提高透氣性能

　　填充碳(tan)酸鈣(gai)的(de)塑(su)料薄(bo)膜(mo)(mo)在拉(la)伸時會在薄(bo)膜(mo)(mo)中產(chan)生微小(xiao)的(de)孔隙，只(zhi)能通(tong)過(guo)水蒸氣而不(bu)能通(tong)過(guo)液(ye)體水。因此(ci)，它們可以用來(lai)生產(chan)透氣塑(su)料制品。比如典型(xing)的(de)透氣膜(mo)(mo)是用銅填充大量碳(tan)酸鈣(gai)，拉(la)伸薄(bo)膜(mo)(mo)制成的(de)。一般只(zhi)能選擇3000目(mu)的(de)碳(tan)酸鈣(gai)用于生產(chan)透氣膜(mo)(mo)，粒徑分布要窄。

　　8提高產(chan)品(pin)降解(jie)性(xing)能

　　含碳(tan)酸鈣(gai)的(de)聚乙(yi)烯塑料袋(dai)埋在地下后(hou)，碳(tan)酸鈣(gai)可(ke)能會與二氧(yang)化(hua)碳(tan)和水(shui)反(fan)應產(chan)(chan)生(sheng)可(ke)溶于水(shui)的(de)Ca(HCO3)2離開薄膜，在薄膜上留下微(wei)孔，增加塑料薄膜與周圍空(kong)氣和微(wei)生(sheng)物的(de)接觸面積，從而促(cu)進產(chan)(chan)品降解。

　　9起到成核的作(zuo)用(yong)

　　納米CaCO3可誘(you)導(dao)聚丙烯(xi)結(jie)晶成核，可增加聚丙烯(xi)結(jie)晶成核。β晶體含量提高了聚丙烯(xi)的沖擊韌(ren)性(xing)。

　　降(jiang)低PA塑料(liao)的吸(xi)水性能

　　PA/碳(tan)酸鈣復(fu)合材料的(de)吸水能力低于PA純樹脂，例如在PA6中(zhong)填充(chong)25%的(de)碳(tan)酸鈣，復(fu)合材料的(de)吸水能力降低56%。

　　11改善表(biao)面性能

　　碳酸鈣能提高復(fu)合材料的表面張(zhang)力，并具有(you)優(you)異的吸附性能，從而提高復(fu)合材料的電(dian)鍍性能、涂層性能和印刷性能。