常用无机粉体材料种类及作用

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1、常用无机粉体材料种类及作用目前，在中国每年至少有400万吨的无机粉体材料作为原料的一部分被用于塑料制品的生产。用无机粉体材料替代部分石油产品，一方面，每年可以节约数百万吨石油；另一方面，对于所生成的塑料制品而言，不但有利于降低原材料成本，而且可以使填充塑料材料的某些性能按照预定的方向得到改善，从而提高塑料制品的巿场竞争力。 常用无机粉体材料种类及作用 据统计，中国500余家碳酸钙厂家生产的约500万吨产品中，有一半是销往塑料行业的。此外，滑石粉、煅烧高岭土、硅灰石粉等多种无机粉体材料也被广泛应用，有的甚至成为功能性塑料材料不可缺

2、少的组成部分。 碳酸钙 碳酸钙是塑料加工时用得最广、用量最大的无机粉体填料。据中国无机盐工业协会钙镁分会统计，每年用于塑料填充的碳酸钙总量在二百多万吨，是各种用途中所占份额最大的，约50%左右。 根据加工方法不同，碳酸钙分为轻质和重质两种。轻质碳酸钙（简称轻钙）是由石灰石经煅烧、消化、碳化而成的，其间经历了化学反应，而重质碳酸钙是经研磨（干法或湿法）而成的，只有粒径大小的变化而无化学反应过程。目前在塑料薄膜中使用的碳酸钙都是1250目的重质碳酸钙，已大量用于PE包装袋的生产，在农用地膜中因透光性受到影响，虽然可以使用，但添加量较

3、小。 1）重钙的细度对PE薄膜力学性能的影响十分明显，见表1。表1重质细度对PE薄膜力学性能的影响 2）碳酸钙粒子的分散对PE薄膜的性能具有决定性作用 PE薄膜生产企业对重钙的添加量十分关心，希望添加量越多越好，但同时力学性能、耐老化性能、透光性都不要受到过大的影响。特别是在农用地膜中到底能够使用多少碳酸钙是非常值得努力探讨的问题。宝鸡云鹏塑料科技有限公司对此进行了有益的探索，并取得喜人的成果。表2列出纯LLDPE地膜及分别添加10%、15%、20%、33%云鹏公司生产的纳米改性塑料复合材料的LLDPE地膜的力学性能。 由表2所

4、列数据可以看出，添加10%以上直至33%纳米改性塑料复合材料的LLDPE地膜较之纯LLDPE地膜，各项力学性能相差不大。在添加量达33%时，即LLDPE薄膜中CaCO3成份已占26.4%时，其力学性能仍能保持较高水平，特别是直角撕裂强度还高于纯LLDPE，不仅全面超过GB13735-92地膜国际优等品技术指标，而且是以往任何CaCO3填充母料所不可能做到的。表2云鹏牌纳米改性塑料复合材料填充LLDPE地膜的性能检测结果 3）碳酸钙的环境效应——可环境消纳 “可环境消纳塑料”是指能综合利用环境条件的，能适应垃圾处理方式的，既可在所

5、处环境中降解，又可堆肥处理或有利于焚烧且危害较小的塑料。 在可环境消纳塑料制造过程中，碳酸钙是重要的组成部分。研究结果表明，含有30%重钙的光降解膜，在暴晒时其羰基指数（表徵光降解程度的指标）达到某一数值时比不含碳酸钙的光降解膜要提前数天，对环境消纳有利。同时碳酸钙的存在无论对PE薄膜填埋后继续降解，还是对焚烧时减少有害物质的生成，保护焚烧装置都非常有利。和添加淀粉的降解膜相比，碳酸钙回归自然时其化学需氧量CODcr值（用于衡量水中还原性物质污染的程度）为0，而含有15%淀粉的聚乙烯薄膜其CODcr值为96。 滑石粉 滑石粉是仅

6、次于碳酸钙的塑料用填料，每年在塑料中的应用数量都在二十万吨以上，而且随着滑石粉的某些物理化学特性得到进一步深入的认识，它的应用范围和数量正在急剧增大。 1）作为农膜保温剂使用 含硅元素的矿物，如云母、高岭土和滑石对红外线具有阻隔屏蔽作用。在农用大棚膜中加入适量的这种矿物粉末可以提高塑料薄膜对红外线的阻隔性，从而减少棚内热量在夜间以红外线辐射形式向棚外散失，提高其大棚的保温性。 轻工业塑料加工应用研究所在上世纪九十年代初的研究成果表明： ①云母粉、高岭土、滑石粉和轻质碳酸钙在填充量相同时（细度相近且均经过表面处理），对聚乙烯薄膜力

7、学性能的影响接近，其中高岭土和云母粉填充的薄膜力学性能更好一些。 ②含硅元素的填料填充的LDPE薄膜对7-25μm红外线的阻隔作用明显优于不含Si的无机填料——轻质碳酸钙，而云母粉、高岭土和滑石粉的红外线阻隔性相似。 ③三种含Si的填料中，云母粉填充的LDPE薄膜的透光率最高，而且接近纯LDPE塑料薄膜的透光率，高岭土和滑石粉的次之，但都高于碳酸钙填充的薄膜。 由于滑石粉价格便宜和便于操作，其透光性和红外光阻隔性虽然不如云母粉和高岭土，但仍能在保持较好透光性的同时提高其保温性，故在农用塑料棚膜中已得到广泛应用。目前农膜生产厂根据

8、膜的品种（耐老化膜、双防膜、多功能膜等）不同，使用超细滑石粉的量为1%-6%。 2）作为成核剂使用 结晶性聚合物如聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚酰胺（PA）等，在加工熔融后的冷却定型过程中，一部分大分子将排列有序，称之为结晶。