為促進我國碳酸鈣產業高質量發展，提升技術及裝備水平，增加產品附加值，中國粉體網以“精細加工，高值應用”為主題，于2023年3月16日-3月17日在河南南陽舉辦了“2023全國碳酸鈣產業高值化發展交流大會”。會議期間我們邀請到了中國塑料加工工業協會徐同考教授做客“對話”欄目，參與視頻訪談。
中國塑料加工工業協會徐同考教授
粉體網：徐教授您好，您能否先給大家科普一下塑料的分類？碳酸鈣主要應用在哪些種類的塑料當中？
徐教授：塑料的分類主要有兩種類別，一種是按照應用分類：工程塑料、通用塑料、特種塑料。另外一種是按照塑料的性能分類：熱塑性塑料、熱固性塑料、特種塑料。
碳酸鈣在聚氯乙烯塑料中應用的最早，在板材、管材、裝飾材料當中輕質碳酸鈣都有應用。后來受環保政策、成本等因素制約，最近十幾年間重質碳酸鈣大量替代輕質碳酸鈣，在聚丙烯、聚乙烯、ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）、尼龍中應用。
粉體網：目前碳酸鈣在塑料制品中填充率、添加量，大概情況如何？
徐教授：碳酸鈣在塑料制品中應用，根據產品不同添加量也有所不同。例如，塑料薄膜、垃圾袋，碳酸鈣填充率大概在30%左右；編織袋、水果筐一類產品中碳酸鈣填充率達到30~50%，接近一半。
截至目前，歐美、日本等國家都還需要在塑料薄膜、垃圾袋當中添加碳酸鈣，除了降低成本，更主要的原因是便于塑料應用后焚燒處理。若不添加碳酸鈣，聚丙烯、聚乙烯塑料在燃燒的過程中易熔化成膜，鼓風效果差，氧氣被膜阻隔，不利于燃燒，處理效果不好；聚丙烯、聚乙烯添加碳酸鈣后，燃燒過程中易形成 “網孔”，氧氣充足，燃燒充分，處理效果好。
粉體網：徐教授，您能否給大家介紹一下，塑料用碳酸鈣的改性工藝有哪些？目前常用的改性劑有哪些？
徐教授：碳酸鈣是無機材料，塑料是有機材料，兩者是對立的。因此，碳酸鈣、助劑、樹脂的相容性是影響塑料制品質量的重要因素。經過活化處理后的碳酸鈣表面均勻地包覆與樹脂性能相近的親油性助劑，在與樹脂共混過程中，改善不同物料界面相容性，提高產品的性能。而表面活化改性工藝必須滿足一定的溫度、壓力、摩擦、時間等條件，如助劑在60℃~120℃時，經過3分鐘到5分鐘的熔化、分布、涂覆在粉體表層，使親水性碳酸鈣轉變為親油性材料。
改性劑方面，種類很多，也比較復雜。在碳酸鈣行業，最早應用的是鋁酸脂偶聯劑，目前也還是用量最大的改性劑。此外，硅烷偶聯劑、酞酸酯偶聯劑也在碳酸鈣行業使用，但是因為價格（硅烷偶聯劑、酞酸酯偶聯劑價格高）、應用場景（部分偶聯劑有顏色會影響碳酸鈣白度）等因素，改性劑應用情況有一定差別。
粉體網：徐教授，目前重鈣、輕鈣在塑料中應用比例如何？塑料用碳酸鈣價格如何？
徐教授：輕鈣、重鈣各有優勢，應用方面誰也不能替代誰。最早聚氯乙烯里面使用的都是輕鈣，但輕鈣生產工藝相對復雜，且不利于環保，廢氣、廢水易污染環境。重鈣有環保優勢，生產成本也更低，水磨重鈣的粒徑、強度、功能性、純度和輕鈣基本上持平。
價格方面，隨著碳酸鈣礦產儲量越來越少，特別是好的碳酸鈣礦石越來越奇缺，影響碳酸鈣價格越來越高。30年前，碳酸鈣資源多，開采出來經過簡單研磨就賣到塑料、涂料、膩子粉廠，產品很便宜。現在礦產資源減少，特別是高純度和白度在94~95°以上的礦石越來越少，1250目的重鈣達到600多元/噸。
粉體網：徐教授，您能否判斷一下，碳酸鈣在塑料領域的應用趨勢？在可降解塑料、工程塑料中碳酸鈣的應用潛力和價值怎么樣？
徐教授：碳酸鈣在塑料領域不只是一種填充材料，它還是一種功能材料。碳酸鈣能改善塑料的很多缺陷，同樣塑料領域對碳酸鈣的要求也越來越高。現在濕法研磨重鈣出現后，塑料市場反饋非常好，因此碳酸鈣也在逐步向高值化應用發展。
碳酸鈣在功能塑料中應用，主要是改變工程塑料的收縮率。普通的工程塑料（尼龍）收縮率在2%左右，若不添加碳酸鈣注塑一個大體積產品，冷卻后容易凹陷變形，另外塑料制作的一些精密電器零部件，凹陷后會影響應用，因此也要添加一些超細碳酸鈣或納米二氧化硅減少收縮率變化。
降解塑料是國家提倡的產業，但產品價格很高，生產原料很緊缺，應用性能有待提高，產業化發展和預期存在一定差距。但在聚乳酸中加入40%~60%重質碳酸鈣后，可實現降本30%~40%，塑料性能也能有所保障，且綠色環保。
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