塑料改性中,滑石粉和碳酸钙的应用与区别
碳酸钙在塑料中的作用有哪些？
碳酸钙在塑料中的作用有哪些？碳酸钙和塑料碳酸钙（CaCO3）是一种白色无味粉末，通常用于制造建筑材料、涂料和纸张。
另外，碳酸钙也可以用作塑料的增强剂，提高塑料的性能和制造的成本效益。
塑料是许多常见物品的主要成分，例如塑料袋、塑料容器、塑料玩具等。
不同种类的塑料有不同的性能和用途，但它们都是由聚合物制成的。
聚合物是由分子链构成的大分子，其中的单体可以是化学品，如乙烯或苯乙烯。
聚合物链可以被剪裁或折叠成所需的形状。
虽然塑料在许多方面都有优异的性能，但它们也有一些缺点。
常见的问题包括塑料强度不足、易老化和容易受到紫外线的影响。
因此，有必要添加一些成分来改善塑料的性能、强度和耐久性。
碳酸钙在塑料中的作用碳酸钙可以作为焦亚硫酸盐的替代品，用于填充塑料。
焦亚硫酸盐是一种常见的填充剂，但它不适合所有类型的塑料。
碳酸钙不仅可以用于更广泛的塑料类型，还可以提供许多其他优点。
提高强度和刚性添加碳酸钙可以增加塑料的强度和刚性。
这是由于碳酸钙的强度和硬度，特别是在高温下，可以提高塑料的整体性能。
这种方式对制造加固塑料件有很大的帮助，尤其是在汽车、运动器材等行业，要求产品具有很高的强度和刚度。
降低成本碳酸钙相对于焦亚硫酸盐来说，价格更加便宜。
添加碳酸钙可以减少塑料的成本，而且口感和质感等也不受影响。
对于塑料制造商来说，这是一个显著的优势。
减轻重量使用碳酸钙可以减轻塑料重量，这也是减少成本的一种方式。
比如有些选手在比赛前要求减轻车子的砝码，就是将塑料的碳酸钙成分增加，使得整体重量下降，从而达到提高速度，减少体力消耗的效果。
提高耐久性添加碳酸钙可以提高塑料的耐久性。
这是因为碳酸钙增加了塑料的牢度，使得它更难被划痕或损坏。
这对于需要保证产品耐久性的制造商来说，非常重要。
碳酸钙的添加量和注意事项当添加碳酸钙到塑料中时，需要注意适当的添加量和其性质。
碳酸钙的添加量通常是整个塑料重量的5-50%，具体取决于应用，但是过量的添加将影响塑料的透明度和口感等。
碳酸钙(CaCO3)在塑料中的应用及其具体要求
1、碳酸钙在塑料工业中的地位与作用众所周知，碳酸钙无论是重质碳酸钙还是轻质碳酸钙，是塑料工业中使用数量最大、应用面最广的粉体填料。
我国塑料制品的年产量已超过3000万吨，以塑料用粉体填料数量占塑料制总量10%，而碳酸钙在各种粉体填料总量的70%计算，目前我国塑料工业每年使用的各种规格的碳酸钙至少在210万吨以上。
随着塑料原料——合成树脂价格不断上升，特别是从2003年下半年开始的涨价狂潮暴发以来，合成树脂的市场价格已经上升50%以上，如低密度聚乙烯已上升到每吨万元以上，拉丝级聚丙烯已上升至九千多元/吨。
众多塑料加工企业的目光不约而同地落到廉价的非矿粉体材料上面，特别是碳酸钙以价格低廉、使用方便、副作用少等众多优点成为塑料加工行业首选的增量材料，为碳酸钙行业带来巨大商机。
碳酸钙作为廉价的填充材料其经济性是不言而喻的。
每年使用二百多万吨非金属矿产品代替以石油为原料的合成树脂，相当于国家少建2~3座大型石油化工厂，不仅可以节约数百亿元的投资，而且节约下来的是地球上不可再生且日益成为国家必争的战略资源的石油，对社会、对国家乃至对整个地球人类都是不可磨灭的贡献！而对于塑料加工行业来说，每多使用1%的碳酸钙等非矿粉体材料，就等于降低100元左右的原材料成本，而100元的差价往往会成为盈亏的分界线，会成为市场竞争力的分水岭，成为企业生存和发展的关键!多年的应用实践表明，碳酸钙不仅可以降低塑料制品的原材料成本，而且还具有改善塑料材料某些性能的作用，例如PP编织袋的色泽由半透明变为白色以及表面极性增加有利于印刷等。
近几年来的研究更是获得可喜成果，多家大专院校和科研单位的研究成果表明，达到一定细度的碳酸钙在使用得当时，可显著提高基体塑料的抗冲击性能，即碳酸钙可作为塑料材料的抗冲改性剂使用。
如清华大学高分子研究所研制的HDPE/CaCO3复合材料（重量比为1:1），其缺口冲击强度可达基体塑料的十倍左右，见表1。
南京工业大学材料科学与工程学院的研究成果也证明了这一点，均聚PP/ 碳酸钙复合材料的缺口冲击强度较基体塑料提高一倍，见表2。
几种填料对PP的改性
几种填料对PP的改性目前原料价格的上涨，促使塑料改性的迅速发展。
在提高或保障塑料性能的前提下，通常在塑料中添加一些无机材料或其它材料，降低塑料制品的生产成本。
下面介绍几种主要填料及对PP改性效果。
塑料加工界曾经认为，在保持材料性能的前提下，加入无机填料可以降低成本。
虽然无机填料比聚合物便宜很多，但也重很多，而塑料制品是以体积为单位来交易的。
下面分析在什么条件下，按体积衡量的填充聚合物材料成本才会降低。
要使单位体积填充聚合物材料的价格小于单位体积纯聚合物的价格，则需满足P*ρ≤P1*ρ1（1）其中P、P1分别为填充聚合物、聚合物基体的价格（万元/吨）；而ρ、ρ1分别为填充聚合物、聚合物基体的密度（ton/ m3）填充聚合物材料的密度ρ为1/ρ=(1- w2)/ρ1+ w2/ρ2（2）其中ρ2为无机填料的密度（ton/ m3），w2为填料加量（%）将式（2）代入式（1）整理得P/ P1≤1-(ρ2-ρ1)/ρ2*w2（3）如填充聚合物材料的价格P表示为P= P1*(1- w2)+ P2*w2+Δ（4）其中P2为无机填料的价格（万元/吨），Δ为加工费用（万元/吨）将式（4）代入式（3）整理得P2 / P1≤ρ1 / ρ2 -Δ/ (P1*w2)（5）只有满足式（5）条件下，按体积衡量的填充聚合物材料成本才降低。
如对于聚烯烃来说P1取1（万元/吨），ρ1取1（ton/ m3）；一般无机填料如二氧化硅、滑石粉、重质碳酸钙ρ2取2.5（ton/ m3）；填充量w2取0.3；加工费用Δ取0.1（万元/吨），则由式（3）可得填充聚烯烃的价格P最高为P≤(1-(ρ2-ρ1)/ρ2*w2) *P1= (1-(2.5-1)/2.5*0.3) *1=0.82（万元/吨）根据式（5）无机填料的价格P2最高为P2 ≤(ρ1 / ρ2 -Δ/ (P1*w2))*P1=(1/2.5-0.1/(1*0.3))*1=1/15（万元/吨）若对于尼龙来说P1取2（万元/吨），ρ1取1.13（ton/ m3）；高岭土ρ2取2.6（ton/ m3）；填充量w2取0.3；加工费用Δ取0.1（万元/吨），则由式（3）可得高岭土填充尼龙的价格P最高为P≤(1-(ρ2-ρ1)/ρ2*w2) *P1=(1-(2.6-1.13)/2.6*0.3) *2=1.6（万元/吨）根据式（5）高岭土填料的价格P2最高为P2 ≤(ρ1 / ρ2 -Δ/ (P1*w2) )*P1=(1.13/2.6-0.1/(2*0.3))*2=0.5（万元/吨）非金属矿物填料的作用和性能（1）非金属矿物填料的作用无机非金属矿物填料的主要作用是增量、增强和赋予功能。
碳酸钙的用途
碳酸钙作为重要的无机粉体产品，由于原料广、加工成本低、无毒性、白度高被广泛用于以下行业作填充料：【阳山县中棋化工】
1、塑料：在塑料中添加碳酸钙能起到一种骨架作用，提高塑料制品尺寸的稳定性；提高塑料制品的硬度和刚性；碳酸钙的添加可以改变塑料的流变性能；提高制品的表面光泽和表面平整性；减少塑料制品的收缩率、线膨胀系数、蠕变性能，有助于塑料的加工成形；提高塑料制品的耐热性，改进塑料的散光性；降低塑料制品的成本。
2、造纸：在纸张中添加大量碳酸钙可以保证纸张的强度、白度，同时降低成本、碳酸钙在白度、不透明度、细度上都优于滑石粉；碳酸钙在铜版纸中做涂料的白色颜料，优点是白度高，能调节油墨吸收性，有较好的遮盖力和光学性质。
3、涂料：碳酸钙是在涂料中大量使用的填料，起一种骨架作用。
在油性涂料中填充碳酸钙可以使涂料增稠、加厚，起一种填充和补平作用。
在面漆中碳酸钙是理想的消光填料；在水性涂料中由于碳酸钙是白色又亲水，价格又便宜，所以获得大量应用。
碳酸钙还在医药、食品、饲料、油墨、牙膏、化妆品等领域有着大量的应用。
而且随着科学的技术的进步和发展以及国家相关政策的影响，碳酸钙的用途必将越来越广，需求量也会越来越大。
4、橡胶：碳酸钙大量填充在橡胶制品中可以增加制品容积，从而节约昂贵的天然橡胶或合成橡胶，达到压缩成本的目的；改良加工性能，而且添加比例的变化不会影响橡胶的硫化体系；改进硫化胶性能，起补强或半补强作用；可以通过改变碳酸钙填充量来调节硬度；在乳胶胶浆中和橡胶的胶水中调整粘度等。
碳酸钙的表面处理改性及其在塑料中的应用
碳酸钙的表面处理改性及其在塑料中的应用摘要：碳酸钙是橡胶与塑料制品的填料，能够提升制品的耐磨性与耐热性，保证尺寸的稳定性与刚度，并提升制品可加工性，还能减少制品的经济成本。
碳酸钙粉末的表面在经过改性处理后，可以有效的获得塑料机体材料。
在降低塑料制品的经济成本，并改善部分性能的同时，对于获得性价比较高的填充塑料有着深远的意义。
本文在分析碳酸钙表面处理改性技术及机理的基础上，对改性碳酸钙在塑料制品中的应用进行研究，从而推动碳酸钙行业不断发展。
关键词：碳酸钙；表面处理改性；塑料；应用碳酸钙被应用在了PVC、PE、PP以及ABS等材料中，加入碳酸钙可以改善塑料制品中的部分性能，能够提升制品的使用范围，还能在塑料加工中减少一定的树脂收缩率，从而改变流态状态，提升粘度。
碳酸钙应用在塑料制品中，可以有效提升制品的性能，通过研究碳酸钙的表面处理改性及其在塑料中的应用，可以帮助企业充分明确塑料制品的综合品质，降低经济成本与碳酸钙的关系，明确碳酸钙表面处理改性，从而到达应用目标，促进碳酸钙应用范围扩大。
一、碳酸钙表面处理改性碳酸钙的表面处理是经过物理与化学的方式来吸附表面处理剂，或者键合在碳酸钙表面中，构成包膜，改善表面的性能。
随着时间的推移，人们对于碳酸钙的研究不断加深，在碳酸钙处理剂与处理方法上面已经有了很多的技术方法。
碳酸钙的表面处理方法主要可分为偶联剂、有机物、无机物等表面处理方式[1]。
通过研究，可以充分为碳酸钙的应用提供依据。
（一）偶联剂表面处理偶联剂表现处理主要是通过两性结构化合物来处理，分为硅烷类、铝酸酯类等，还可以应用锌酸酯、铬酸酯等作为表面处理。
偶联剂的作用机理是借助分子的一端基团和碳酸钙的表明出现反应，从而构成化学键合，但是另一端和聚合物相容产生物理缠绕，把不同的材料经过偶联剂的作用结合起来，从而改善塑料制品的机械、物理特性。
例如，钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂等等[2]。
（二）有机物表面处理有机物表现处理分为脂肪酸或盐处理、磷酸酯处理、聚合物处理等等，不同的表面处理会通过不同的作用产生不一样的反应、性能，从而达到处理作用。
碳酸钙在塑料薄膜中的应用
碳酸钙在塑料薄膜中的应用碳酸钙以其价格低廉、色泽洁白、综合性能良好而成为塑料薄膜中广泛使用的无机填料。
将碳酸钙制成填充母料用于塑料薄膜生产，具有简化工艺过程、改善混炼效果、提高生产效率、削减粉尘飞扬等优势。
本文就碳酸钙的种类、特性、改性方法等对其在塑料薄膜上的应用进行探讨。
1、碳酸钙的种类应用于填料的碳酸钙重要有重质碳酸钙和轻质碳酸钙两种。
重质碳酸钙（简称重钙）是用白垩、方解石、石灰石等天然矿石经碎裂、粉碎、超细粉碎等工艺而制得，是钙产品中紧要的品种之一，重要用于造纸、塑料、印刷油墨等行业中。
轻质碳酸钙的生产采纳化学加工方法，矿石经煅烧、分别、干燥、粉碎、筛分等过程处理后所得的产品即为轻质碳酸钙（简称轻钙，也称沉淀碳酸钙）。
在轻钙生产过程中，采纳不同的结晶条件，可以制得不同晶体的产品，如纺锤体、立方体、针状体、链状体、球状体等，重要用于橡胶、塑料、造纸、涂料等行业中。
无论是重钙还是轻钙，由于表面亲水疏油，在高聚物中分散性差，需要用改性剂进行表面活化处理。
经过表面活化处理后的轻钙，可广泛应用于薄膜行业中，只不过轻钙所需改性剂的量要比同等目数的重钙大，因而生产成本要高一些。
碳酸钙在薄膜中的应用相当广泛，聚合物中加入适当的碳酸钙既可以降低成本，又可以改善某些方面的性能，加添其附加值。
2、在塑料薄膜中碳酸钙作为填充材料的特点作为高分子材料的填充物，碳酸钙的优点重要有：加添尺寸稳定性；加添材料的刚度；加添材料的耐热性能；降低材料成本等。
但是也有其缺陷：密度加添；使用不当，会使强度、抗冲击、韧性等力学性能下降；材料光泽度有所下降。
碳酸钙粉体作为薄膜材料的填料，是亲水性无机化合物，其表面有亲水性的羟基，呈现较强的碱性。
这种亲水疏油的性质使得碳酸钙与有机高聚物的亲和性差，简单团聚，在高聚物内散不均匀，造成两材料间界面缺陷，直接应用效果不好。
随着填充量的加添，这些缺点更加明显，如过量填充甚至使制品无法使用。
为此我们需要对碳酸钙进行改性处理。
PVC 碳酸钙、滑石粉填充体系的特点？-PP论坛_包装印刷360
PVC/碳酸钙、滑石粉填充体系的特点？碳酸钙作为PVC的填料，是所有填料中用量最大、使用最普遍的。
碳酸钙具有价格低廉、无毒、无刺激性、无气味、色白、折射率低、易于着色、柔软（莫氏硬度为3)、原材料供应充足等优势，而且还是PVC次级稳定作用中的酸性接受体，还可以减少制品的收缩率，因此对碳酸钙填充PVC的研究很多。
作为PVC塑料中使用的碳酸钙，种类较多。
从总体来讲，分轻质碳酸钙和重质碳酸钙；从表面活比，其拉伸强度化剂来划分，有硬脂酸活化碳酸钙和钛酸酯偶联剂活化碳酸钙。
与没有进行表面处理的碳酸钙相、弯曲强度、冲击强度都明显高于未活化的碳酸钙。
采用纳米CaCO3粉体与纳米CaCO3母料（纳米CaCO3分散在少量的CPE中）分别对UPVC型材进行填充，以制备高性能化的UPVC型材。
研究结果表明，当CaCO3粉体或母料的填充量为5质量份左右时，UPVC的冲击强度和拉伸强度均有一定程度的提髙，改性效果优于轻质碳酸钙（如表3-5所示），但当纳米CaCO3填充量超过8质量份时，材料的性能反而有所下降，且直接填充纳米CaCO3粉体的效果优于纳米CaCO3填充母粒。
刚性粒子填充塑料的性能主要取决于两个因素，一是无机粒子的平均粒径；二是无机粒子的表面活性。
分别比较了轻质CaCO3(120目）、普通活性CaCO3(320目）、超细活性CaCO3(5000目）以及用钛酸酷类偶联剂处理过的03003粒子对体系的增韧效果。
分析发现，当CaCO3粒径较大时，共混体系的冲击强度随碳酸钙用量增大而下降；经过表面处理的CaCO3改性体系的冲击性能优于未处理CaCO3改性体系；粒径细化以后，随着CaCO3用量增加，体系的冲击强度存在最大值，如5000目CaCO3用量为10质量份时，体系的冲击强度由15Kj/m2增至27Kj/m2。
在纳米CaCO3用量为10%时，体系的冲击强度比PVC基体树脂提高了3倍，拉伸强度出现最大值（58MPa)，比基体树脂提高了11MPa,具有增强增韧效果。
塑料中为什么要加滑石粉？有哪些注意事项？
塑料中为什么要加滑石粉？有哪些注意事项？滑石具有特殊的薄片状结构，作为填料，不但能节省树脂的使用量，还能显著地提高制品物理性能，是塑料领域重要的功能性填料。
1、滑石粉在塑料中的应用特点（1）功能性滑石粉的加入可改善塑料的多种性能，如成型收缩率、表面硬度、弯曲模量、拉伸强度、冲击强度、热变型温度、成型工艺及产品尺寸稳定性等。
（2）经济性滑石粉的加入可显著降低材料成本，提高企业经济效益，这一点毋庸置疑。
（3）适用性强，应用范围广在不同的塑料材料中，除了降低成本，滑石粉的应用特点也不一样：ABS和尼龙中加入滑石粉，可改善耐热性和成型收缩率；聚乙烯中加入滑石粉，可改善刚性、耐热性、成型收缩率；聚丙烯中加入滑石粉，可提高整体强度、耐热性、成型收缩率和刚性；农用塑料棚膜中加入滑石粉，在保持较好的透光性同时可提高其保温性；在PE、PP、PVC等塑料薄膜中，滑石的硬度低，手感好，折射率与PP、PE相近是首先的防粘剂；高目数的滑石粉，在聚丙烯中可起到成核剂的作用，有效提高聚丙烯的综合性能；中空制品中添加滑石粉，可降低生产成本，减小收缩率，改善刚度，提高制品使用寿命；汽车塑料、管类等工程塑料中加入滑石粉，可提高其冲击强度，改善高温下的抗蠕变性能，降低收缩率，赋予制件表面质量更加优良，外观更加华丽，触摸感更适宜。
注塑制品中加入滑石粉，可明显改善注塑产品的力学性能，降低注塑零件的浇口、边缘等收缩造成的凹陷，改善外观效果及手感性。
家电产品用塑料中加入滑石粉，可使其耐老化、防晒、褪色、隔热、保温、阻燃、隔音。
2、滑石粉使用时的注意事项（1）滑石粉必需进行表面改性处理目的是改善滑石粉和塑料原料之间的相容性，提高应用效果，应用于不同的塑料应选择不同的表面处理剂。
（2）滑石粉在塑料原料中的分散性在相同配方的条件下，滑石粉在塑料原料中的分散性对改性料最终理化性能影响很大，在生产过程中应严格控制。
影响滑石粉在塑料原料中的分散性的主要因素有配方、温度、产量、工艺过程等。
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塑料改性中，滑石粉和碳酸钙的应用与区别
滑石粉和碳酸钙都是用来做填充的，其目的主要有：
1.增加尺寸稳定性（也就是收缩降低）
2.增加材料的刚度，
3.增加材料的耐热性能，
4.降低材料成本等几个方面，
但是也有其缺陷：
1.密度增加，
2.使用不好，冲击韧性下降，
3.材料光泽有所下降。
滑石粉和碳酸钙一样有粒度的区分，一般是300目，600目，800目，1250目和2500目，当然，还有更细的，而一般用在塑料里面可以选取800目和1250目这两个，这样可以使性能/价格比最高。
滑石粉的价格有所波动，一般说来，根据目数来定价格不会有太大问题，比如：800目一般价格也就在700到850元之间，1250目也就在1000到1280元之间。
价格太高或则太低都是不正常的。
关于滑石粉和碳酸钙的区别使用：
1.滑石粉形状是片状，所以具有更高的刚度，尺寸稳定性和耐热温度，增强效果好。
2.碳酸钙一般都是粒状，所以其刚度等各个方面不如滑石粉，但是其价格更低廉，并且白度高，同时对塑料冲击韧性影响小。
3.滑石粉对聚丙烯有成核作用，而碳酸钙在这方面效果不明显。
4.碳酸钙一般可以分为轻质碳酸钙和重质碳酸钙，而滑石粉没有这个区分，滑石粉都是从天然的矿产中磨粉出来的
碳酸钙/滑石粉复合增强PP，其性能如下：
含量拉伸强度Mpa 弯曲强度Mpa 弯曲模量MPa 洛氏硬度模型塑缩率％20％碳酸钙27.8 40 2000 105 0.87 20％滑石粉29 42 1300 100 0.82
10％碳酸钙
0.74
＋10％滑石粉32 45 2500 130。