中国粉体网讯 碳酸钙作为最常用的塑料填充材料，具有无毒、无刺激性、无气味、白度高、硬度适中、价格低等优势。此外，碳酸钙折射率与许多增塑剂、树脂的相近，对塑料的着色干扰极小，在塑料加工过程中被大量使用。

1、塑料填充改性技术发展趋势

对塑料填充影响最大的技术有两项，一是超细填料和纳米填料的开发，二是填料表面改性处理。

超细填料和纳米填料的开发方面。众所周知，常规粒度填料的加入会导致复合材料冲击强度的大幅度下降，而超细填料和纳米填料的加入不但复合材料的冲击强度和拉伸强度不会下降，反而会有不同程度的升高，这就是刚性增韧和增强技术。

相较于普通的碳酸钙，超细重钙和纳米碳酸钙在塑料中能发挥更多功能化改性作用。纳米碳酸钙粒子的超细化，其晶体结构和表面电子结构发生变化，产生了普通碳酸钙所不具有的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子效应。与其他填料相比，纳米碳酸钙在分散性、补强效果、功能性，使用成本等方面有较大的优势。

纳米碳酸钙可以增加塑料制品体积，提升制品的硬度和强度，改善塑料加工性能，并增强塑料制品的耐热性、弯曲强度、弹性模量等各项性能指标。另有研究指出，超细湿法研磨重质碳酸钙可20％～30％替代有机颜料，起到提高性能和降低成本的作用。将超细重质碳酸钙添加在PE和PP复合材料中其拉伸强度与添加轻质碳酸钙相当，弯曲强度和冲击强度比添加轻质碳酸钙要好，加工流动性更好；应用于PVC压延膜领域具有比干法碳酸钙更高的光泽度，更低的比重。

填料表面改性处理方面。近些年填料表面的处理技术发展越来越快，填料与树脂的结合力越来越大，对制品性能的提高幅度也越来越大。

未经表面处理的碳酸钙与树脂的相容性较差，容易造成在高聚物基料中分散不均从而造成复合材料的界面缺陷，降低材料的机械强度，且随着用量的增加，这些缺点更加明显。

而硬脂酸、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂包覆改性可增大碳酸钙与有机体的界面相容性及亲和性，从而提高其与橡胶或塑料等复合材料的物理性能。

2、塑料填充碳酸钙应用研究

提高刚性:具体体现在弯曲强度、弯曲模量、硬度等性能指标上。填料中二氧化硅的含量越高，刚性改性效果就越明显。其中重质碳酸钙（提高30%）>轻质碳酸钙（提高20%）。

提高尺寸稳定性:具体体现在降低收缩率、降低翘曲、降低线膨胀系数、降低蠕变、增加各向同性程度，尺寸稳定效果大小依次为球形填料>颗粒填料>片状填料>纤维状填料。

提高拉伸和冲击性能:无机粉体并不能总是提高复合材料拉伸和冲击性能，只有在达到特殊条件才可以提高，而且提高幅度也并不大。无机填料达到一定细度后，填料表面包覆处理得好、复合体系中添加相容剂后，可以改善复合材料拉伸强度和冲击强度。不同碳酸钙改善效果不同，对冲击强轻质碳酸钙>重质碳酸钙，对拉伸强度重质碳酸钙>轻质碳酸钙。

改进光学性能:无机粉体可以提高复合材料的遮盖性、消光性和散光性，如钛白粉就是典型的遮盖力最强的无机颜料，而碳酸钙可以部分替代钛白粉使用，甚至是研发出碳酸钙和钛白粉的符合产品。

2024年4月10日~11日，第三届全国碳酸钙产业高值化发展交流大会将在江西·吉安举行，届时中国塑料加工工业协会改性塑料专委会秘书长杨松伟将在大会上作《碳酸钙在塑料领域的应用技术》主题报告，重点介绍碳酸钙在各类塑料包装材料、改性塑料领域中的应用要求、发展趋势以及配方示例。

专家介绍

杨松伟，男，福建师范大学福建省改性塑料技术开发基地副主任，中国塑料加工工业协会改性塑料专委会秘书长，福建塑料行业协会秘书长，中国再生塑料技术创新战略联盟副秘书长，福建省塑料及其制品标准化技术委员会（SAFJ/TC7）委员，贺州市石材碳酸钙产业发展专家顾问团顾问。

主要从事“无机粉体功能化与改性塑料开发”、“环境友好材料及固体废弃物综合利用与治理”等研究和新产品开发工作。获得福建省科技进步奖二等奖1项，福州市科技进步奖三等奖1项，近年来申请获批了多项专利。

参考来源：

李建军主编塑料配方设计（第三版）化学工业出版社

陈更新，等：粉体填料在塑料制品中的应用，上海塑料制品研究所

钙帮、粉体网等

(中国粉体网编辑整理/昧光)

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