纳米碳酸钙在塑料中的应用

纳米碳酸钙在塑料中的应用

在塑料的加工与生产中，普通碳酸钙产品只能作为一般的填料使用，而经过改性的纳米碳酸钙除了作为填充剂，还能起到活性剂和补强剂的作用，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。

纳米碳酸钙已广泛应用于PVC、PS、PP等各种塑料的加工中，其中以PVC的用量最为庞大，尤其是电线电缆、管材等制品，纳米碳酸钙对PVC塑料具有很好的补强增韧作用，其主要的纳米特性使加工后的PVC塑料具有很好的强度、阻隔性、阻燃性、热稳定性等力学性能。

塑料行业对纳米碳酸钙的技术要求主要有：

吸油值：塑料行业对纳米碳酸钙的吸油值要求一般都很低，因为纳米碳酸钙的粒径小，比表面积大，如果吸油值大则混炼时消耗的增塑剂就多，使体系粘度升高，不仅影响了加工性能，而且使生产成本上升。

晶形：以立方体、球形为主，这些晶形的产品表现出的流动阻力较小，易于生产加工，且不影响塑料制品的表面光泽度。

粒径：应用于塑料中的纳米碳酸钙粒径一般控制在100nm左右，粒径过大不能体现纳米碳酸钙的效果，且会影响制品的外观；粒径过小会导致表面能增加，颗粒团聚严重，很难在加工时完全分散，导致制品表面出现颗粒。

分散性：应选择高分散性的纳米碳酸钙，如果纳米碳酸钙团聚严重，则二次粒径会比一次粒径大得多，而塑料加工混炼剪切力不是太强，有些团聚严重的纳米碳酸钙不容易打散，在应用时会引起局部缺陷，导致产品质量出现问题。

水分：水分控制应不高于0.5%，若水分过高，会使塑料表面产生气泡或空鼓等现象。

pH值：纳米碳酸钙的pH值应控制在10以下，若PH值偏高，会影响制品的白度，表面光泽度，使外观变差，同时pH高还会使体系的粘度升高，影响加工过程。

在应用于塑料行业的各种非金属矿粉材料中，碳酸钙用量最大，约占到塑料添加剂总量的60～70%，但在高性能化应用研究中仍存在很多问题，特别是如何解决纳米碳酸钙的团聚，如何改进纳米碳酸钙分散效果，如何提升复合材料的粘结强度等方面尚未有效解决。