非矿粉体在塑料工业中的应用现状及发展趋势(1)

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1、非矿粉体在塑料工业中的应用现状及发展趋势中国塑料加工工业协会改性塑料专业委员会刘英俊摘要：非金属矿粉体材料(非矿粉体)在塑料工业所使用的原材料中占据重要地位。非矿粉体作为填料使用时可以起到增量和降低成本的显著作用，近年来其改性作用和环保功能日益突显出来，成为推广应用的亮点。本文就非矿粉体在塑料工业中的应用现状及发展趋势做了介绍，并就影响非矿粉体应用的几个关键技术问题发表了自己的看法。关键词：非矿粉体填充改性分散表面处理成型尺寸收缩率可环境消纳1非矿粉体在塑料工业所使用的原材料中占据重要地位中国是当今世界上的塑料大国，其塑料

2、制品总产量仅次于美国，稳居世界第二位。2004年我国合成树脂表观消费量已达3800多万吨，而且连续多年的年均增长率都在15％以上，据此2005年和今后几年，合成树脂表面消费量达到4000多万吨是毫无疑问的。根据多年来塑料工业使用非矿粉体的经验，在塑料制品中非矿粉体的总量占塑料制品总量的10％以上，也就是目前每年至少有400万吨非矿粉体材料用于塑料工业。这个数字与非矿行业的统计数字相吻合，例如全国五百余家碳酸钙生产企业年产各种碳酸钙产品500余万吨，其中有一半销往塑料行业。此外还有滑石粉、高岭土、硅灰石粉、水镁石粉等多种非矿

3、粉体作为塑料原材料使用，这些粉体材料在改善塑料某些方面的性能或增加电、磁、光、热、阻燃等功能方面起着至关重要的作用。非矿粉体来自非金属矿物，或将其直接粉碎、研磨、分级得到具有一定粒径大小范围的粉末，或是以非金属矿物为主要原料经化学反应和脱水、干燥等程序而成粉末状产品。无论是哪一种非矿粉体材料，只要它用于塑料，都能得到良好的技术经济效果，有的效果是纯高分子材料或其它添加剂所不可能替代的。1．节省石油资源和能源，效果显著我国目前石油产品进ISl量已过亿吨，当前石油国际价格暴涨，以石油为主要原料的合树脂价格也随之攀升，用相对储量

4、丰富的非金属矿代替石油产品，既便考虑密度因素，每年也能少用数百万吨合成树脂，无疑是对国家的重大贡献!能源的节省更为明显，相对合成树脂产品从石油勘探开采、运输、裂解、合成整个过程所需的能源消耗，非矿粉体的生产要简单得多，一吨产品的投资和能源仅及合成树脂的数百分之一。合理地大量使用非矿粉体对于建设节约型社会，实施可持续发展战略具有重要意义。2．降低塑料制品原材料成本，提高塑料制品的市场竞争力，效果显著几乎所有的非矿粉体的价格都低于合成树脂，最便宜的非矿粉体如400目重质碳酸22钙出厂价每吨仅一百多元，是动辄万元的合成树脂价格的

5、几十分之一，其它粉体材料也仅每吨数百元、上千元，在合理使用的前提下，即保障填充塑料制品使用性能的前提下，降低塑料制品原材料的成本是不言而喻的。在一般塑料制品的成本中，原材料成本占到50％70％，原材料成本的降低自然意味着塑料制品总成本的下降，市场竞争力的提高，这也正是众多塑料制品加工厂争先恐后积极使用非矿粉体的原因和动力。3．非矿粉体可使塑料材料的某些性能按照预期的方向得到改善、提高非矿粉体填充改性塑料技术进展迅速，人们发现碳酸钙、滑石粉不仅价廉，可以起到增量、降低成本的作用，而且对于所填充的基体塑料有显著的改性作用。清华

6、大学高分子研究所依据界面诱导与调控理论和应用技术，可以把重质碳酸钙作为抗冲改性剂使用，在重钙添加量达到50％时，填充HDPE的缺口冲击强度比纯HDPE提高数倍，甚至十几倍⋯。这种以非矿粉体为主体材料，经过独特的表面处理技术使填充塑料的冲击性能(韧性)得以显著提高，而同时材料的拉伸强度(强度)和弯曲模量(刚性)未显著降低的改性技术称之为刚性粒子增韧，近年来取得多项研究成果。滑石粉的颗粒呈片状，填充滑石粉的塑料其弯曲模量大幅度提高，同时也提高了材料的耐热性，在这方面云母粉的作用更加明显，只是由于价格偏高，尽管增刚效果优于滑石粉

7、，使用的机会才远少于滑石粉。4．非矿粉体可赋予塑料材料新的功能，而这种改性效果是直接使用高分子材料所不可能得到的研究表明，滑石粉、高岭土和云母粉都可以提高塑料薄膜的红外线阻隔性，这对提高农用大棚膜的保温性是至关重要的硷][引。此外，沉淀硫酸钡可让聚丙烯塑料表面具有高光泽度，硅灰石粉有利于提高塑料材料表面硬度，水镁石或通过化学反应生产的氢氧化镁兼具填充、阻燃、消烟三大功能，在研究低烟无卤阻燃塑料制品中发挥了重大作用，等等。5．非矿粉体的环保性正在日益显露出来塑料产业的迅猛发展在给社会带来种种好处的同时，也因人们随意丢弃的不良

8、习惯而给景观和生态环境带来一定的危害。近年来的研究成果表明，碳酸钙等无无机粉体材料在制造环境友好塑料材料方面可以发挥重要作用H】。这方面研究成果说明科学地、合理地使用碳酸钙等非矿粉体材料是目前减轻“白色污染”，使不易回收的包装袋、膜等塑料材料安全重返大自然的重要举措，加强宣传和积极推动其产业化，可以使非