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几种极具市场潜力的使用碳酸钙的深加工产品及相应技术

文字:[大][中][小] 2015-10-8    浏览次数:944    

几种极具市场潜力的使用碳酸钙的深加工产品及相应技术

1.1 低载体、低能耗、高产率PP编织袋扁丝用填充母料

该填充母料采用新式混炼造粒工艺生产,原辅材料成本低,吨产品耗能低,每条生产线可达日产30吨以上的高产率。两低一高的新技术为提高填充母料产品的市场竞争力奠定了坚实基础。

新的切粒冷却工艺不同于风冷模面热切,也不同于拉条+传送带冷却,更无须与水接触;

新的熔融混炼工艺不用双螺杆混炼挤出设备,可大大节省设备投资,同时也因设备能耗降低而使吨产品能耗降至百元以内;

科学的原辅材料配方,可以在保证使用效果的前提下显著减少载体树脂用量,从而大大降低原材料成本;

填充母料产品颗粒整齐,无碎末,易熔融,特别适用于温州产拉丝设备和工艺;

整体生产线在低载体、低能耗前提下,日产可高达30吨以上。

1.2 以相容性良好的高分子材料为载体的ABS用填充改性母料

ABS树脂的用途十分广泛,废旧ABS再生利用也十分普遍。在ABS树脂中加入填料或改性剂,可以降低成本、提高冲击韧性或增加阻燃、耐老化等功能性。

碳酸钙、滑石粉等矿物粉体材料大量用在聚烯烃(PE、PP)和聚氯乙烯塑料中,但在ABS中应用始终未取得理想效果,其主要原因在于载体树脂的选择是否得当。

以相容性良好的高分子材料为载体,可将填充剂、改性剂、吸湿剂、阻燃剂等多种改性材料以母料形式带人ABS,不仅可以达到预期的改性效果,而且对ABS的各种物理机械性能和成型加工性能影响小,对获得理想的性能价格比十分有利。

作为载体树脂的高分子材料本身的价格低于ABS,但与ABS的相容性良好,在正确而又完备的操作条件下,可以安全地使用。

1.3 碳酸钙增韧HDPE专用料

该成果为国家自然科学基 金重点资助课题的研究内容之一,通过界面分子设计,碳酸钙表面的物理化学改性和柔性界面改性剂的使用,借助特殊的加工工艺,促使在均匀分散的碳酸钙粒子周 围形成界面结合良好的柔性界面层,即形成软壳/硬壳的微观结构,研制成功一种超高韧性的无机粒子填充高密度聚乙烯复合材料,当无机粒子填充到了重量的 30%时,复合材料的缺口冲击强度达到800J/m,比纯高密度聚乙烯提高8倍。该材料可以用于许多结构,壁管(缠绕管、波纹管)生产,具有重要的实际应 用价值。

1.4聚丙烯塑料用填充增韧母粒

增韧型聚烯烃填充母粒是 采用壳一核界面结构模型设计的新型增韧剂,它是一种分散均匀的具有壳一核结构的无机矿物填充母料。这种填充母料能在聚合物基体中重新均匀分布,并可直接注 射成型,以获得一种高性能的无机刚性粒子增强、增韧的复合材料。用它替代橡胶增韧聚丙烯可以大大降低成本,同时还可以克服用粉体填充聚合物受加工条件的制 约,实现定量加料、稳定性能,是一种有广泛使用价值的新材料。

塑料成型加工时,如果原 料中含有水份,哪怕含量很低,也会造成制品的缺陷或内部 空洞,特别是使用回收再生粒料吹塑薄膜时,对水份含量要求的更严格。为此通常在将原料加入成型设备之前先对其加热烘干,去除水份,不仅要增添专门的设备, 而且耗能费 时增加了成本。使用吸水母料可省去烘干工序,只须按一定比例将该母料与含水的原料 混匀即可。表12为几种原料吹制的薄膜的性能。从表中所列数据看出,加入1%的吸水 母料的回收料吹成的薄膜比烘干处理后吹成的薄膜拥有更好的力学性能。

1.6 光钙型环境友好改性塑料专用料

光降解是降解塑料的重要 途径,但由于我国地域宽阔,气候条件变化无常,加有光降解剂的塑料往往在避光条件下(如地膜被土壤掩盖、包装膜被填埋)不再继续降解,造成纯光降解塑料不 能达到预期的效果,而如果在加入光敏剂的同时,加入适量经生物活性处理过的碳酸钙,则可在被掩埋避光条件下仍能继续降解,并使无回收利用价值的塑料安全返 回大自然。在目前没有更好的替代办法还不得不使用聚乙烯等塑料材料,而光降解和淀粉填充型降解塑料都不如人意的情况下,光钙型降解塑料无论在环境降解效果 上,还是在价格上都不失为一种明智的选择。近年来全生物降解型塑料陆续出现并开始小规模产业化生产,如聚乳酸(PLA)、二氧化碳与环氧化合物的共聚物 等,它们的降解性是勿庸置疑的,但除力学性能、耐热性能尚有不足外,其价格也令市场望而止步,如一只快餐盒,PS泡沫塑料的不足0.1元,而全生物降解塑 料的则需0.6~0.8元。因此如何通过使用廉价的碳酸钙等无机材料降低成本也是全生物降解塑料从业人员十分关注的问题。

从广义上讲,实用、性价比高、制造和使用过程中对环境无破坏、用后可回收再生利用或可以对环境影响最轻微的方式回归大自然都可以称得上环境友好型材料。我们相信,在研制开发生产环境友好改性塑料的进程中,碳酸钙将大有作为。

2总结

碳酸钙在塑料中的应用取 得世人瞩目的成就,是碳酸钙行业和塑料行业,特别是改性塑料行业共同努力的结果。从几十年走过的历程看,碳酸钙行业发展是市场需求扩大的直接结果,而市场 的扩大离不开加工技术的进步和应用技术的开发与成熟。建设技术创新型国家,首先要在节约资源、能源方面,在提高性能价格比方面,在绿色消费保护环境方面下 大力气,成为我们国家可持续发展,实现长治久安的重要战略决策。国务院关于加快发展循环经济的若干意见(2005年)中指出,“本世纪头20年,我国将处 于工业化和城镇化加速发展阶段,面临的资源和环境形势十分严峻。必须……按照减量化、再利用、资源化的原则,采取各种有效措施,以尽可能少的资源消耗和尽 可能小的环境代价,取得最大的经济产出和最少的废物排放,实现经济、环境和社会效益相统一,建设资源节约型和环境友好型社会”。新的历史使命已经摆在我们 面前,碳酸钙作为一种宝贵的资源,作为改性塑料的重要原料之一,必将为国民经济的可持续发展做出更大的贡献!我们两个行业要充分发挥各自的优势,强化相互 的联系和支持,共创协同发展的大好局面!


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