中国粉体网讯
1塑料水瓶带来的启示
近日，一条来自苹果官方的信息“在iPhone13中，天线是回收的塑料水瓶制造的!”突然引发网友热议。据苹果官方的回应，由于致力于环保，他们将塑料水瓶升级改造成一种更强大的高性能材料，以制造天线。
苹果官方显示的“塑料水瓶”材料利用相关内容
网友可能觉得很“新鲜”，不过在“阅”的各位对塑料“摇身一变”就改性的事儿，应该都不陌生。
其实，近些年废旧塑料回收+改性+再利用的趋势越来越明显，塑料的“循环经济”也被大众所赞同。废旧塑料回收是经化学转化，重新生成与石油基塑料同等品质的新塑料的过程。改性塑料，一种在通用塑料和工程塑料的基础上，经过填充、共混、增强等方法加工改性，提高了阻燃性、强度、抗冲击性、韧性等性能的塑料制品。
话讲一圈，塑料变塑料，还是塑料。不同的是，塑料性质变了，性能提升了。今天我们看见的是，“塑料水瓶变天线”，而“明天”可以出现各种改性塑料，它们被应用在各式各样的场景，也经历着“身价翻倍”的奇遇。塑料有那么多种类，碳酸钙有那么多属性，无论是塑料还是碳酸钙，功能化产品都有无限可能。诚然，着眼哪个塑料应用领域，能否走进新细分领域，这需要技术、资金、市场等等一系列因素共同作用，不过我们思维的火花需要一直闪亮。
2碳酸钙与塑料改性
目前，碳酸钙是塑料中使用最广泛的填充剂之一，其价格低廉，来源广泛，相对密度较小，在塑料中除具有增量作用外，还有改善加工性能和制品性能的功效。
在塑料制品中，轻质碳酸钙的最大特点是有补强作用，可提高制品的冲击强度。重质碳酸钙用于塑料可降低成本，与树脂亲和性好，分散度高，折射率与塑料相近，易着色，并能改善塑料制品的强度和稳定性。纳米碳酸钙主要应用于高档塑料制品，使改性塑料的刚性、韧性等多项指标得到明显提升。
3碳酸钙粉体对塑料的特殊改性效果
3.1对拉伸和冲击性能的影响
碳酸钙具有提高塑料薄膜拉伸强度和冲击强度的效果，而补强效果直接受碳酸钙粒度和表面改性的影响。
粒度大小的影响：碳酸钙的粒度不同，对塑料的改性效果不同，具体见表1所示。一般粒径在1000目以下，主要用于增量改性；粒径在1000~3000目，添加量在10%以下，有一定改性效果；粒径在5000目以上，属于功能碳酸钙，具有明显的改性效果，可以改善拉伸强度、冲击强度。纳米级碳酸钙虽然粒度更细，但因目前难以分散，只能做到与8000目碳酸钙一样的改性效果。
表Ⅰ不同粒径的重质碳酸钙对PP复合材料的性能影响
来源：王文广教授
表面处理的影响：粒度适当的碳酸钙如果表面处理的好，可以改善复合材料的拉伸强度、冲击强度。
3.2燃烧时的抑烟作用
CaCO3具有优异的抑烟作用，其原理在于它可以和烟雾中的卤化氢反应（捕捉），使之生成稳定的CaCl2。因此凡在燃烧时产生卤化氢的聚合物，如氯乙烯、氯磺化聚乙烯、氯丁橡胶等，都可以用CaCO3作为抑烟剂。
3.3增大导热速率
碳酸钙的加入提高了薄膜的导热速率，从而使吹塑薄膜的膜泡冷却比较快，提高生产效率，提高挤出机产量。
3.4提高流动性
碳酸钙可以提高复合体系的流动性，减少熔体粘度和挤出机扭矩，增加挤出机产量，提高生产效率。不同品种碳酸钙对流动影响不同，具体复合材料流动性大小顺序大方解石碳酸钙>大理石碳酸钙、白云石碳酸钙>小方解石碳酸钙>轻质碳酸钙。
3.5配色性能
替代部分白色颜料：高白度的碳酸钙可以替代部分钛白粉，从而节省成本。大方解石碳酸钙因为白度高、遮盖力大而被常用。
表Ⅱ一些无机、有机颜料的遮盖力
来源：王文广教授
对着色的影响：碳酸钙本色为白色，对鲜艳的彩色有影响，配不出鲜艳的色彩；配黑色也有影响，配不出特别黑的颜色。
表Ⅲ各种白色材料的折射率
来源：王文广教授
对色光的影响：碳酸钙除了白色本色外，往往还带有不同的色光，会影响颜色的纯正性。色光为物体主颜色之外带有的附带颜色，色环直径两端的色光为互补关系，如蓝色的补色为黄色，混合可得到白光，是消除色光有效办法。
改进塑料制品的散光性：碳酸钙的加入对塑料制品不是增加光泽度，而是起到降低光泽度的消光作用。
3.6增加透气性能
填充碳酸钙的塑料薄膜，在拉伸时会在薄膜中产生微小气孔，只能透过水蒸气而不能透过液体水，因此可用于生产透气塑料制品。例如，典型的透气膜就是大量碳酸钙填充和薄膜拉伸制成的。
3.7促进制品降解性能
含有碳酸钙的聚乙烯塑料袋埋于地下后，碳酸钙有可能与二氧化碳和水反应生成可以溶于水的Ca(HCO3)2离开薄膜，在薄膜上留下微细的孔洞，增大塑料薄膜与周围空气和微生物接触的面积，从而促进制品降解。
3.8起到成核作用
纳米CaCO3对聚丙烯的结晶成核有诱导作用，可以增加β晶含量，从而提高聚丙烯的冲击韧性。
3.9降低PA塑料的吸水性
PA/碳酸钙复合材料的吸水性要低于PA纯树脂，例如在PA6中填充25%的碳酸钙，复合材料的吸水率降低56%。
3.10改善表面性能
碳酸钙可以增加复合材料的表面张力，并且具有优异的吸附性，因此可以改善复合材料的电镀性、涂覆性和印刷性能。
结语
目前，碳酸钙在塑料领域的应用相对成熟，技术和设备发展水平基本同步。而下一步，广大碳酸钙生产商能否着眼市场和技术前沿，如何做好迎接“限塑令”带来的挑战和机遇，并将绿色发展和循环经济融入到产品之中，将实实在在关乎企业未来生存与发展。
参考来源：
王文广教授塑料配方与改性咨询、中国粉体网、苹果官网、百科等
