中国粉体网讯 2021年6月29-30日，由中国粉体网主办的“2021全国碳酸钙产业高值化发展交流大会”在安徽池州隆重召开，期间我们邀请到深圳市高分子行业协会王文广教授级高工做客“对话”栏目，进行视频访谈，围绕碳酸钙填充母料的优势、设计、应用现状等进行了探讨交流。
王文广教授级高工
©Fen Xiangjia/Cnpowder.com.cn
粉体网：王教授，首先请问碳酸钙作为填充母料填料的优势有哪些？
王教授：主要有三大优势。第一，防止粉尘污染环境。自己用碳酸钙粉末生产时有粉尘污染，而现在环保压力大，碳酸钙填充母料可有效防止粉尘污染。第二，促进粉体分散更加均匀。企业自己添加碳酸钙时，可能在产品中分散不开，而做成母料时，已预分散。第三，提高粉体与基体的相容性。直接添加碳酸钙，同聚乙烯的相容性要差，这样会大大降低产品的强度。做成母料时，已添加相容成分，所以对强度影响小，甚至可以提高强度。
粉体网：王教授，填充母料配方设计包括哪些方面的设计？
王教授：概括而言，涵盖六大板块。第一大板块是功能板块，就是母料里要有什么功能，关键是用什么粉体。第二是成型板块。母料是把粉体变成颗粒，使其成型。第三是分散板块，要分散均匀。第四是相容板块。第五是稳定板块，因为聚乙烯载体在加工过程中分解太大会影响强度。第六是美观板块，使产品美观一些，便于出售。
粉体网：王教授，对于功能组分设计，该如何选择无机粉体？碳酸钙在母料配方中应如何选择和使用？
王教授：功能母粒是母料的核心，体现母料的功能性。比如色母料用来配色，抗静电母料用来抗静电，阻燃母料用来阻燃。
填充母料的功能取决于母料中无机粉体的性能。如提高冲击选择纳米碳酸钙和沉淀硫酸钡；提高拉伸选择硅灰石和滑石粉等；不影响透明性选择沉淀硫酸钡、高硅含量滑石粉和元明粉等；赋予吸水功能用氧化钙等。
对于碳酸钙，又分为不同的品种，表现出不同的粒度、吸油值等表观性能。如我报告所提，碳酸钙涵盖重质碳酸钙、轻质碳酸钙两大类。重质碳酸钙又分大方解石的、小方解石的、大理石的、白云石的等等，性能会有所不同。轻质碳酸钙又分为球状、立方形、柱状、纤维状、空心状、碟状等，不同形状所表现的性能也不同。在选择时，要依据最终产品以及想达到的功能。比如造纸用碳酸钙母料，选择蝶状；若冲击强度要求高，优先选轻钙。依据不同用途选择相应的产品。
粉体网：王教授，碳酸钙填充母料配方设计原则是什么？目前业内碳酸钙填充母料配方设计中容易忽视的有哪几点？
王教授：原则有两点。第一，尽量少用小分子的。因为现在环保压力很大，如果加入小分子太多，那么在生产过程中容易挥发产生VOC气体，可能会不达标。第二，各种助剂的加入量和碳酸钙的粒度有关。粒度越细，加入各种助剂、润滑剂、分散剂、相容剂要多一些。另一方面，粒度越细，在母料中的粉体含量要降低一点。
目前企业做碳酸钙填充母料容易忽视的是相容性，很多企业没有考虑相容性。如果客户对碳酸钙加入后的强度要求很高，就要添加相容剂。如果客户对加入后强度损失不在意，那就不需要添加相容剂。目前很多企业不添加相容剂、分散剂，直接添加载体、功能母料、润滑剂，这样做出的产品容易存在结块、产品性能差。
此外，根据需求，六大组分不是全部必须有的。比如美观组分，若自己使用，不需要添加；如果是聚乙烯用，可以不用稳定组分。
粉体网：王教授，您从事塑料行业35年，是高分子改性领域专家和行家。您认为该如何将碳酸钙更好的用于塑料中？
王教授：碳酸钙是目前塑料填料里最为便宜的一种，1250目约是400元。所以目前选用填料优先选择碳酸钙。但是反言之，碳酸钙目前大部分还是低值化应用。碳酸钙在高值化应用方面应该重视起来。
目前企业选用碳酸钙，主要用来降低成本。同时会产生一些副作用。比如提高了产品密度，影响了产品的某些性能，尤其是拉伸、冲击性能的影响比较大。但如果碳酸钙母料做好了，尤其是六大组分设计好了，是会提高产品性能的，可以提高拉伸强度、冲击强度。目前我已设计出这样的产品并已在试用。
另外，对于密度问题，添加碳酸钙后，一个塑料袋可能由20g变成30g，重量增加，这样不利成本的降低。因此，我现在也正研究，如何加入碳酸钙的同时，密度不增加，或者相等或者降低。现在我已研究出一款密度不增加的母料。
按照我的设想，碳酸钙将来应该具备降低成本、降低密度、提高强度等综合功能，变得更加完美。目前碳酸钙更多是被低价售卖，但如果加大投入，提升产品性能，卖价会翻好几倍。
一个完整的填充母料配方由：载体树脂、无机粉体、分散剂、偶联剂、相容剂、润滑剂、抗静电剂、抗氧剂、热稳定剂等10多种以上成分组成。其中功能组分是母料的核心组分。碳酸钙填充母料配方设计的起点也要从钙粉开始，就像盖楼的地基一样。整体而言，碳酸钙是一个被低估了的很好的材料。未来，碳酸钙高值化应用是其发展的重要方向。
（中国粉体网编辑整理/黑金）
