纳米碳酸钙产品情况说明

 
一、纳米碳酸钙注释
纳米技术是指在纳米尺寸范围内通过直接操纵和安排原子、分子来创造物质。[纳米]（Nano）是法定计量单位中的一种长度单位名称，其单位符号为nm。1纳米等于10亿分之一米，相当于10个氢原子相挨排成直线的长度。一克普通的纳米材料，如果将其外表铺展开来，可以达到640平方米。 任何固态物质都有一定的形状，占有相应的空间，即具有一定的大小尺寸。纳米结构通常是指尺寸在100nm以下的微小结构。当材料的粒径为0.1～100nm时，统称为纳米材料。纳米材料按颗粒尺寸的大小可划分为3个等级：粒径为10～100nm称为纳米级；粒径处于2～10nm范围的称为分子级；粒径小于2nm称为原子级。
纳米材料与其一般粉末比较，当物质（材料）的结构单元（如晶粒或孔隙）小到纳米量级时，物质（材料）的性能就发生重大的变化，如熔点低、化学活性高、磁性强、热传导好、对电磁波的异常吸收等，不仅大大改善了原有材料的性能，甚至会具有新的性能或效应。由于纳米颗粒的体积效应、表面效应、宏观量子隧道效应、大小尺寸效应，使其具有常规材料所没有的特殊性能。颗粒微细化是PCC研究的方向，也是粉体材料的发展方向，越细的颗粒比表面越大，表面活性越强，在作为填充剂时越能起到补强效果，提高制品的性能。
纳米级活性碳酸钙是20世纪90年代发展起来的尖端产品，与普通碳酸钙相比，由于其物理性能有较大改善，使之在众多应用领域中可起到增强、增韧作用，从而改变产品的使用性和外观性，可以部分取代如白炭黑等昂贵的原材料，使产品成本下降，质量大幅度提高，因此，纳米碳酸钙一出现，就表现出广泛的适用性和较为旺盛的市场需求，可广泛应用于涂料、塑料、橡胶、胶粘剂、造纸、油墨、油漆、化妆品和医药等领域。
 
二、纳米碳酸钙生产应用技术的起沿
20世纪50年代，日本开始工业化生产纳米碳酸钙，现在已经成功开发出纺锤形、立方形、针形和锁链形等纳米碳酸钙及其改性产品50多种。美国MTI公司已成为国际上最大的轻质碳酸钙生产商；英国ICl公司主宰着国际高档涂料用纳米碳酸钙市场。
 
三、纳米碳酸钙产业结构与制程
纳米碳酸钙从产业链的角度可以分为上游、中游、下游和应用产品。
上游：主要原材料是含量≥97.5%矿石，直接从供应商采购，经精选、粉碎而成。
中游：主要为Ca(OH)2和CaCO3浆液，根据不同种类纳米碳酸钙的不同之需求，采用不同的消化条件，制的Ca(OH)2，并控制Ca(OH)2乳液的温度、浓度以及加入特殊的晶型控制剂进行碳化反应制的CaCO3浆液。其中碳化工序部分技术性强，对最终成品的质量起决定作用。
下游：即CaCO3成品。将上述CaCO3浆液用特殊表面改性剂进行改性后，再经脱水，干燥、粉碎、分级、包装而成。
应用产品：主要是基于用纳米碳酸钙作补强填充料的PVC、PP、PE等塑料制品、橡胶制品以及硅橡胶制品、涂料、油墨等的制造。
目前，国内纳米碳酸钙应用厂家主要在硅酮结构胶、高档涂料、油墨等行业采用进口的纳米碳酸钙。
 
四、产品介绍
1、 白樱华纳米碳酸钙CC-R系列
产品粒子细（粒径在40-80nm），比表面积大，表面活性高，具有良好的补强性能。适合PVC、PP、PE、ABS、TPR、橡胶等树脂的填充改性，可用于UPVC塑料建材，尤其是在PVC电线、电缆料中的应用量很大，填充量可高达65%。在作为上述树脂的填充补强材料时，分散性好，能显著降低体系的熔融粘度，改善加工流动性能，有效增加材料的刚性、韧性、弯曲强度等，可取代部分价格昂贵的填充料及降低PVC等树脂的用量，从而降低生产成本，增强市场竞争力。
 
2、 白樱华纳米碳酸钙CC系列
属高效填充、补强材料（粒径在60-90nm），同时亦具有非常显著的改性效果，广泛应用于硅酮胶（俗称玻璃胶）和其它粘胶剂中。与硅橡胶等树脂的亲和力良好，具有填充和补强的双重功效，能显著改善粘胶剂体系的“触变性”和“剪切稀释特性”。达到改善产品品质，降低生产成本，提高市场竞争力的效果。
 
五、纳米碳酸钙主要用在以下几个方面
1、塑料行业
塑料行业已成为纳米碳酸钙产品的第一大用户，其用量约占纳米碳酸钙总产量的55%。去年全国塑料制品产量1400万吨，同比增长14%；其中纳米碳酸钙用量较多的制品是电线电缆、工程塑料、塑料建材等，纳米碳酸钙作为功能性填料，除降低生产成本外，还可以降低体系熔融温度、改善加工流动性、提高制品力学性能。如聚烯烃制品中纳米碳酸钙用量增加2-3倍，仍能保持制品的良好力学性能。
2、建筑行业
伴随着建筑业的发展，建筑用各类胶粘剂、涂料以及建材等制品已成为纳米碳酸钙产品的第二大用户，其用量约占碳酸钙行业总产量的30%。由于我国一直在实施安居工程，建筑业将保持较大的增长幅度。目前，纳米碳酸钙产品用于胶粘剂、涂料主要起到填充补强和消光、增充骨架的作用，大约每年消耗5-6万吨纳米碳酸钙。
3、橡塑行业
橡塑行业是纳米碳酸钙产品的第三大用户，用量占碳酸钙总产量的10%左右。去年我国合成橡胶产量116.8万吨，同比增长11.5%，年消耗橡胶超过200万吨，居世界第2位，在橡塑工业中，加入的纳米碳酸钙不仅作为填充剂，而且带有一定的补强作用。值得关注的是，纳米活性碳酸钙在橡胶制品中的补强作用可与白炭黑媲美，常用于白色或浅色橡塑制品中，尤其在合成橡胶中补强效果更明显。预计在橡塑行业中的用量将有10%左右的增长。
4、汽车行业
纳米碳酸钙在该领域中主要应用在汽车内饰、密封胶以及防石击底涂漆等方面，随着中国汽车行业尤其是家用轿车的高速发展，对纳米碳酸钙的需求会进一步增加，2004年防石击底涂漆专用纳米碳酸钙的市场需求量估计有近2.3万吨，其中近一半仍需靠进口产品来满足。
5、造纸行业
造纸行业是纳米碳酸钙产品最具开发潜力的应用领域。用纳米碳酸钙产品作涂布级纸张的填充料，可提高纸制品的白度、蔽光性和表面光泽度，减少纸浆用量，大幅度降低生产成本。目前，造纸用纳米碳酸钙用量占总量的0.5%左右。在这一领域，英国ECC、瑞士欧米亚公司等国外公司的产品占绝对的优势，国内这方面的产品还处于起步阶段。随着对高质量纸张需求的增加，必将给涂布级造纸专用纳米碳酸钙产品带来可喜的市场。这一趋势提醒我们，开发专用产品，尤其是在有造纸大企业的省份，开发高固含量的乳液纳米碳酸钙产品，为造纸厂配套生产是企业的发展方向。
6、其他方面
如油墨、牙膏、医药等行业也是碳酸钙产品的用户之一，每年消耗的纳米碳酸钙约占总产量的5.5%。
 
六、市场分析
碳酸钙主要功能是无机填料，广泛用于橡胶、塑料、造纸、涂料、油墨、建材、日用化工、医药、食品、饲料等行业，随着上述行业高速发展，碳酸钙产品向着粒径超细化，晶型多样化及表面改性方向发展，使其既具有填充作用又具有补强性。
根据全国石油化工协会资料统计：
中国碳酸钙生产企业260家，其中：轻质碳酸钙（普通）生产能力近2000千吨/年，超细钙（纳米）30万吨/年，每年进口超细专用碳酸钙12万吨以上。目前中国塑料加工量在1000万吨/年，碳酸钙大约需100万吨/年以上；中国纸张需要量达到4400万吨/年。中国镇江、常熟、江阴、浙江、宁波及天津等地正在建设几十万吨级的造纸厂，碳酸钙总量需求将达到300万吨/年，涂料、橡胶等行业碳酸钙需求量也很大，其潜在市场更大。根据目前市场需求及预测，超细碳酸钙近期需求约50万吨/年，使用量呈年均20%递增，有广阔的市场前景。
由于纳米碳酸钙粒子的超细化，在磁性、催化性、光热阻和熔点等方面具有普通碳酸钙无法比拟的优越性能，用于橡胶、塑料和造纸中具有较好的补强作用，在高级油墨和涂料中具有良好的光泽、透明、稳定、快干等特性。近年来，随着我国上述行业的迅速发展，对碳酸钙的品位和档次要求越来越高，特别是生产高级铜板纸、高档油墨、汽车专用漆（底盘聚酯漆、汽车面漆）所用的纳米级超细碳酸钙的需求日益增多。在化工建材行业，随着中国化学建材质量新标准的实施，塑料管材、塑钢门窗等塑料制品对强度等性能的要求将大大提高，对纳米碳酸钙的需求也将迅速增长。国内产能还是不能满足市场的需求, 大部分还是通过进口的方式来填补国内的需求,可见纳米碳酸钙的对外依存度还是很高,对国内企业来讲,纳米碳酸钙市场前景广阔。据我们的模型预测，未来几年间，纳米碳酸钙在发达国家的需求量将以年均10％的速度增长，在我国将以年均20％的速度增长。
 
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