作者：曹心愚
單位：遼寧鑫達滑石集團有限公司（遼寧海城）
摘要：遼寧鑫達滑石集團有限公司成立于1995年，是一家集滑石開采、選別、研發、深加工、銷售為一體的企業集團。鑫達滑石集團擁有三座礦山，三個工廠，位列中國滑石企業前五強，是中國滑石技術的研發中心，集團每年生產的高端滑石產品占全國滑石市場的15%。
滑石粉是塑料改性的重要填充材料，其成分特性直接影響塑料制品的性能。本文以遼寧鑫達滑石集團有限公司的滑石粉產品為研究對象，探討滑石粉中鈣元素的來源及其對塑料應用的影響。通過分析鈣雜質的存在形式、對塑料力學性能、熱穩定性及抗老化性的作用機制，結合鑫達滑石粉的高純度工藝優勢，提出優化滑石粉品質的關鍵方向，為塑料改性領域提供理論參考與實踐指導。
關鍵詞：滑石粉、鈣元素、塑料制品、鑫達滑石
滑石粉是一種以硅酸鎂（3MgO·4SiO2·H2O）為主要成分的層狀硅酸鹽礦物，因其獨特的片狀結構、高剛性、耐熱性和化學穩定性，被廣泛應用于塑料改性領域。然而，滑石粉中可能存在的雜質成分（如含鈣化合物）會對其性能產生顯著影響。遼寧鑫達滑石集團作為中國滑石行業十強企業，其產品以高純度、低雜質著稱，礦區原料白度高且不含重金屬。本文聚焦滑石粉中的鈣元素，分析其來源、作用機制及對塑料應用的潛在影響。
一、遼寧鑫達滑石集團簡介
遼寧鑫達滑石集團有限公司成立于1995年，是一家集滑石開采、選別、研發、深加工、銷售為一體的企業集團。鑫達滑石集團位列中國滑石企業前五強，是中國滑石技術的研發中心，集團每年生產的高端滑石產品占全國滑石市場的15%。
集團擁有1座大型礦山和2座中型礦山，礦區的占地面積為17萬平方米。礦山的總儲量占全國總儲量的9.8%。鑫達集團的誠祥礦山受到政府支持，獲取的采礦資質是同行業的5倍。集團礦山是省級綠色礦山，取得國家級綠色礦山稱號。集團的三座礦山所產的滑石，具有天然高白度、純度好、片裝結構明顯、不含石棉和重金屬等優點。礦山擁有國內首家豎井提升系統，擁有大型機械化采礦設備、選礦設備，以提高稀有資源的綜合利用。
集團擁有三個工廠，總面積達16萬平方米，設計產能40萬噸。集團擁有眾多先進設備，可以保證供貨的可持續性。現在集團擁有智能自動上料系統，以保證配比和混料全自動化，減少產品指標波動；擁有全鏈條的密封管道風送，確保了產品不會受到二次污染；有全自動包裝生產線，能完成產品包裝的計量、剔除、計數、除塵、整形、噴碼、碼垛等自動化任務。
二、滑石粉與鑫達滑石粉
1、滑石粉
滑石粉是一種工業產品，為硅酸鎂鹽類礦物滑石族滑石，主要成分為含水硅酸鎂，經粉碎后，用鹽酸處理，水洗，干燥而成。常用于塑料類、紙類產品的填料，橡膠填料和橡膠制品防黏劑，高級油漆涂料等。
2、鑫達滑石粉
鑫達滑石集團所產滑石粉質量高，一方面是因為集團擁有的滑石礦山盛產優質白滑石、粉滑石，天然白度高，有明顯片狀結構；另一方面集團采用智能自動化生產。集團有智能自動原料上料系統；智能中控室控制；擁有國際領先氣流磨生產、先進分級和壓實設備、先進除鐵技術和全自動包裝封閉輸送。可以確保滑石原料配比科學準確，減少指標波動，從而解決產品白度有高有低、色彩波動大等問題，對生產滑石粉的質量有所保證。
三、滑石粉中鈣的來源及其對塑料制品的影響
1、滑石粉中鈣的來源
（1）天然滑石中的鈣
滑石礦石在形成過程中可能伴生碳酸鈣（CaCO3）、白云石（CaMg(CO3)2）等含鈣礦物。這些雜質在加工過程中若未被有效分離，會以微量形式存在于滑石粉中，影響其純度。研究表明，滑石粉的純度與其增強效果直接相關，雜質含量超過一定閾值時，會顯著降低塑料制品的抗老化性和熱穩定性。
（2）與其他填料的協同作用
在塑料改性中，滑石粉常與碳酸鈣等含鈣填料混合使用以降低成本。然而，滑石粉自身的鈣雜質可能與其形成競爭關系。例如，碳酸鈣的立方或纖維狀結構可改善塑料的沖擊或拉伸性能，但過量鈣元素可能導致滑石粉的片狀結構分散不均，其增強效果被削弱【4】。
2、滑石粉中鈣對塑料制品的影響
（1） 力學性能的權衡
滑石粉的增強作用源于其高徑厚比的片狀結構，可在塑料基體中形成網狀支撐，提升剛性、彎曲模量和抗蠕變性【2】【3】。但鈣雜質的存在可能破壞這種結構：
拉伸強度：鈣化合物（如碳酸鈣）的硬度較高（莫氏硬度3），與滑石粉（莫氏硬度1）混合時，可能導致局部應力集中，降低復合材料的拉伸強度【4】。
沖擊韌性：鈣雜質可能干擾滑石粉與樹脂的界面結合，導致沖擊強度下降。實驗表明，未改性的滑石粉填充PP時，沖擊強度隨填充量增加而顯著降低【2】。
(2)熱穩定性與抗老化性
鈣雜質對塑料的熱穩定性具有雙重影響：
負面影響：含鈣碳酸鹽在高溫下可能分解產生CO2，導致塑料制品內部形成氣孔，降低熱變形溫度【3】。
正面作用：少量鈣元素可通過與樹脂中的酸性基團結合，延緩氧化降解。但這一效果需嚴格控制鈣含量，過量則加劇老化問題【2】。
(3)加工性能與表面特性
鈣雜質可能影響滑石粉的流動性和分散性：
流動性：含鈣顆粒的形態不規則性會增加熔體黏度，導致擠出過程中扭矩升高，加工效率降低。
表面光澤：鈣雜質的折射率與樹脂差異較大，可能使塑料制品表面出現斑點或霧度，影響外觀【3】。
四、鑫達集團滑石粉的鈣控制工藝
遼寧鑫達滑石集團通過以下技術手段有效控制鈣含量，優化產品性能：
1、原料優選與提純：依托遼寧海城優質滑石礦脈，采用浮選和磁選工藝去除碳酸鈣等雜質，確保滑石純度≥98%。
2、表面改性技術：通過硅烷偶聯劑或超分散劑處理，改善滑石粉與樹脂的界面相容性，減少鈣雜質對力學性能的負面影響。
3、粒度與形態調控：采用高溫斜切粉碎設備與剝片工藝，保持滑石粉的完整片狀結構，徑厚比達20:1以上，最大化增強效果。
五、結論與展望
滑石粉中的鈣元素主要通過雜質形式影響塑料應用，其負面作用顯著大于潛在益處。遼寧鑫達滑石集團通過高純度原料與先進加工技術，有效降低了鈣雜質含量，使其產品在汽車、家電等高端塑料領域展現出卓越性能。未來研究可進一步探索鈣元素與其他礦物的協同改性機制，開發低鈣高功能滑石粉產品，推動塑料工業的綠色化與高性能化發展。
參考文獻
【1】鑫達滑石集團官網。滑石粉在塑料中的應用特性?
【2】中國粉體技術網? 改性滑石粉在塑料中的應用研究進展? 2015.9.
【3】滑石粉在塑料中的應用特點與指標要求? 中國滑石網? 2019.11.
【4】無機粉體在改性塑料中的應用? 專塑前沿? 2024.15.
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