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1、word第三章 市场需求与预测纳米碳酸钙又称超微细碳酸钙。纳米碳酸钙是二十世纪八十年代后期才开发的新产品,通常认为100nm以下粒径的产品为纳米级产品。由于纳米碳酸钙粒子的超细化，其晶体结构和外表电子结构发生变化，产生了普通碳酸钙所不具有的量子尺寸效应、小尺寸效应、外表效应和宏观量子效应，在磁性、催化剂、光热阻和熔点等方面与常规材料相比显示出优越的性能。纳米碳酸钙产品可填充到硅酮密封胶中，是硅酮密封胶的主要生产原料。纳米碳酸钙的应用可以优化硅酮密封胶加工性能，赋予制品极佳的补强、粘结、触变性能和外表光洁度。伴随着建筑和汽车工业的开展，各类胶粘剂、密封胶制品的需求量大增，进而带动了硅酮密封胶用纳
2、米碳酸钙的需求量。市场调查与预测纳米碳酸钙具有超细、超纯的特点，在生产过程中可以有效地控制晶型和粒度大小，经过外表处理后的纳米碳酸钙与橡胶有很好的相容性，因而使其在橡胶中呈现空间立体结构，使橡胶易混炼、易分散、胶质柔软，从根本上改观橡胶制品的性能。在兴旺国家的橡胶工业中，小至油封、汽车配件，大至轮胎、胶带等行业中早已广泛使用纳米碳酸钙，它不但可以作为补强填料单独使用，而且可以根据生产需要与其他填料如炭黑、轻钙或重钙、陶土、钛白粉等配合使用，达到补强、填充、调色、改善加工工艺和制品性能、降低含胶率或取代局部钛白粉、白炭黑等价格昂贵的白色填料进而降低生产本钱的目的。此外，还可以使橡胶制品抗X强度、
3、抗裂强度、耐弯曲性能等有本质性的提高，填充量较普通轻质碳酸钙提高50%以上。造纸中参加纳米碳酸钙可以提高纸X的不透明度和亮度，增加纸的柔软性和可塑性，保持纸X外表细腻，降低纸吸湿性和变形程度，改善印刷时对油墨吸收性能，提高纸X保存率。通过改善纸X性能，造纸厂可以从中获得良好的经济效益。涂布造纸的专用产品添加纳米碳酸钙后具有色泽纯白、光泽度高、透明度小、折光率大、散射系数高、遮盖力强的特点，尤其适用于记录纸、薄页印刷纸、高白度铜版纸等高档纸X的制造。由于纳米碳酸钙具有光泽度高，磨损率低、外表亲油疏水等特征，可填充在PVC、PP、PF、PE等聚合物中，具有增加塑料产品体积、降低本钱、提高制品外表光
4、洁度稳定性、硬度和刚度、耐热性和尺寸稳定性的优点，起到改善加工性能和其他特殊性能的作用，并且粒径越细、粒度均匀，改善效果越好。目前PVC电线电缆填充改性主要填料以碳酸钙为主，其中主要是纳米碳酸钙和少量普通话活性轻质碳酸钙，填充量一般为4060%，是纳米碳酸钙较大的应用市场。使用纳米碳酸钙是该行业开展的一大趋势，使涂料层具有细腻、均匀、快干、光学性能好等优点。相对于常用的立德粉而言，有更强的吸附性和外表化学性质，故纳米碳酸钙涂料的外表X力小于立德粉涂料，而高度分散的性质使其遮盖力强于立德粉涂料。采用纳米碳酸钙做涂料，液体内聚力减少，外表涂层光滑，质感好。用于汽车底盘漆，表现出许多优异的性能，如附
5、着力强、抗冲击、巩固、耐用等，并可实现快速生产。纳米碳酸钙在油墨行业中属于体质颜料与颜料中的填充料。采用树脂酸改性的纳米碳酸钙平均晶体粒径30-50nm所配制的油墨，浓度与粘性较好，并有良好的印刷性能，且稳定性很高，细微的粒度与其他原料混合易相容，故印品光滑，墨迹清晰，遮盖力强，光泽度与铝钡白相当。作为填料，可以提高油墨的光泽度、亮度和附着力等物理性能指标，降低油墨的本钱。纳米碳酸钙用于饲料行业，可作为补钙剂，增加饲料含钙量；在化妆品中使用，由于其纯度高、白度好、粒度小，可以局部替代钛白粉；在牙膏中添加纳米碳酸钙，可以改善其挤出性能；在卷烟纸中使用，可以延缓烟棒的燃烧速度；在胶粘剂中使用，可以
6、提高粘度与附着力；在高档卫生用纸中使用，可以增加产品的韧性、吸水性和白度，使用起来更加安全、卫生。国外纳米碳酸钙生产与市场较为成熟。目前世界上能生产100nm以下的碳酸钙主要厂家有：英国的ICI公司、法国的Solvay公司、美国的矿物技术公司MTI、Pfizer公司、王子造纸公司、RessoWcesCasbec公司、日本的白石公司、日本丸尾钙公司等，产品主要用于橡胶、塑料、胶粘剂含密封胶、涂料油漆、涂布纸X、油墨、杀虫剂、蜡制品、搪瓷制品与化妆品等。日本是国际上开发和生产纳米碳酸钙最好和较早的国家，早在四、五十年代就生产出了微米级、纳米级碳酸钙，现已有纺锤形、立方形、链锁形等纳米级碳酸钙产品与
7、改性产品50余种；美国着重于纳米碳酸钙在造纸和涂料上的应用；英国如此主要从事填料专用纳米碳酸钙的研制，近20年来英国在汽车专用塑料用碳酸钙中占垄断地位。据业内人士估计国外纳米碳酸钙年消费量在100万吨左右。我国于20世纪80年代初开始研制和生产纳米碳酸钙，起步比拟晚，总体上看，产品研制和应用技术开发的工作仍处于探索阶段。自某某广平化工实业某某从马来西亚引进日本白石公司技术生产超细碳酸钙以后，各有关研发单位加快了研制与生产的步伐，先后开发出间歇碳化法、超重力反响结晶法、连续喷雾碳化法等方法生产纳米级碳酸钙。至今全国已有化工建材厂、某某广平化工实业某某、某某金信化工某某公司等厂家进入工业化生产，总
8、生产能力超过60万吨，实际产量约50万吨。近年我国对纳米碳酸钙的需求量每年以15%的速度增长，特别是汽车专用漆、塑料、高档油墨、特殊纸品、橡胶等行业需求旺盛，由于国内生产满足不了市场需求，每年进口纳米碳酸钙10万吨以上。我国纳米碳酸钙生产主要存在单套装置生产规模普通偏小，生产工艺控制技术、产品外表处理技术、枯燥技术、产品检测技术以与粉碎和分级设备与国外先进水平相比有较大差距，产品规格品种较少，档次较低，应用开发相对滞后。因此，纳米碳酸钙还应下力气开发，提高产品质量与数量，以满足国内外市场的需求。近年我国主要纳米碳酸钙企业生产情况见表31。表31 近年我国主要纳米碳酸钙企业生产情况企业名称技术来
9、源生产能力万吨产品规格nm投产时间某某广平化工某某日本白石公司化工大学8010015301997年2000年化工建材厂某某化工研究院801201997年某某兰花科创股份公司华东理工大学国家超细粉末工程中心380100801001998年2002年某某建材集团新材料公司意大利西姆公司5201002003年某某蒙西高新材料股份公司化工大学115302001年某某某某化工集团公司中科院某某分院801002001年某某某某化工股份某某意大利西姆公司2201002003年碳酸钙产品作为多用途的填充剂和添加剂，一直具有巨大的应用市场。据美国CEHU资料，2002年美国、欧洲和日本的轻质碳酸钙的年生产能力已
10、达486万吨，实际生产320万吨，消费300万吨。而对纳米碳酸钙的需求，美国和欧洲以年均10%的速度增长，2005年的消费量将达到100万吨以上。由于我国超细碳酸钙产量低，具产品单一，远远满足不了市场的需要。据海关统计资料，自1994年以来，我国每年对纳米碳酸钙的进口量均在10万吨以上，且有逐年增加的趋势。国内纳米碳酸钙消费每年以20%的速度增长，预测到2010年，我国纳米碳酸钙消费量将达300400万吨。橡胶制品行业市场需求预测。我国是世界耗胶大国，目前年耗胶量达300万吨，居世界第二位。据有关部门预测，2010年全国耗胶量将达到350万吨，按100份橡胶平均填充料占40份计算，目前年使用各
11、种无机非金属矿物填料约120万吨， 2010年将达到140万吨。据业内人士测算，2000年超细碳酸钙在橡胶中的消费量约1万吨，2005年达到5万吨，到2010年将达到15万吨，2015年将达到46万吨。造纸行业市场需求预测。造纸工业是国民经济的根底产业之一，与社会经济的开展和人民生活息息相关，纸和纸板的人均消费水平已成为衡量一个国家现代化和文明程度的重要标志之一。随着造纸工艺过程中的施胶技术由酸性施胶向中-碱性施胶转变，为碳酸钙的应用提供了一个巨大的市场。近年我国造纸工业开展迅猛，某某、常熟、江阴、某某、某某等地正在建几十万吨级的造纸厂，总量将超过300万吨。2000年我国纸与纸板消费量为36
12、50万吨，2004年纸与纸板消费量如此达到4300万吨。我国造纸产业近几年年均增长11以上。虽然受金融危机影响，从去年四季度开始，纸X出口量有所减少，但国内需求强劲，尤其是新闻纸与纸板增势不减，将带动造纸业2009年继续保持较高增长，对碳酸钙需求稳定增长。预计今年造纸产业对碳酸钙的需求将超过400万吨。塑料制品行业市场预测。塑料制品包括包装用塑料、农用塑料、建筑塑料、日用与医用塑料等在内，X围比拟广。据塑料工业“十五计划和2015年规划，全国塑料制品产量， 2010年、2015年分别为3000万吨和3600万吨。按塑料制品不同用途所需纳米碳酸钙比例不同分别测算， 2010年和2015年需要纳米
13、碳酸钙分别为22万吨和44万吨。涂料行业市场预测。随着我国建筑业的快速增长，尤其是农村和中小城镇建筑业的迅速开展，建筑涂料以较快的速度增长。纳米碳酸钙的白度高，是内外墙建筑涂料的主要白色填料和颜料之一，用量可达10%-20%以上。据预测，纳米碳酸钙在涂料中的需求量将以年均8%左右的速度增长， 2010年和2015年，碳酸钙在涂料中的用量将分别达到43万吨和60万吨左右，其中纳米碳酸钙分别6万吨和11万吨。油墨行业市场预测。全国油墨现生产能力达到40万吨，占世界油墨产量6%。2007年全国油墨产量35万吨，人均油墨占有量不足0.3公斤，而美国为4.4公斤、日本为3.9公斤、德国为5.5公斤。随着
14、科技进步与人们生活水平的提高，精神文化产品也随之增加，对油墨的需求也与日俱增。纳米碳酸钙在油墨中填充量为15%-30%，目前国内产品主要为中档油墨填料，高档油墨填料主要依赖进口。预计到2010年和2015年，纳米碳酸钙在国内油墨中的使用量将分别达到4万吨和8万吨以上。加上其他行业的需求量，纳米碳酸钙的市场容量非常大，市场前景广阔。由于国内纳米碳酸钙产能有限，一些领域如造纸行业不得不用轻质碳酸钙来代用。全国纳米碳酸钙市场需求预测 详见附表3-2。表3-2 全国纳米碳酸钙市场需求预测表 单位：万吨名称2010年2015年2015年比2010年年均增长(%)橡 胶1546造 纸70100塑 料224
15、4涂 料611油 墨48其 他713合 计124202综上所述，纳米碳酸钙应用X围十分广泛，产品市场需求将不断增加，市场前景十分广阔。中国碳酸钙产业之所以保持平稳增长，得益于塑料、造纸、橡胶与涂料产业的强劲需求。塑料制品包括热塑性弹性体：TPR加工业是碳酸钙的最大用户，在对力学性能和外观有较高要求的制品中通常采用纳米碳酸钙，塑料尤其是软质PVC加工业是纳米碳酸钙最大的用户。造纸工业目前是中国碳酸钙第二大应用领域，是碳酸钙所有应用行业中增长最快的，近10年来平均年增长率约30%。全球造纸工业的重心在向亚洲转移，而中国如此是亚洲开展潜力最大的市场。随着国内造纸行业的施胶技术由酸性施胶向中性施胶转变，碳酸钙将逐步取代价格较高的高岭土，成为高档纸品的理想填料。预计几年后中国造纸工业将成为纳米碳酸钙的最大用户之一。涂料是中国碳酸钙的第三大应用行业，近10年来年增长率约为15%。碳酸钙是涂料中应用最为广泛的体质颜料，它可以大幅度降低涂料的制作本钱，作为功能性填料之一，还可以影响涂料的诸多性能，如提高涂膜机械强度，耐水性，抗粉化性等。在民用与工业涂料中，碳酸钙一直是涂料组成中最主要的根底物
