3.1.6 中国碳酸钙晶须的产业现状
1)生产现状
根据新思界产业研究中心发布的《2020—2024年碳酸钙晶须行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示,在全球市场中,日本、美国在碳酸钙晶须技术研究领域起步较早,研究较为深入,专利拥有量较多,生产技术水平较高,生产的产品综合性能较为优异,可广泛应用在塑料、橡胶、高性能涂料等领域。我国碳酸钙晶须行业起步较晚,经验积累薄弱,技术相对落后,工业化发展不足,产品产量较少且质量较差,与日美企业相比竞争力较弱。
虽然我国碳酸钙晶须的工业化生产尚处于起步阶段,但由于碳酸钙晶须生产工艺与现有轻质碳酸钙生产工艺相似,加上我国有大量碳酸钙生产企业,我国碳酸钙产能庞大,市场竞争日益激烈,其中大部分企业在规模、设备、技术等方面实力较差,以低端产品生产为主,盈利能力弱。在环保政策、去产能政策、制造业技术升级等多重因素的推动下,我国碳酸钙行业中落后产能退出速度加快,为保持竞争力、提高利润空间,有实力的企业开始向高端化方向发展。碳酸钙晶须产品附加值较高,是碳酸钙行业转型升级的重要方向之一,如果利用现有资源加以整合,必定会极大地提高我国碳酸钙晶须的生产能力。
2)应用现状
文石型碳酸钙晶须现有的表面改性主要是采用硬脂酸与轻钙高速机械搅拌实现,但这会导致晶须的断裂。像其他纤维状填充剂一样,碳酸钙晶须在使用中需要保持好晶须形态和外形尺寸(长径比),才能更好地发挥其功效和作用。但应用于复合材料时,在共混过程中,晶须往往会受到树脂颗粒的碰撞和冲击,以及机械设备搅拌部位的转动剪切而折断甚至破坏,而且熔融共混法制备材料时,树脂基体处于黏流态,晶须在基体中的分散性较差,这些因素都会使晶须对聚合物基的增强作用下降。这是碳酸钙晶须使用中需要格外注意的,也是今后研究的重点。
3)关键共性问题(https://www.daowen.com)
在碳酸钙晶须的制备、应用和生长机理上依然有很多的问题有待解决,主要表现在以下几个方面:
(1)碳酸钙晶须的纯度不高。碳酸钙主要以方解石和文石两种晶型存在,在制备热力亚稳相的文石型碳酸钙晶须时,常会混杂有部分方解石存在,尤其是利用回收的氯化镁溶液制备时,纯度降低较大。
(2)在利用碳酸化法制备碳酸钙晶须的过程中,为了保持反应所需的低过饱和度,常使反应溶液的初始浓度较小,碳酸钙晶须的产率较低,同时所得晶须的长径比较小,整体均匀性较差。
(3)碳酸钙晶须的表面改性理论。对碳酸钙晶须表面进行改性有利于提高晶须的性能以及与基体的相容性,因此被广泛地应用到各个领域,但就其改性理论和改性工艺方面依然有很多未解决的问题。
(4)理论机理不明确。解释碳酸钙晶须形成机理时主要是基于轴向螺旋为错生长理论来分析的,对晶须直径方向的控制和生长并没有很好地解释,而且对于碳酸钙晶须在液相中的形成和生长过程也没有进行分析和解释,合成过程存在着一定的盲目性。
(5)低端碳酸钙产品市场竞争十分激烈,利润空间有限。随着碳酸钙加工技术的不断进步,碳酸钙已由原来的单纯填充剂向新型功能材料方面转变,应用领域亦越来越广泛。碳酸钙晶须、纳米碳酸钙等高端产品的研发和生产将是未来市场的新趋势。