賀州市新偉業(yè)粉體有限公司 多年專注重質(zhì)碳酸鈣粉體生產(chǎn)廠家
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碳酸鈣是一種重要的、用途廣泛的化工原料，作為補強劑和填充劑被廣泛應(yīng)用于橡膠、造紙、油墨、涂料、塑料、食品、化妝品等行業(yè)中，不僅能增加產(chǎn)品體積，節(jié)約母料，降低成本，而且能提高制品的物理性能、印刷性能和尺寸穩(wěn)定性等。
一、重質(zhì)碳酸鈣與輕質(zhì)碳酸鈣
根據(jù)碳酸鈣生產(chǎn)方法的不同，可以將其分為輕質(zhì)碳酸鈣和重質(zhì)碳酸鈣。輕質(zhì)碳酸鈣又稱沉淀碳酸鈣，是用化學加工方法制得；重質(zhì)碳酸鈣又稱研磨碳酸鈣，是用機械方法直接粉碎天然的石灰石、方解石、白堊等制備。重質(zhì)碳酸鈣和輕質(zhì)碳酸鈣的粒度和表面特征存在一定的差異（表１），因而在使用效果上也會有一定的差異。
相比輕質(zhì)碳酸鈣，重質(zhì)碳酸鈣具有能耗低、加工簡單、價格低廉的特點，在造紙、塑料、建筑、涂料等行業(yè)中的填充效果明顯優(yōu)于輕質(zhì)碳酸鈣，而我國目前正在大力發(fā)展造紙和塑料行業(yè)，因此對重質(zhì)碳酸鈣的需求量遠遠大于輕質(zhì)碳酸鈣。但重質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)和應(yīng)用仍然存在一些有待于改進的問題：① 重質(zhì)碳酸鈣粒徑超細化； ② 開發(fā)專用重質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品。而解決這些問題的一個有效手段是對重質(zhì)碳酸鈣進行改性研究，從而滿足各種產(chǎn)品的要求。
二、重質(zhì)碳酸鈣的表面改性
對重質(zhì)碳酸鈣進行表面改性的主要目的是：①降低重質(zhì)碳酸鈣的表面能，防止團聚； ② 提高重質(zhì)碳酸鈣在基體中的分散性； ③ 增強重質(zhì)碳酸鈣表面與基體的界面親和性； ④ 提高改性重質(zhì)碳酸鈣的專用性和功能性。而為了使改性重質(zhì)碳酸鈣的填充效果達到要求，必須要考慮其應(yīng)用領(lǐng)域、加工方式、共混對象，對不同的基體和應(yīng)用領(lǐng)域有針對性地選擇合適的改性劑和改性方法。接下來將根據(jù)重質(zhì)碳酸鈣表面處理工藝的不同，介紹國內(nèi)外現(xiàn)有的幾類表面改性方法和所選擇的改性劑。
2.1物理涂覆改性
物理涂覆改性是將改性劑與重質(zhì)碳酸鈣以一定的比例混合，在分散力的作用下，改性劑通過范德華力或靜電引力等物理作用力吸附在重質(zhì)碳酸鈣表面，形成單層、雙層或多層包覆層。
從物理涂覆改性定義可知，重質(zhì)碳酸鈣的表面與改性劑之間沒有發(fā)生化學反應(yīng)，只是純粹的一種物理包覆。
2.2表面化學改性
表面化學改性是指通過一定的方法，利用改性劑分子中的官能團和重質(zhì)碳酸鈣粉體表面的活性點進行化學反應(yīng)或化學吸附，使改性劑包覆在重質(zhì)碳酸鈣顆粒的表面，增強重質(zhì)碳酸鈣與填充有機基體的相容性和分散性，從而改善復合材料的加工性能和物理力學性能。重質(zhì)碳酸鈣的表面化學改性主要包括偶聯(lián)劑改性、復合偶聯(lián)改性劑改性、聚合物包覆改性、有機物改性等。
2.2.1偶聯(lián)劑改性
偶聯(lián)劑是兩性結(jié)構(gòu)化合物，可以分為硅烷類偶聯(lián)劑、鈦酸酯類偶聯(lián)劑、鋁酸酯類偶聯(lián)劑等。
碳酸鈣與偶聯(lián)劑反應(yīng)示意圖
2.2.2 復合偶聯(lián)改性劑改性
復合偶聯(lián)改性劑改性是以偶聯(lián)劑為基礎(chǔ)，與其他加工改性劑、表面處理劑、交聯(lián)劑相結(jié)合，對重質(zhì)碳酸鈣的表面進行復合改性處理。對重質(zhì)碳酸鈣進行改性處理同時選擇兩種或多種改性劑，發(fā)揮每種改性劑自身的優(yōu)勢，使重質(zhì)碳酸鈣的改性效果更加優(yōu) 良，更 能 滿 足 各 種 功 能 化、專 業(yè) 化 的需求。
2.2.3聚合物包覆改性
聚合物包覆改性包括反應(yīng)性纖維素表面處理和接枝聚合物表面處理兩類。
反應(yīng)性纖維素表面處理是將反應(yīng)性纖維結(jié)合在重質(zhì)碳酸鈣的表面，形成表面改性層，達到表面改性的目的。
接枝聚合包覆法是利用重質(zhì)碳酸鈣表面的活性點進行聚合包覆反應(yīng)，聚合后的有機高分子基體包覆在重質(zhì)碳酸鈣粒子的表面上，阻止重質(zhì)碳酸鈣的團聚，提高分散穩(wěn)定性。接枝聚合處理的重質(zhì)碳酸鈣表面與有機高分子材料表面的相似性提高，降低了重質(zhì)碳酸鈣粒子表面的極性。
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