纳米碳酸钙表面改性研究进展班级:S1467姓名:学号:2014218010141前言纳米碳酸钙是指粒径在1100
m之间的碳酸钙产品。纳米碳酸钙是一种十分重要的功能性无机填料,被广泛地应用在塑料、橡胶、涂料和造纸等工业领域。由于碳酸钙粒子的超细化,其晶体结构和表面电子结构发生变化,产生了普通碳酸钙所不具有的表面效应、量子尺寸效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应,显示了它优越的性能。在塑料加工过程中添加纳米碳酸钙,不仅可以增加塑料制品的致密性,提高使用强度,而且还可以提高塑料薄膜的透明度、韧性、防水性、抗老化性等性能。在造纸工业中,碳酸钙用作造纸填料白度高,可大大改善纸张的性能,由于替代了价格较高的高岭土,使造纸厂获得明显的经济效益。纳米碳酸钙用在高级油墨、涂料中具有良好的光泽、透明、稳定、快干等特性。另外,在医药、化妆品等行业纳米碳酸钙也得到广泛应用,从而开辟了更广阔的应用领域12。但是在用作橡胶和塑料制品填料时,由于纳米碳酸钙具有粒度小、表面能高、极易团聚、表面亲水疏油和强极性的特点,在有机介质中分散不均匀,与基料结合力较弱,容易造成基料和填料之间的界面缺陷。因此,为降低纳米碳酸钙表面高势能、调节疏水性、提高与基料之间的润湿性和结合力、改善材料性能,必须对纳米碳酸钙进行表面改性3。2改性方法目前用于表面改性的方法主要有局部化学反应改性、表面包覆改性、胶囊化改性微乳液改性、高能表面改性及机械改性法4。21局部化学反应改性局部化学反应改性方法主要利用纳米碳酸钙表面的官能团与处理剂间进行化学反应来达到改性的目的。局部化学反应改性主要有干法和湿法两种工艺5。湿法是将表面改性剂投入到碳酸钙悬浮液中,在一定温度下让表面改性剂和碳酸钙粉末混合均匀,形成表面改性剂包覆碳酸钙粉末的双膜结构,效果较好,但工艺繁杂。水溶性的表面活性剂较适合湿法改性工艺,因为表面活性剂同时具有亲水基团和亲油基团,亲水基团与碳酸钙有亲和性,亲油基团与橡胶有亲和性,当表面活性剂处于碳酸钙和橡胶之间时,二者紧密地结合,这类水溶性表面活性剂主要是高级脂肪酸及其盐6。干法则是直接将碳酸钙粉末与表面改性剂直接投入高速捏合机中进行捏合,简单易行,出料后可直接包装,易于运输出料。这种方法得到的碳酸钙粉末表面不太均匀,适用于对碳酸钙粉末要求不高的场合,但处理方法简单易行,因而得到广泛应用。干法较适合于钛酸脂、铝酸脂、磷酸脂等r