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| 納米碳酸鈣粉體的表面改性概述 |
| 來(lái)源：中國粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時(shí)間：2015-01-14 07:00:45 瀏覽次數： |
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（中國粉體技術(shù)網(wǎng)/劉莉）納米碳酸鈣作為納米材料在我國正日益得到廣泛使用，由于碳酸鈣是在液相中生產(chǎn)的，使用和運輸非常不便，但制成粉狀時(shí)，因顆粒表面能很高，顆粒間相互吸引形成團聚，使用時(shí)無(wú)法完全再分散，從而影響到它的性能。
采用碳化法生產(chǎn)出來(lái)的納米碳酸鈣經(jīng)脫水干燥后一般傾向于形成硬團聚體，這種硬團聚體的形成嚴重影響納米碳酸鈣應有性能的發(fā)揮，雖然碳酸鈣的原級粒徑屬納米范疇，但最終產(chǎn)品（團聚體）的粒徑就是微米級了。因此，防止納米碳酸鈣粒子的團聚，提高其分散性是納米碳酸鈣表面改性的主要目的之一。此外，由于納米碳酸鈣屬無(wú)機物，天然親水疏油，在用于有機體系，如高聚物基復合材料、高聚物基涂料等時(shí)，與有機基料的相容性差，難以在有機基料中均勻分散，因此，要通過(guò)表面改性處理改善或提高納米碳酸鈣與有機基料的相容性以提高所填充的高聚物基復合材料的性能。
與微米級碳酸鈣表面改性方法有所不同的是：不管產(chǎn)品是用于水相或無(wú)機體系還是油相或有機體系，納米碳酸鈣必須進(jìn)行改性才能滿(mǎn)足用戶(hù)的要求。
納米碳酸鈣的表面改性主要采用濕法，即在碳化反應的漿料中進(jìn)行，也可采用干法或濕—干結合。
目前國內納米碳酸鈣的表面改性主要采用硬脂酸。在碳化反應之后通過(guò)加入硬脂酸或硬脂酸鹽，由于硬脂酸硬脂酸的長(cháng)鏈烴基產(chǎn)生一定的定向位阻效應，使顆粒之間產(chǎn)生位阻排斥力。粒子表面能的下降降低了粒子之間的范德華吸引力，減弱了粒子之間團聚的趨勢，位阻效應又進(jìn)一步增加了粒子團聚時(shí)的阻力。因此，用硬脂酸表面改性后的納米碳酸鈣不形成硬團聚，經(jīng)脫水干燥分散后分散性好。
但是，經(jīng)硬脂酸表面改性后的納米碳酸鈣粒子是親油疏水的（用量很小時(shí)，也可能仍然表現一定的親水性），因此，與水相或無(wú)機相的相容性差，只適用于油相或有機體系使用。
另外，用硬脂酸表面改性后的納米碳酸鈣雖然改善了與有機基料的相容性，但由于缺乏與高聚物基料作用的官能團，其與高聚物之間的作用不如偶聯(lián)劑。
由于偶聯(lián)劑能在碳酸鈣分子和有機高聚物分子之間形成分子架橋，增強了有機高聚物基料與碳酸鈣粒子之間的相互作用，可進(jìn)一步提高有機高聚物/納米碳酸鈣復合材料的力學(xué)性能。納米碳酸鈣的偶聯(lián)劑改性可采用鈦酸酯和鋁酸酯偶聯(lián)劑。這種鈦酸酯和鋁酸酯偶聯(lián)劑必須是可以溶解或分散在水中的。因此，一般使用可用于濕法改性的配位型和螯合型鈦酸酯，使用前先用季烷醇胺或胺類(lèi)季胺鹽化。目前只有一種鋁酸酯偶聯(lián)劑（H—2）可用于水溶液中濕法改性。
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