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| 我國納米碳酸鈣表面改性技術(shù)存在的問(wèn)題 |
| 來(lái)源：中國粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時(shí)間：2015-08-07 09:35:11 瀏覽次數： |
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1 納米碳酸鈣表面改性理論
①化學(xué)鍵理論
化學(xué)鍵理論認為偶聯(lián)劑含有兩種化學(xué)官能團，即親水基團和親油基團，其親水基團可以與碳酸鈣填料分子形成化學(xué)鍵，其親油基團可以與聚合物分子鍵合，產(chǎn)生較強的界面結合力，提高填充復合材料的表面性能。
②表面浸潤理論
表面浸潤理論認為液態(tài)樹(shù)脂對被黏物的良好浸潤對復合材料的性能有重大的影響，如果能將填料完全浸潤，那么樹(shù)脂對高能表面的物理吸收能將提高與有機物樹(shù)脂內聚強度和黏接強度。
③可變形層理論
可變形層理論認為偶聯(lián)劑改性填料表面可能擇優(yōu)成為吸取樹(shù)脂中一配合劑，相間區域的不均衡固化可能導致一個(gè)較偶聯(lián)劑在聚合物與填料之間的單分子層厚得多的樹(shù)脂層，即可變形層，它能松弛界面張力，防止界面裂縫的擴展，從而改善界面的結合能強度。
2 我國納米碳酸鈣表面改性技術(shù)存在的問(wèn)題
我國納米碳酸鈣表面改性技術(shù)在改性設備、表面改性活化劑種類(lèi)及配方等方面已經(jīng)取得了一些進(jìn)展，但由于起步較晚，改性技術(shù)還很不成熟，目前主要存在以下問(wèn)題。
⑴ 活性劑品種少、復合配方的活性劑開(kāi)發(fā)不足
近幾年，我國納米活性碳酸鈣產(chǎn)量雖有發(fā)展，但從技術(shù)角度上沒(méi)有多大進(jìn)步，其主要原因是助劑和活性劑品種少，僅有硬脂酸鹽、硅、鈦、鋁等偶聯(lián)劑為活性劑，一些復合配方、新型助劑、表面活性劑開(kāi)發(fā)不足。如造紙工業(yè)，目前國內分散劑還不行，國外可以做到用碳酸鈣配出來(lái)的漿料不下沉，而國內產(chǎn)品很快就沉下去了。國外造紙的附著(zhù)劑就是將涂料附著(zhù)在紙漿上，紙張填料國外可以填到45%，而我們同他們的差距還很大。
⑵ 改性納米碳酸鈣產(chǎn)品單一、質(zhì)量不穩定
對于納米碳酸鈣表面改性產(chǎn)品，只有白艷華U，白艷華CC，CCR和DD幾種特定的工業(yè)化品種，改性后的產(chǎn)品性能不是很穩定，如細度、水分、堿度等指標波動(dòng)較大，嚴重影響用戶(hù)的產(chǎn)品質(zhì)量。市場(chǎng)需求增長(cháng)較快的納米活性碳酸鈣主要依靠進(jìn)口，新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力薄弱。
⑶ 未能生產(chǎn)晶型可控的納米碳酸鈣
主要制備了紡錘形、立方形、針形、球形、板狀、棒狀、鏈鎖形、無(wú)定形等形狀的納米碳酸鈣產(chǎn)品，但各種晶型的生產(chǎn)很難控制，大多數晶型的制備只集中于實(shí) 驗研究階段，未能形成規模生產(chǎn)。
⑷ 納米碳酸鈣產(chǎn)品色澤單一
目前研制生產(chǎn)的納米碳酸鈣大多都是白色的。通常生產(chǎn)彩色塑料、橡膠、合成革產(chǎn)品，需要在生產(chǎn)過(guò)程中另加著(zhù)色劑(如色素、色母、色淀)，對于合成革、橡膠、塑料制品的生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，因著(zhù)色劑和粉體填料在基料中難以分散均勻，需要混煉很長(cháng)時(shí)間，從而使生產(chǎn)周期長(cháng)、消耗大。再者，受產(chǎn)品強度的限制，填料的加入量不能太大，使產(chǎn)品成本較高。因此，有色納米碳酸鈣的合成顯得尤為重要。
綜上所述，雖然我國納米碳酸鈣表面改性技術(shù)在改性工藝、改性設備、活化劑配方等方面已經(jīng)取得了一些進(jìn)展，但由于起步較晚，改性技術(shù)還很不成熟。實(shí)踐表明，我國輕質(zhì)碳酸鈣的質(zhì)量水平與發(fā)達國家的主要差距還不是粒徑大小和粒度分布方面的問(wèn)題，而是表現在晶型的一致性較差，即有雜晶存在，表面改性和分散性能不能達標等。究其原因，無(wú)不與CaCO3分子的結構特點(diǎn)不清、活性碳酸鈣的結構模型不明、對納米碳酸鈣表面改性機理研究不深等有關(guān)。這也是制約我國碳酸鈣改性技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的重要瓶頸。因此，要想在CaCO3超微粒子表面進(jìn)行分散和表面改性處理，首先要探討清楚CaCO3分子的結構特點(diǎn)，其次要構建起活性碳酸鈣系列結構模型，然后才能對納米碳酸鈣表面改性機理進(jìn)行較深入研究。
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