重質(zhì)碳酸鈣在機械粉碎過(guò)程中產(chǎn)生的Ca2+和CO32-不飽和質(zhì)點(diǎn)容易和吸附的水分子發(fā)生反應產(chǎn)生羥基，使得重質(zhì)碳酸鈣具有親水性，但是有機聚合物親油疏水，兩者表面性質(zhì)相反導致重質(zhì)碳酸鈣在有機聚合物基體中的相容性差，分散不均勻，界面結合力弱，致使高聚物基復合材料在使用過(guò)程中容易產(chǎn)生界面缺陷，使用性能下降，因此必須對重質(zhì)碳酸鈣進(jìn)行表面有機改性。
　　
　　表面改性劑種類(lèi)繁多，且配方（品種、用量和用法）具有針對性很強。為此，粉體技術(shù)網(wǎng)特意整理了20個(gè)重質(zhì)碳酸鈣表面改性配方，改性工藝涉及濕法、干法，改性劑種類(lèi)包括硬脂酸（鈉）、硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、表面活性劑、高分子有機物、淀粉及復合改性劑等，僅供各位同行參考了解，具體如下：
　　
　　配方1：硬脂酸濕法研磨改性
　　配方2：硬脂酸鈉干法改性
　　配方3：KH-550濕法改性
　　配方4：鈦酸酯、鋁酸酯偶聯(lián)劑干法改性效果對比
　　配方5：硬脂酸鈉、鋁酸酯偶聯(lián)劑濕法改性效果對比
　　配方6：硬脂酸鈉、偶聯(lián)劑濕法改性效果對比
　　配方7：表面活性劑、硅油等干法改性效果對比
　　配方8：偶聯(lián)劑、表面活性劑改性效果對比
　　配方9：表面活性劑、硬脂酸、偶聯(lián)劑、硅油干法改性效果對比
　　配方10：硬脂酸-鈦酸酯偶聯(lián)劑復合改性（濕法球磨）
　　配方11：硬脂酸-鈦酸酯偶聯(lián)劑復合改性（干法）
　　配方12：油酸、偶聯(lián)劑復合改性
　　配方13：水性復合改性劑改性
　　配方14：高分子乳液干法改性
　　配方15：雙棕櫚酰酒石酸二酯改性
　　配方16：桐酸酸酐水解物干法改性
　　配方17：山梨糖醇酐單硬脂酸酯（Span60）改性
　　配方18：聚醋酸乙烯酯聚合改性
　　配方19：淀粉包覆改性
　　配方20：鈦酸酯偶聯(lián)劑與氣流粉碎一體化處理

　　配方1：硬脂酸濕法研磨改性
　　改性劑：硬脂酸。
　　改性方法：稱(chēng)取900g粒度約為45μm的碳酸鈣干粉，配成固體質(zhì)量分數為75%的漿料，加入硬酯酸，硬酯酸為碳酸鈣干粉質(zhì)量的1%-3%。漿料在42℃時(shí)初始黏度為147mPa·s，靜止20min后黏度228mPa·s。碳酸鈣漿料體積約為600mL。在攪拌分散機中以1000r/min的速度攪拌90min。停止攪拌，取出漿料，置于180℃的干燥箱中烘干，烘干后取出改性塊體，采用粉碎機高速粉碎3min，得到改性的碳酸鈣干粉。
　　測試與表征：粒度、表面活化度、吸油值、白度。
　　改性效果：常溫下可以實(shí)現重質(zhì)碳酸鈣研磨改性一體化工藝，研磨后碳酸鈣顆粒的粒徑由45μm降至2μm。隨著(zhù)硬脂酸的添加量逐漸增加，重質(zhì)碳酸鈣的活化度增加，吸油值下降。當硬脂酸的添加量增至2%（質(zhì)量分數）后，重質(zhì)碳酸鈣的活化度超過(guò)98%，吸油值降至0.267g/g。重質(zhì)碳酸鈣研磨改性一體化工藝有利于降低重質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)成本，增加產(chǎn)品的競爭力。
　　
　　配方2：硬脂酸鈉干法改性
　　改性劑：硬脂酸鈉。
　　改性方法：FT-IR、XRD、SEM、Zeta電位。
　　測試與表征：先將重質(zhì)碳酸鈣放入烘箱中干燥，去除水分，然后稱(chēng)取一定質(zhì)量干燥的重質(zhì)碳酸鈣粉加入到三頸燒瓶，置于一定溫度的水浴鍋中攪拌，加入一定量的硬脂酸鈉，攪拌一定時(shí)間冷卻出料即為改性重質(zhì)碳酸鈣。
　　改性效果：當改性溫度為70℃，硬脂酸鈉用量為重質(zhì)碳酸鈣質(zhì)量的1.5%，改性時(shí)間為50min，轉速為700r/min時(shí)，硬脂酸鈉改性重質(zhì)碳酸鈣的活化率為85.6%，改性效果較好。經(jīng)過(guò)硬脂酸鈉改性重質(zhì)碳酸鈣的紅外光譜在2850cm-1和2920cm-1處出現了-CH2-對稱(chēng)伸縮振動(dòng)和反對稱(chēng)伸縮振動(dòng)峰，X-射線(xiàn)特征衍射峰向高角度偏移，Zeta電位從14.1mV提高到30.2mV，粒徑較小，說(shuō)明硬脂酸鈉已接枝到重質(zhì)碳酸鈣表面，但改性并未改變碳酸鈣晶型，改性重質(zhì)碳酸鈣具有良好的分散性。

　　配方3：KH-550濕法改性
　　改性劑：γ－氯丙基三乙氧基硅烷（KH-550）、硬酯酸鈉、鈦酸酯偶聯(lián)劑。
　　改性方法：通過(guò)濕法進(jìn)行接枝改性，稱(chēng)取200g烘干處理的超細重質(zhì)碳酸鈣放入圓底燒瓶中，用300g無(wú)水乙醇分散，在80℃的水浴鍋中加熱并攪拌10min，然后加入粉料質(zhì)量2.5%的改性助劑，繼續在以上條件下反應60min后，趁熱過(guò)濾、洗滌、烘干，即得改性超細重質(zhì)碳酸鈣粉體。
　　測試與表征：傅里葉變換紅外光譜、熱失重分析儀和粒徑分析，硅橡膠流變性能及力學(xué)性能測試。
　　改性效果：通過(guò)流變學(xué)數據發(fā)現改性超細重質(zhì)碳酸鈣較未改性超細重質(zhì)碳酸鈣能夠很好地在硅橡膠中分散，與膠體相容性更好。因超細重質(zhì)碳酸鈣在尺寸上不具有納米補強效果，表面處理后的超細重質(zhì)碳酸鈣與硅橡膠作用力減弱，致使硫化后的硅橡膠的性能較未改性超細重質(zhì)碳酸鈣有一定幅度降低。得益于KH-550的結構特點(diǎn)（氨基及烷氧基），KH-550處理的超細重質(zhì)碳酸鈣不僅能夠在硅橡膠中分散良好，而且能夠與硅橡膠形成化學(xué)鍵，所制得的RTV硅橡膠因而具有最佳的力學(xué)性能。
　　
　　配方4：鈦酸酯、鋁酸酯偶聯(lián)劑干法改性效果對比
　　改性劑：鈦酸酯偶聯(lián)劑JN-114、鋁酸酯偶聯(lián)劑DL-411。
　　改性方法：稱(chēng)取定量的重質(zhì)碳酸鈣加入到高速混合機中，將物料加熱到實(shí)驗溫度后添加表面改性劑，反應一定時(shí)間后，停止攪拌得到表面改性的重質(zhì)碳酸鈣。
　　測試與表征：活化指數、接觸角、紅外光譜、聚丙烯復合材料性能。
　　改性效果：（1）鈦酸酯偶聯(lián)劑JN-114在重質(zhì)碳酸鈣表面發(fā)生化學(xué)吸附，其干法改性重質(zhì)碳酸鈣較佳條件為：JN-114用量1.0%，改性溫度70℃，改性時(shí)間30min。此條件下改性重質(zhì)碳酸鈣接觸角達到114.34°，活化指數達到99.21%。
　?。?）鋁酸酯偶聯(lián)劑DL-411在重質(zhì)碳酸鈣表面上發(fā)生化學(xué)吸附，其干法改性重質(zhì)碳酸鈣最佳條件為：DL-411用量1.0%，改性溫度90℃，改性時(shí)間30min。此條件下改性重質(zhì)碳酸鈣接觸角達到121.70°，活化指數達到100%。
　?。?）JN-114和DL-411表面改性能夠有效提高PP復合材料的沖擊強度，當添加量20%時(shí)，復合材料沖擊強度最大，較純PP分別提高了38.87%與41.97%。
　　
　　配方5：硬脂酸鈉、鋁酸酯偶聯(lián)劑濕法改性效果對比
　　改性劑：鋁酸酯偶聯(lián)劑DL-411和硬脂酸鈉。
　　改性方法：（1）鋁酸酯偶聯(lián)劑DL-411改性重質(zhì)碳酸鈣，稱(chēng)取30g重質(zhì)碳酸鈣于250ml反應瓶中，加入一定量的水和乙醇攪拌均勻配成懸浮液，升溫；將鋁酸酯偶聯(lián)劑溶于適量無(wú)水乙醇中，于超聲清洗儀中分散均勻；待溫度至設定值，將鋁酸酯-醇溶液加入盛有重質(zhì)碳酸鈣懸浮液的反應瓶中，攪拌反應一段時(shí)間；反應結束，產(chǎn)物用乙醇反復洗滌多次，抽濾分離，在50℃下真空干燥24h得最終產(chǎn)物鋁酸酯偶聯(lián)劑改性重質(zhì)碳酸鈣。（2）硬脂酸鈉改性重質(zhì)碳酸鈣，稱(chēng)取30g重質(zhì)碳酸鈣于250ml反應瓶中，加入一定量的水和乙醇攪拌均勻配成懸浮液，升溫；待溫度至設定值，將一定量硬脂酸鈉固體顆粒加入盛有重質(zhì)碳酸鈣懸浮液的反應瓶中，攪拌反應一段時(shí)間；反應結束，產(chǎn)物用水、乙醇反復洗滌多次，抽濾分離，在50℃下真空干燥24h得最終產(chǎn)物硬脂酸鈉改性重質(zhì)碳酸鈣。
　　測試與表征：吸油值、沉降體積、接觸角，碳酸鈣/聚丙烯復合材料性能檢測。
　　改性效果：硬脂酸鈉改性1250目重質(zhì)碳酸鈣最佳條件為改性溫度25℃，m（碳酸鈣）:m（乙醇）:m（水）=3:1.5:3，硬脂酸鈉/重質(zhì)碳酸鈣質(zhì)量3.0%，攪拌速度400r/min，攪拌時(shí)間40min；硬脂酸鈉改性重質(zhì)碳酸鈣吸油值和沉降體積降低約50.0%，接觸角為129.2°。鋁酸酯偶聯(lián)劑DL-411改性重質(zhì)碳酸鈣最佳條件為改性溫度25℃，m（碳酸鈣）:m（乙醇）:m（水）=3:1.5:3，鋁酸酯偶聯(lián)劑/重質(zhì)碳酸鈣質(zhì)量2.0%，三乙胺/碳酸鈣質(zhì)量0.5%，攪拌速度300r/min，攪拌時(shí)間2min；相比未改性碳酸鈣，鋁酸酯偶聯(lián)劑改性重質(zhì)碳酸鈣吸油值降低47.0%，沉降體積降低45.8%，接觸角達136.3°。硬脂酸鈉改性重質(zhì)碳酸鈣填充于PP中最佳填充量為20%，與原料PP相比，斷裂伸長(cháng)率和沖擊強度提高12.5%、15.7%。鋁酸酯改性重質(zhì)碳酸鈣于聚丙烯中最佳填充量為30%，斷裂伸長(cháng)率提高15.0%，沖擊強度提高16.0%。
　　
　　配方6：硬脂酸鈉、偶聯(lián)劑濕法改性效果對比
　　改性劑：硬酯酸鈉、γ－氯丙基三乙氧基硅烷（KH550）、鈦酸酯偶聯(lián)劑TC114。
　　改性方法：稱(chēng)取200g烘干處理的超細重質(zhì)碳酸鈣放入圓底燒瓶中，用300g無(wú)水乙醇分散，在80℃的水浴鍋中加熱并攪拌10min，然后加入粉料質(zhì)量2.5%的改性助劑，繼續在以上條件下反應60min后，趁熱過(guò)濾、洗滌、烘干，即得改性超細重質(zhì)碳酸鈣粉體?！　?br /> 　　測試與表征：傅里葉變換紅外光譜、熱失重分析儀和粒徑分析、RTV硅橡膠材料性能。
　　改性效果：通過(guò)流變學(xué)數據發(fā)現改性超細重質(zhì)碳酸鈣較未改性超細重質(zhì)碳酸鈣能夠很好地在硅橡膠中分散，與膠體相容性更好。因超細重質(zhì)碳酸鈣在尺寸上不具有納米補強效果，表面處理后的超細重質(zhì)碳酸鈣（TC114及硬脂酸鈉）與硅橡膠作用力減弱，致使硫化后的硅橡膠的性能較未改性超細重質(zhì)碳酸鈣有一定幅度降低。得益于KH550的結構特點(diǎn)（氨基及烷氧基），KH550處理的超細重質(zhì)碳酸鈣不僅能夠在硅橡膠中分散良好，而且能夠與硅橡膠形成化學(xué)鍵，所制得的RTV硅橡膠因而具有最佳的力學(xué)性能。

　　配方7：表面活性劑、硅油等干法改性效果對比
　　改性劑：聚乙二醇-200、一縮二乙二醇、三乙醇胺和氨基硅油-804。
　　改性方法：采用干法改性方法，稱(chēng)取100g重質(zhì)碳酸鈣粉體放入三口燒瓶中，并將三口燒瓶置于恒溫水浴鍋中，啟動(dòng)電動(dòng)攪拌器進(jìn)行攪拌，待溫度升至95℃時(shí)，邊攪拌邊加入表面改性劑，加完后繼續在95℃攪拌反應30min，制得重質(zhì)碳酸鈣改性粉體；待改性好的粉體冷卻后取樣進(jìn)行測試和表征。
　　測試與表征：吸油值、紅外光譜、熱重分析。
　　改性效果：4種表面改性劑降低重質(zhì)碳酸鈣填料吸油值的強弱順序為氨基硅油-804>聚乙二醇-200>三乙醇胺>一縮二乙二醇；同種改性劑，其用量不同時(shí)，吸油值不同，一般改性劑用量越大，吸油值越低；所用改性劑均與重質(zhì)碳酸鈣粉體表面的官能團羥基發(fā)生了化學(xué)鍵合作用；氨基硅油-804用量達到1.00%時(shí)，改性后樣品的吸油值可達到0.115mL/g，熱重分析表明，其改性后樣品的熱穩定性最好，熱分解溫度為325℃。
　　
　　配方8：偶聯(lián)劑、表面活性劑改性效果對比
　　改性劑：鋁酸酯偶聯(lián)劑（DL-411）、鈦酸酯偶聯(lián)劑（NDZ-201）及硅烷偶聯(lián)劑（KH-550），硬脂酸（SA）、十二烷基硫酸鈉（SDS）、谷氨酸（GLU），十六烷基磷酸酯（PO16）、十八烷基磷酸酯（PO18）及十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）表面活性劑，復合改性劑鋁酸酯偶聯(lián)劑（DL-411）和十二烷基硫酸鈉（SDS）。
　　改性方法：干法改性和濕法改性。
　　測試與表征：活化率、吸油值、紅外、粒徑及SEM、PBAT/改性碳酸鈣復合材料性能。
　　改性效果：（1）3種偶聯(lián)劑DL-411、NDZ-201和KH-550在含量為1.5%以及改性方法為濕法改性時(shí)，改性碳酸鈣的效果最好，碳酸鈣的表面呈親油性，分散性提高，平均粒徑變小。
　?。?）在6種表面活性劑中，當SA、SDS以及PO16的含量為3%時(shí)，對碳酸鈣的改性效果最佳，使得碳酸鈣表面成功從親水性變成了疏水性，平均粒徑減小，分散性提高。
　?。?）利用偶聯(lián)劑DL-411和表面活性劑SDS對碳酸鈣進(jìn)行復合改性，當復合改性劑配比（DL:SDS）為3:2，反應時(shí)間為40min，反應溫度為80℃，復合改性劑的添加量為3%時(shí)，對碳酸鈣的改性效果最佳；相比于單一改性劑，DL-411和SDS之間的協(xié)同作用，使復合改性劑對碳酸鈣的改性效果更好。

　　配方9：表面活性劑、硬脂酸、偶聯(lián)劑、硅油干法改性效果對比
　　改性劑：表面活性劑類(lèi)新型改性劑JST-9001（聚氧乙烯醚型復合改性劑）、JST-9002（磷酸酯型復合改性劑）、JST-9003（聚氧乙烯醚型復合改性劑）、JST-9004（磷酸酯型復合改性劑、硬脂酸、鋁酸酯F-2、氨基硅油585C和羥基硅油。
　　改性方法：稱(chēng)取100g重質(zhì)碳酸鈣粉體置于500mL的三口燒瓶中，設定恒溫水浴鍋的溫度，控制數顯電動(dòng)攪拌器的轉速在（1300±50）r/min，然后再將所用的改性劑逐滴滴入三口燒瓶?jì)鹊闹刭|(zhì)碳酸鈣表面（加改性劑速度適中，不能過(guò)快或過(guò)慢），加完改性劑，密封三口燒瓶后開(kāi)始計時(shí)。一定時(shí)間后，關(guān)閉儀器，待樣品冷卻后取出并用密封袋封存。
　　測試與表征：吸油值、活化指數、油相分散穩定性和水接觸角，紅外光譜（FTIR）、熱重（TG）。
　　改性效果：相比于JST-9002、JST-9004、羥基硅油和氨基硅油585C，JST-9001、JST-9003、硬脂酸和鋁酸酯F-2四種改性劑對重質(zhì)碳酸鈣的改性效果更好。新型改性劑JST-9001和JST-9003可在低改性劑用量（0.50%）的情況下獲得比硬脂酸和鋁酸酯F-2更優(yōu)的改性效果。JST-9001和JST-9003改性C525重質(zhì)碳酸鈣樣品的吸油值分別為0.11mL/g和0.10mL/g，活化指數分別為98.77%和99.19%，濁度變化率為4.06%和5.30%，潤濕接觸角分別為154.2°和151.4°；改性C1000重質(zhì)碳酸鈣樣品的吸油值分別為0.14mL/g和0.15mL/g，活化指數分別為89.73%和93.77%，濁度變化率分別為16.04%和9.59%，潤濕接觸角為91.9°和87.7°。優(yōu)化用量下JST-9001和JST-9003改性劑分子中的親水基與重質(zhì)碳酸鈣表面的—OH發(fā)生鍵合作用，改性劑分子層包覆于重質(zhì)碳酸鈣顆粒表面，因此重質(zhì)碳酸鈣表面性質(zhì)發(fā)生改變，由親水性轉變?yōu)槭杷?，且吸油值顯著(zhù)下降。
　　
　　配方10：硬脂酸-鈦酸酯偶聯(lián)劑復合改性（濕法球磨）
　　改性劑：以硬脂酸和鈦酸酯偶聯(lián)劑為復合改性劑，無(wú)水乙醇為分散劑。
　　改性方法：稱(chēng)取15.0g重鈣粉體放入球磨罐中，按質(zhì)量比稱(chēng)取一定量硬脂酸、鈦酸酯偶聯(lián)劑放入球磨罐中，加入無(wú)水乙醇至恰好淹沒(méi)粉體為止，啟動(dòng)球磨機對重鈣粉體進(jìn)行球磨改性。改性后粉體放入干燥箱中于80℃干燥，冷卻至室溫，經(jīng)研磨得到改性產(chǎn)品。
　　測試與表征：活化度、吸油值、沉降體積、粒度。
　　改性效果：經(jīng)過(guò)單因素實(shí)驗和正交實(shí)驗得到優(yōu)化改性工藝條件為球磨時(shí)間為1.5h、球磨轉速為350r/min、改性劑用量為2.0%、改性劑配比為1:3。與未改性重鈣粉體相比，改性重鈣粉體的活化度提高了、吸油值降低了、沉降體積減小了、粒度減小了，改性效果良好。在優(yōu)化工藝條件下，改性重鈣粉體的活化度為99.4%、吸油值為14.27g（以100g改性重鈣粉體計）、沉降體積為1.08mL/g、粒度D50為1.58μm。
　　
　　配方11：硬脂酸-鈦酸酯偶聯(lián)劑復合改性（干法）
　　改性劑：硬脂酸、鈦酸酯偶聯(lián)劑。
　　改性方法：稱(chēng)取定量烘干后的重質(zhì)碳酸鈣到攪拌罐中，將攪拌罐放入相應溫度的水浴鍋中，加入一定量的硬脂酸，使用高速分散機對碳酸鈣進(jìn)行分散；隨后加入雙（二辛氧基焦磷酸酯基）乙撐鈦酸酯偶聯(lián)劑，高速分散后得到改性重質(zhì)碳酸鈣。將其與環(huán)氧樹(shù)脂復合，制備了改性重質(zhì)碳酸鈣/環(huán)氧樹(shù)脂復合材料。
　　測試與表征：熱失重分析、近紅外光譜、X射線(xiàn)衍射、電子顯微鏡、環(huán)氧樹(shù)脂制品性能。
　　改性效果：當硬脂酸用量為重質(zhì)碳酸鈣質(zhì)量的1.5%、硬脂酸改性時(shí)間為20min、鈦酸酯用量為重質(zhì)碳酸鈣質(zhì)量的2.0%、鈦酸酯改性時(shí)間為10min時(shí)，復合材料的拉伸性能最佳，為10.2MPa，此時(shí)吸油值最低。經(jīng)過(guò)硬脂酸、鈦酸酯改性以及與環(huán)氧樹(shù)脂復合都未改變重質(zhì)碳酸鈣的晶型，復合改性劑成功地接枝在重質(zhì)碳酸鈣表面。改性重質(zhì)碳酸鈣顆粒間分散性良好，與環(huán)氧樹(shù)脂結合性較強。

　　配方12：油酸、偶聯(lián)劑復合改性
　　改性劑：鋁酸酯偶聯(lián)劑（DL-411）、烷基改性聚硅氧烷偶聯(lián)劑（FD-1106）、硬脂酸（SA）和油酸（OA）?！　?br /> 　　改性方法：（1）濕法改性：稱(chēng)取10g重質(zhì)碳酸鈣于250mL反應燒杯中，加入50g水和50g乙醇攪拌均勻配成懸浮液，升溫至80℃。其次，將改性劑溶于適量乙醇中，在超聲清洗儀中分散超聲10min，然后，當溫度升高到設定值時(shí)，向裝有重質(zhì)碳酸鈣的反應燒杯中加入改性溶液并攪拌一段時(shí)間。反應完成后，用水和乙醇反復洗滌多次，并于60℃真空干燥12h，制得改性碳酸鈣。
　?。?）干法改性：取一定量碳酸鈣粉體于高速混料機中，待碳酸鈣粉體升溫至80℃時(shí)，霧化噴灑改性劑，得到改性后碳酸鈣。
　?。?）復合改性：稱(chēng)取500g重質(zhì)碳酸鈣粉體于高速混料機內進(jìn)行攪拌，升溫使重質(zhì)碳酸鈣粉體溫度升高至120℃。在高速混料機攪拌的過(guò)程中，噴灑一定量霧狀表面改性劑FD-1106和OA，然后混合攪拌一定時(shí)間，得到復合改性劑改性的重質(zhì)碳酸鈣粉體。
　　測試與表征：活化率測定、吸油值測試和粒徑分析。
　　改性效果：（1）當DL-411、SA、FD-1106和OA這4種表面改性劑添加量分別為重質(zhì)碳酸鈣質(zhì)量的1.5%、1.0%、1.5%和1.0%時(shí)，改性效果最好，改性后的碳酸鈣顆粒分散性和活化率提高，吸油值減小?！　?br /> 　?。?）濕法改性效果相對更加明顯，但干法改性工藝更加簡(jiǎn)單，易于操作，在更大程度上能節約成本，因此干法改性更適合工業(yè)化生產(chǎn)?！　?br /> 　?。?）改性后的4種重質(zhì)碳酸鈣的紅外測試結果證明重質(zhì)碳酸鈣被改性劑改性成功。對其粒徑進(jìn)行分析表明，四種改性劑改性后重質(zhì)碳酸鈣平均粒徑均明顯減小，其中經(jīng)過(guò)OA改性后的重質(zhì)碳酸鈣平均粒徑的減小量最大（23.6%），活化率達到98.8%?！　?br /> 　?。?）選用烷基改性聚硅氧烷偶聯(lián)劑（FD-1106）和OA對碳酸鈣進(jìn)行復合自組裝改性，當復合改性劑配比（FD-1106:OA）為1:1，復合改性劑添加量為1%、反應10min、反應溫度110℃時(shí)，碳酸鈣改性效果最好，改性后碳酸鈣的平均粒徑為8.45μm，活化率達到99.6%。當在PBAT/PLA中填充30%碳酸鈣時(shí)，PBAT/PLA/碳酸鈣復合薄膜的機械性能達到最佳，其橫向與縱向拉伸強度分別為19.37MPa和29.67MPa。此時(shí)復合薄膜為疏水性材料，疏水角為95°。

　　配方13：水性復合改性劑改性
　　改性劑：聚乙二醇-300（PEG-300）、十二烷基硫酸鈉（SDS）和硬脂酸鈉。
　　改性方法：稱(chēng)取重質(zhì)碳酸鈣500g，復合改性劑10g，量取純水7mL在80℃下水浴加熱，制成水性復配改性劑溶液，待用。將重質(zhì)碳酸鈣粉體置于高速混合機中，加熱至100~110℃，而后緩慢滴加上述改性劑水溶液，先高速改性5min，停止攪拌，打開(kāi)混合機上蓋，水分揮發(fā)10min，再高速改性20min，物料溫度全程控制在100~110℃，即可得到活化重質(zhì)碳酸鈣粉體。
　　測試與表征：吸油值、沉降體積、表面形貌、PP/重質(zhì)碳酸鈣復合材料性能。
　　改性效果：PEG-300，SDS和硬脂酸鈉的質(zhì)量比為6:2:2時(shí)，表面改性效果最佳，重質(zhì)碳酸鈣粉體的吸油值從32.7mL/100g降至15.5mL/100g，沉降體積從4.1mL/g降至1.0mL/g。水性復合改性重質(zhì)碳酸鈣粒徑小、分散性更高，復合材料的結晶性能更好。水性復合改性劑的活化性能及其復合材料的力學(xué)性能均優(yōu)于對照品硬脂酸；隨著(zhù)重質(zhì)碳酸鈣粉體含量的增加，PP/重質(zhì)碳酸鈣復合材料的力學(xué)性能先增大后減小，質(zhì)量分數為30%時(shí)力學(xué)性能最佳。彎曲強度達到45.75MPa，拉伸強度達到32.58MPa。

　　配方14：高分子乳液干法改性
　　改性劑：高分子乳液。
　　改性方法：將碳酸鈣放入烘箱在110℃進(jìn)行干燥24h，去除水分后，稱(chēng)取一定質(zhì)量的干燥的重質(zhì)碳酸鈣粉加入到三頸燒瓶，放入80℃的水浴鍋中電動(dòng)攪拌，轉速為500r/min，在三頸燒瓶中加入高分子乳液，電動(dòng)攪拌50min，冷卻出料即為改性重質(zhì)碳酸鈣。
　　測試與表征：活化率、FT-IR、XRD、SEM、Zeta電位。
　　改性效果：當改性溫度為80℃，改性時(shí)間為50min，轉速為500r/min，高分子乳液用量為咸豐重質(zhì)碳酸鈣質(zhì)量的3%時(shí)，改性碳酸鈣的活化率達90.8%，改性效果較好。利用FT-IR、XRD、SEM、Zeta電位對碳酸鈣進(jìn)行表征，結果表明，高分子乳液已成功接枝到碳酸鈣表面。改性碳酸鈣的特征衍射峰向高角度偏移，但高分子乳液改性并未改變響碳酸鈣晶型。改性碳酸鈣的Zeta電位從14.1mV提高到29.8mV，粒徑較小，分散性有所增強。
　　
　　配方15：雙棕櫚酰酒石酸二酯改性
　　改性劑：雙棕櫚酰酒石酸二酯。
　　改性方法：（1）雙棕櫚酰酒石酸二酯的合成：取10.3g棕櫚酸于圓底燒瓶中，攪拌下緩慢滴入10mL氯化亞砜，滴加完畢后升溫至80℃反應3h至溶液呈透明狀。減壓旋蒸除去過(guò)量的氯化亞砜，加入5mL甲基叔丁基醚繼續旋蒸，得到棕黃色棕櫚酰氯。將棕櫚酰氯用二氯甲烷溶解后轉入三口燒瓶中，冰水浴條件下加入16.8mL三乙胺。稱(chēng)取3.0g酒石酸，用丙酮加熱溶解后滴加到三口燒瓶中，完畢后升溫至室溫反應過(guò)夜。抽濾，濾液減壓旋蒸后成膏狀固體粗產(chǎn)品，丙酮重結晶2次，干燥后得到白色固體，即為目標產(chǎn)物雙棕櫚酰酒石酸二酯。（2）重質(zhì)碳酸鈣改性：稱(chēng)取一定量碳酸鈣粉末，加水攪拌形成漿液后置于恒溫水浴鍋中加熱，固定攪拌轉速為450r/min。待加熱到所需溫度時(shí)加入適當質(zhì)量分數的改性劑，繼續恒定溫度攪拌反應一段時(shí)間。抽濾、烘干、研磨至粒徑＜250μm，得到碳酸鈣改性產(chǎn)品。
　　測試與表征：吸油值、沉降體積、活化度。
　　改性效果：雙棕櫚酰酒石酸二酯改性粒徑為10μm的重質(zhì)碳酸鈣的最優(yōu)條件為改性劑用量為2.0%，改性時(shí)間為55min，改性溫度為60℃。在此條件下改性碳酸鈣的吸油值從0.2780mL/g下降到0.2039mL/g，沉降體積從1.3mL/g下降到0.3mL/g，活化度從0提高到98.58%，改性效果顯著(zhù)。用雙棕櫚酰酒石酸二酯改性碳酸鈣與硬脂酸改性碳酸鈣相比，前者的吸油值、沉降體積都比后者更低，而且活化度更好，這說(shuō)明具有雙疏水鏈、雙羧酸的雙棕櫚酰酒石酸二酯的改性效果比傳統單鏈的硬脂酸的改性效果要好。
　　
　　配方16：桐酸酸酐水解物干法改性
　　改性劑：以桐油酸為原料，與順丁烯二酸酐經(jīng)過(guò)Diels-Alder反應，合成桐酸酸酐，將其水解得到具有多作用點(diǎn)的三羧基桐酸酸酐水解物改性劑。
　　改性方法：（1）桐酸酸酐水解物的合成：在三口燒瓶?jì)燃尤?0.0g桐油酸，不斷攪拌下加熱到65℃并恒溫，開(kāi)始加入3.6g順丁烯二酸酐，當順酐全部溶解后，升溫至140℃左右，反應90min，得到棕黃色黏稠的桐酸酸酐；將桐酸酸酐溶于一定量的丙酮中配成丙酮溶液，加入適量的水將酸酐水解，室溫靜置30min后，即得到桐酸酸酐水解物。（2）采用干法改性重質(zhì)碳酸鈣：將100g重質(zhì)碳酸鈣干粉加入高速分散機中，升溫至50℃，滴加一定質(zhì)量的桐酸酸酐水解物的丙酮溶液，滴畢充分混合攪拌15min，改性完成后干燥至恒質(zhì)量，粉碎，200目過(guò)篩，即得到改性的重質(zhì)碳酸鈣。
　　測試與表征：活化度、吸油值、接觸角、黏度，并制備碳酸鈣/PVC復合材料測試性能。
　　改性效果：桐酸酸酐水解物用量為碳酸鈣1.5%（質(zhì)量分數），對碳酸鈣具有最佳改性效果，活化度可達83.40%，吸油值降為28.29mL/100g，黏度降低46.36%，水的接觸角為99°。改性碳酸鈣填充到PVC材料中，可使復合材料的缺口沖擊強度由8.455kJ/m2增加到10.216kJ/m2，斷裂伸長(cháng)率由16.12%增加到24.52%，改性碳酸鈣對PVC材料起到增韌的作用。
　　
　　配方17：山梨糖醇酐單硬脂酸酯（Span60）改性
　　改性劑：山梨糖醇酐單硬脂酸酯（Span60）。
　　改性方法：按一定的球料比稱(chēng)取一定質(zhì)量的干燥過(guò)的重質(zhì)碳酸鈣粉體和球磨珠放入潔凈干燥的球磨罐中。準確稱(chēng)取一定量的改性劑，使之溶于一定量的無(wú)水乙醇，然后倒入球磨罐中，啟動(dòng)球磨機進(jìn)行改性。球磨后取出漿料，放入干燥箱中恒溫80℃進(jìn)行干燥，冷卻至室溫，研磨后得到改性重鈣粉體樣品。
　　測試與表征：活化度、沉降體積、吸油值、粒度?！　?br /> 　　改性效果：改性后重鈣粉體表面的活化度提高了，沉降體積、吸油值和粒度減小了。表明改性劑Span60已經(jīng)成功吸附在重鈣粉體表面，改善了重鈣粉體的表面性能。改性劑用量對改性效果影響最大，其次是球料比、球磨時(shí)間和球磨轉速。改性的優(yōu)化工藝條件為：球磨轉速為300r/min、球磨時(shí)間為1.5h、球料比為8∶1、改性劑用量為2.0%，該條件下改性重鈣粉體的活化度達到99.2%。

　　配方18：聚醋酸乙烯酯聚合改性
　　改性劑：聚醋酸乙烯酯?！　?br /> 　　改性方法：（1）聚醋酸乙烯酯直接改性。將研磨得到的重質(zhì)碳酸鈣漿液升高溫度至90℃，在高速攪拌下，加入已聚合好的聚醋酸乙烯酯，在90℃下攪拌1h，完成改性。（2）聚醋酸乙烯酯原位聚合改性。向研磨得到的重質(zhì)碳酸鈣漿料加入聚乙烯醇、十二烷基苯磺酸鈉，將漿料溫度升高至90℃，開(kāi)動(dòng)乳化機使聚乙烯醇完全溶解，進(jìn)行降溫。降溫至68~70℃，依次加入op?10，醋酸乙烯酯總添加量的30%，攪拌20min，加入醋酸乙烯酯（總添加量）當量的0.5%過(guò)硫酸鉀，反應30min后，緩慢滴加剩余醋酸乙烯酯和醋酸乙烯酯（總量）當量的0.5%過(guò)硫酸鉀，滴加過(guò)程控制溫度68~70℃。醋酸乙烯酯滴加完畢后，體系溫度升高至90~95℃，使用10%碳酸氫鈉溶液調整體系pH=6~7，直至反應結束，完成改性。（3）硬脂酸改性。將研磨得到的重質(zhì)碳酸鈣漿液升高溫度至90℃，在高速攪拌下，加入已加熱融化的硬脂酸，保持溫度并攪拌1h，完成改性。重質(zhì)碳酸鈣的脫水、干燥及粉碎：將改性得到的重質(zhì)碳酸鈣漿液使用離心機進(jìn)行脫水，得到改性重質(zhì)碳酸鈣濾餅。將濾餅放置于烘箱中，110℃進(jìn)行干燥，干燥至濾餅水分小于0.3%，視為濾餅干燥完成。將干燥好的濾餅放入氣流粉碎機中進(jìn)行粉碎、篩分，經(jīng)過(guò)粉碎、篩分得到的粉體，即為用于PVC造粒的重質(zhì)碳酸鈣粉體。
　　測試與表征：熱重測試、紅外光譜測試、PVC性能測試?！　?br /> 　　改性效果：需要在碳酸鈣漿液中進(jìn)行聚合反應才能讓聚醋酸乙烯酯吸附于碳酸鈣表面；使用聚醋酸乙烯酯改性的碳酸鈣比使用硬脂酸改性的碳酸鈣更能使PVC制品色相接近重質(zhì)碳酸鈣本色，主要是由于聚醋酸乙烯酯的改性能減少碳酸鈣與PVC樹(shù)脂之間的摩擦力，降低熔體黏度，減少了PVC樹(shù)脂在塑化過(guò)程中發(fā)生的分解；通過(guò)使用聚醋酸乙烯酯（原位聚合法）改性的碳酸鈣比使用硬脂酸改性的碳酸鈣在PVC材料中表現出了更強的力學(xué)性能，主要是由于聚醋酸乙烯酯改善了碳酸鈣與PVC樹(shù)脂之間的相容性及提供彈性體；通過(guò)使用聚醋酸乙烯酯（原位聚合）改性的碳酸鈣比使用硬脂酸改性的碳酸鈣在PVC彩色注塑件中表現出了更好外觀(guān)，主要是由于聚醋酸乙烯酯有效的解決了重質(zhì)碳酸鈣與PVC樹(shù)脂之間的相容性問(wèn)題?！　?br /> 　　
　　配方19：淀粉包覆改性
　　改性劑：淀粉為主要改性劑，以硬脂酸鈉和六偏磷酸鈉為輔助劑?！　?br /> 　　改性方法：采用天然高分子淀粉為改性劑，先將淀粉與填料重質(zhì)碳酸鈣混合均勻并配制成一定比例和濃度的懸濁液，然后攪拌分散并加熱至95℃，反應一段時(shí)間后加入一定量的硬脂酸鈉水溶液，復合反應一段時(shí)間使混合物中的淀粉獲得一定的疏水性，反應一段時(shí)間后進(jìn)行降溫處理，以提高淀粉利用率，隨后加入一定量的六偏磷酸鈉溶液，使溶于水中的淀粉交聯(lián)析出，進(jìn)一步提高淀粉利用率，并提高包覆于重質(zhì)碳酸鈣表面的復合物的抗剪切能力。
　　測試與表征：白度、不透明度、Zeta電位、粒度及其分布，加填紙的光學(xué)性質(zhì)和強度性質(zhì)。
　　改性效果：改性重質(zhì)碳酸鈣較佳工藝條件為六偏磷酸鈉用量為1.5%，共混物濃度為20%，沉淀反應溫度為60℃和攪拌速度為200rpm。重質(zhì)碳酸鈣改性后白度和不透明度略有降低，Zeta電位由正值變?yōu)樨撝?，改性重質(zhì)碳酸鈣的粒度約為未改性重質(zhì)碳酸鈣的6倍，一致性約為后者的1/11，粒度分布范圍變窄。在相同灰分含量條件下，改性重質(zhì)碳酸鈣加填紙在強度性能和Z向纖維結合強度明顯高于未改性重質(zhì)碳酸鈣加填紙。在光學(xué)性質(zhì)上，改性重質(zhì)碳酸鈣加填紙的白度和不透明度都低于未改性重質(zhì)碳酸鈣，但兩者相差不大。隨著(zhù)加填量的增加，先是未改性重質(zhì)碳酸鈣的留著(zhù)率高于改性重質(zhì)碳酸鈣，后是改性重質(zhì)碳酸鈣的留著(zhù)率高于未改性重質(zhì)碳酸鈣，但總體上留著(zhù)率相差不大。隨著(zhù)陽(yáng)離子聚丙烯酰胺（CPAM）用量的增加，先是改性重質(zhì)碳酸鈣的留著(zhù)率高于未改性重質(zhì)碳酸鈣，后是未改性重質(zhì)碳酸鈣的留著(zhù)率高于未改性重質(zhì)碳酸鈣，但總體上留著(zhù)率相差也不大。重質(zhì)碳酸鈣的淀粉改性能夠改善烷基烯酮二聚物（AKD）在加填紙中的施膠效果。

　　配方20：鈦酸酯偶聯(lián)劑與氣流粉碎一體化處理
　　改性劑：鈦酸酯偶聯(lián)劑，改性劑溶液中鈦酸酯偶聯(lián)劑的質(zhì)量分數為50%，溶劑為無(wú)水乙醇。
　　改性方法：采用氣流粉碎與表面改性一體化處理方式，先將1.5kg的重鈣顆粒加入氣流粉碎腔中，然后采用蠕動(dòng)泵將改性劑溶液通過(guò)霧化噴嘴噴入改性腔中，同時(shí)開(kāi)啟超音速粉碎噴嘴用高壓空氣，對粉碎腔中的重鈣顆粒進(jìn)行粉碎，實(shí)現重鈣顆粒氣流粉碎同時(shí)表面改性處理的目的。每5min后對粉碎得到的超細重鈣粉進(jìn)行稱(chēng)重，然后在粉碎腔中添加相同質(zhì)量的重鈣粉以保持粉碎腔中的重鈣粉質(zhì)量不變。30min后結束粉碎與改性一體化實(shí)驗。
　　測試與表征：采用粉碎出料速率來(lái)評價(jià)重鈣顆粒的氣流粉碎效果，在相同的分級輪轉速條件下，粉碎出料速率越快，表明重鈣顆粒粉碎能耗越低，粉碎效果越好。采用粉體的粒度分布來(lái)研究改性過(guò)程對重鈣超細粉粒度是否有影響，當重鈣粉體的粒度變化不大的情況下，其出料速率越快，表明粉碎效果越好。采用超細重鈣-液體石蠟體系的黏度來(lái)評價(jià)重鈣粉表面改性的效果，黏度越低，表明超細重鈣粉與有機基體相容性更好，其在有機基體中更容易分散均勻，其表面改性效果也越好。
　　改性效果：在氣流粉碎的同時(shí)進(jìn)行表面改性處理，可以提高超細重鈣粉的出料速率，當粉碎氣流溫度為60℃，改性劑溶液中偶聯(lián)劑的質(zhì)量分數為50%，改性劑溶液流量為1.5mL/min時(shí)，重鈣顆粒的粉碎出料速率由21.0g/min提高到56.7g/min，出料速率提高了170%；在氣流粉碎的同時(shí)進(jìn)行表面改性處理，可以得到與有機基體具有良好相容性的重鈣粉；在氣流粉碎的同時(shí)進(jìn)行表面改性處理，表面改性過(guò)程對超細重鈣粉的粒度影響不明顯，其粒度主要是由分級輪轉速來(lái)決定?！　?br /> 　　
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