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| 纳米碳酸钙粉体的表面改性概述 |
| 来源：中国粉体技术网 更新时间：2015-01-14 07:00:45 浏览次数： |
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（中国粉体技术网/刘莉）纳米碳酸钙作为纳米材料在我国正日益得到广泛使用，由于碳酸钙是在液相中生产的，使用和运输非常不便，但制成粉状时，因颗粒表面能很高，颗粒间相互吸引形成团聚，使用时无法完全再分散，从而影响到它的性能。
采用碳化法生产出来的纳米碳酸钙经脱水干燥后一般倾向于形成硬团聚体，这种硬团聚体的形成严重影响纳米碳酸钙应有性能的发挥，虽然碳酸钙的原级粒径属纳米范畴，但最终产品（团聚体）的粒径就是微米级了。因此，防止纳米碳酸钙粒子的团聚，提高其分散性是纳米碳酸钙表面改性的主要目的之一。此外，由于纳米碳酸钙属无机物，天然亲水疏油，在用于有机体系，如高聚物基复合材料、高聚物基涂料等时，与有机基料的相容性差，难以在有机基料中均匀分散，因此，要通过表面改性处理改善或提高纳米碳酸钙与有机基料的相容性以提高所填充的高聚物基复合材料的性能。
与微米级碳酸钙表面改性方法有所不同的是：不管产品是用于水相或无机体系还是油相或有机体系，纳米碳酸钙必须进行改性才能满足用户的要求。
纳米碳酸钙的表面改性主要采用湿法，即在碳化反应的浆料中进行，也可采用干法或湿—干结合。
目前国内纳米碳酸钙的表面改性主要采用硬脂酸。在碳化反应之后通过加入硬脂酸或硬脂酸盐，由于硬脂酸硬脂酸的长链烃基产生一定的定向位阻效应，使颗粒之间产生位阻排斥力。粒子表面能的下降降低了粒子之间的范德华吸引力，减弱了粒子之间团聚的趋势，位阻效应又进一步增加了粒子团聚时的阻力。因此，用硬脂酸表面改性后的纳米碳酸钙不形成硬团聚，经脱水干燥分散后分散性好。
但是，经硬脂酸表面改性后的纳米碳酸钙粒子是亲油疏水的（用量很小时，也可能仍然表现一定的亲水性），因此，与水相或无机相的相容性差，只适用于油相或有机体系使用。
另外，用硬脂酸表面改性后的纳米碳酸钙虽然改善了与有机基料的相容性，但由于缺乏与高聚物基料作用的官能团，其与高聚物之间的作用不如偶联剂。
由于偶联剂能在碳酸钙分子和有机高聚物分子之间形成分子架桥，增强了有机高聚物基料与碳酸钙粒子之间的相互作用，可进一步提高有机高聚物/纳米碳酸钙复合材料的力学性能。纳米碳酸钙的偶联剂改性可采用钛酸酯和铝酸酯偶联剂。这种钛酸酯和铝酸酯偶联剂必须是可以溶解或分散在水中的。因此，一般使用可用于湿法改性的配位型和螯合型钛酸酯，使用前先用季烷醇胺或胺类季胺盐化。目前只有一种铝酸酯偶联剂（H—2）可用于水溶液中湿法改性。
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