碳酸钙晶须是复合材料的高性能增强增韧剂，当其添加到高分子材料中时，常因分散不均而造成与基体的结合力差，尤其是使用高填充量时，会导致复合材料的性能急剧下降，以至于制品难以加工和使用。
硫酸钙晶须分散性差的主要原因是由于碳酸钙晶须表面碳酸根离子，有相当大的比例可被水解，导致粒子表面因存在大量的羟基而变为亲水疏油，在有机介质中难于均匀分散，与基料之间没有结合力，造成界面缺陷。根据氢键作用理论，碳酸钙粒子干燥时，表面羟基相互作用形成氢键，粒子间依靠氢键作用而相互聚集，从而形成硬团聚。
1、碳酸钙晶须表面改性
（1）为什么要表面改性？
对碳酸钙晶须进行表面改性，可以降低表面能，减小碳酸钙颗粒间的附聚力，改善在基体中的分散性和分散稳定性，降低两相界面张力，调节疏水性，提高与高分子材料之间的润湿性和结合力，从而改善复合材料的性能。
（2）如何进行表面改性？
碳酸钙晶须表面改性可借助轻质碳酸钙和重质碳酸钙表面改性的研究成果，可选用的改性剂种类较多，如偶联剂（钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂）、硬脂酸及其盐类、十八酸锌等。具体选用时，需要综合考虑基体材料的表面性质、改性产品的用途、质量要求、处理工艺以及表面改性剂的成本等因素。
表面改性的核心是，减少碳酸钙晶须使用过程中的自身团聚，尽量提高碳酸钙晶须与基体树脂的相容性。研究表明：硬脂酸钠对碳酸钙晶须的改性效果最好，改性后的碳酸钙晶须填充到PP中，起到了较好的增强增韧作用。
碳酸钙晶须表面改性处理方法同普通碳酸钙产品一样，主要有两种：一种是直接混合法，把表面处理剂与晶须、基体树脂一起直接混合；另一种方法是先预处理晶须，使表面处理剂先包覆在晶须表面，然后再与基体树脂混合。两者相比，后一种处理方法效果更好一些。
2、碳酸钙晶须的应用领域
碳酸钙晶须与传统的粒状碳酸钙具有相同的组分，可应用于一般碳酸钙的所有使用领域。除此之外，碳酸钙晶须还具有无机晶须高强度、高弹性模量等优点，相比纳米碳酸钙，其产能团聚可能性少，可以更有效的发挥增韧、增强作用。
目前，碳酸钙晶须主要应用于增强塑料、摩擦材料、造纸、涂料和医药等领域。
（1）塑料领域
碳酸钙晶须填充到塑料中，能起到提高塑料拉伸弹性模量、弯曲弹性模量及抗冲击强度和改善塑料制品热稳定性及表面光滑性的作用。从国内外文献资料看，对碳酸钙晶须作为增强剂研究较多的材料有PP，其次是尼龙、PBT、PVC等。
碳酸钙晶须增强塑料的特点：有纤维增强和填充能力；优良的表面光滑性；能及很高的尺寸稳定性；加工性好；使用性能好；造价低廉。故其在工程塑料方面具有广阔的市场前景。
（2）摩擦材料领域
碳酸钙晶须耐温性好，用于摩擦材料可显著提高耐磨性，而且碳酸钙晶须成本低廉，是替代石棉摩擦材料的理想产品。20世纪90年代，碳酸钙晶须就已被应用到作为摩擦材料的汽车刹车片和离合器中，用以防止高温下摩擦材料耐磨性能和摩擦系数的下降。
研究表明：碳酸钙晶须可以有效改善聚醚醚酮（PEEK）材料的摩擦磨损性能，晶须填充量在25%-30%时，材料具有最佳的摩擦磨损性价比。
（3）造纸领域
由于碳酸钙晶须具有特殊的柱状方向性，作造纸填料时能够与原纸表面平行而紧密地排列，而且其白度和填充性都很高，与用粒状碳酸钙填充的纸张相比，显示出优越的印刷适应性。尤其是在一些特殊要求的纸张中，更具有良好的应用前景。
研究表明：碳酸钙晶须添加到纸张中，比传统的方解石型碳酸钙填料有更高的留着性，更小的纸张强度降低率。
（4）涂料领域
碳酸钙晶须可作为涂料的增粘剂，能很好的改善涂料的粘度，增加触变性，提高涂料的抗开裂、附着力、粘结强度等性能。另外，碳酸钙晶须还可作为硅溶液和苯丙乳胶的增强剂。
（5）医药领域
碳酸钙晶须可作为生物活性材料应用于医药领域。例如，日本Takashi Sasaki公司采用碳酸钙晶须为核、交联聚苯乙烯为壳的核/壳结构医用胶。Hiroshi Urayama研究的将碳酸钙晶须作为左旋聚丙交酯降解塑料胶囊的填充剂。
3、我国碳酸钙晶须产业现状
（1）生产现状
目前，我国碳酸钙晶须的工业化生产尚处于起步阶段，由于碳酸钙晶须生产工艺与现有轻质碳酸钙生产工艺相似，加上我国有大量碳酸钙生产企业，如果我们利用现有设备加以改造，必定会大大提高我国碳酸钙晶须的生产能力。
（2）应用现状
文石型碳酸钙晶须现有的表面改性主要是采用硬脂酸与轻钙高速机械搅拌实现，但这会导致晶须的断裂。
像其他纤维状填充剂一样，碳酸钙晶须在使用中需要保持好晶须形态和外形尺寸（长径比），才能更好地发挥其功效和作用。但应用于复合材料时，在共混过程中，晶须往往会受到树脂颗粒的碰撞和冲击，以及机械设备搅拌部位的转动剪切而折断甚至破坏，而且熔融共混法制备材料时，树脂基体处于粘流态，晶须在基体中的分散性较差，这些因素都会使晶须对聚合物基的增强作用下降。这是碳酸钙晶须使用中需要格外注意的，也是今后研究的重点。
（3）未来发展前景
低端碳酸钙产品市场竞争十分激烈，利润空间有限。随着碳酸钙加工技术的不断进步，碳酸钙已由原来的单纯填充剂向新型功能材料方面转变，应用领域亦越来越广泛。碳酸钙晶须、纳米碳酸钙等高端产品将是未来市场的新趋势。
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