淺述超細碳酸鈣表面改性的研究進展

　　超細碳酸鈣是一種用途廣泛、潛力巨大、具有較高開發(fā)價值的新型納米固體材料，它所具有的特殊的量子尺寸效應、表面效應，使其與常規(guī)粉體材料相比在補強性、透明性、分散性、觸變性和流平性等方面都顯示出明顯的優(yōu)勢，廣泛應用于橡膠、塑料、造紙、油墨、涂料、醫(yī)藥、化妝品等各行各業(yè)。近年來，隨著碳酸鈣的超細化、結構復雜化及表面改性技術的發(fā)展，極大地提高了它的應用價值。對不同形態(tài)的超細碳酸鈣表面改性技術的研究，已成為當前有效利用碳酸鈣粉體的研發(fā)熱點之一。

　　超細碳酸鈣直接用于有機介質中存在兩個缺點：一是分子間力、靜電作用、氫鍵等引起碳酸鈣粉體的團聚。超細碳酸鈣的比表面積大，易吸附氣體、介質或與其作用，從而失去原來的表面性質，導致粘連與團聚，或因其表面能極高和接觸界面較大，使晶粒生長的速度加快；另外因超細碳酸鈣的量子隧道效應、電荷轉移和界面原子的相互耦合，使其發(fā)生相互作用和因固相反應而團聚。二是納米碳酸鈣為親水性無機化合物，其表面有親水性較強的羥基，呈強堿性，使其與有機高聚物的親和性變差，易形成聚集體，造成在高聚物中分散不均勻，導致兩材料間界面缺陷，直接應用效果不好。

　　隨著碳酸鈣用量的增大，以上缺點更加明顯，過量填充甚至會使制品無法使用，因此，需要對超細碳酸鈣進行表面改性。對納米碳酸鈣進行改性，表面尖銳棱角被包覆的納米顆粒層鈍化，平整光滑的解理面也因納米顆粒層的沉積而變得粗糙。其表面既具備納米顆粒的優(yōu)異特性，又改變了微米級礦物顆粒的表面特征。通過對納米碳酸鈣粉體改性一則可以降低成本，二則可以改善其原有性能，如提高剛度、拉伸強度、導熱性等。

　　改性碳酸鈣效果的評價大致可以分為兩大類：直接法和間接法。間接法是指將改性碳酸鈣填料與應用體系，測定應用體系的應用性能。直接法是指測定改性碳酸鈣的表面物理化學性質，如活化度、比表面積、吸油值、包覆量和表面結構、形貌等

　　超細碳酸鈣的表面處理按處理方法來分，可分為干法表面處理和濕法表面處理兩種。根據(jù)采用的表面改性劑來分類，可以分為偶聯(lián)劑表面處理、有機物表面處理、無機物表面處理三類。超細碳酸鈣表面改性方法較多，但均各有利弊。

　　目前我國超細碳酸鈣表面改性技術在改性工藝、改性設備、活化劑配方等方面已經取得了一些進展，但仍存在一些問題，如所用改性劑品種單一、改性劑種類選擇不當、改性劑用量不準確、在改性設備中改性劑分散于粉體的均勻性差等問題。而未來超細碳酸鈣必將為工業(yè)化生產帶來更大的生產價值和經濟效益。故今后發(fā)展方向是開發(fā)研制高效、價格低廉的新型表面改性劑，改進改性工藝，開發(fā)研制先進的改性設備，制備出性能穩(wěn)定、滿足不同需求的高檔次超細納米碳酸鈣產品。