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| 我國納米碳酸鈣表面改性技術存在的問題 |
| 來源：中國粉體技術網(wǎng) 更新時間：2015-08-07 09:35:11 瀏覽次數(shù)： |
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1 納米碳酸鈣表面改性理論
①化學鍵理論
化學鍵理論認為偶聯(lián)劑含有兩種化學官能團，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，那么樹脂對高能表面的物理吸收能將提高與有機物樹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)成為吸取樹脂中一配合劑，相間區(qū)域的不均衡固化可能導致一個較偶聯(lián)劑在聚合物與填料之間的單分子層厚得多的樹脂層，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存在的問題
我國納米碳酸鈣表面改性技術在改性設備、表面改性活化劑種類及配方等方面已經(jīng)取得了一些進展，但由于起步較晚，改性技術還很不成熟，目前主要存在以下問題。
⑴ 活性劑品種少、復合配方的活性劑開發(fā)不足
近幾年，我國納米活性碳酸鈣產(chǎn)量雖有發(fā)展，但從技術角度上沒有多大進步，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。國外造紙的附著劑就是將涂料附著在紙漿上，紙張?zhí)盍蠂饪梢蕴畹?5%，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、質量不穩(wěn)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(wěn)定，如細度、水分、堿度等指標波動較大，嚴重影響用戶的產(chǎn)品質量。市場需求增長較快的納米活性碳酸鈣主要依靠進口，新產(chǎn)品開發(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(shù)晶型的制備只集中于實 驗研究階段，未能形成規(guī)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)過程中另加著色劑(如色素、色母、色淀)，對于合成革、橡膠、塑料制品的生產(chǎn)來說，因著色劑和粉體填料在基料中難以分散均勻，需要混煉很長時間，從而使生產(chǎn)周期長、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)取得了一些進展，但由于起步較晚，改性技術還很不成熟。實踐表明，我國輕質碳酸鈣的質量水平與發(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題，而是表現(xiàn)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，無不與CaCO3分子的結構特點不清、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。這也是制約我國碳酸鈣改性技術進一步發(fā)展的重要瓶頸。因此，要想在CaCO3超微粒子表面進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，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行較深入研究。
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