重質(zhì)碳酸鈣是一種用途廣、用量大的重要無(wú)機(jī)化工產(chǎn)品,相比于其他無(wú)機(jī)粉體具有資源豐富,價(jià)格低;無(wú)毒,無(wú)刺激性氣味;白度高,硬度小;化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定;容易干燥等眾多優(yōu)勢(shì),廣泛應(yīng)用于塑料、橡膠、造紙、涂料等領(lǐng)域。
近年來,重質(zhì)碳酸鈣作為功能性填料,憑借優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)在聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)等高聚物基復(fù)合材料中應(yīng)用廣泛,極大的改善了材料的性能。
重質(zhì)碳酸鈣在機(jī)械粉碎過程中產(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(yīng)產(chǎn)生羥基,使得重質(zhì)碳酸鈣具有親水性,但是有機(jī)聚合物親油疏水,兩者表面性質(zhì)相反導(dǎo)致重質(zhì)碳酸鈣在有機(jī)聚合物基體中的相容性差,分散不均勻,界面結(jié)合力弱,致使高聚物基復(fù)合材料在使用過程中容易產(chǎn)生界面缺陷,使用性能下降,因此必須對(duì)重質(zhì)碳酸鈣進(jìn)行表面有機(jī)改性。
目前,主要采用酞酸酯和鋁酸酯等偶聯(lián)劑、脂肪酸和脂肪酸鹽等表面活性劑、油酸等不飽和有機(jī)酸、聚乙烯蠟和聚乙二醇等有機(jī)低聚物以及聚丙烯酸(鹽)等水溶性高分子對(duì)重質(zhì)碳酸鈣進(jìn)行表面有機(jī)改性。
改性方法主要分為偶聯(lián)劑改性、表面活性劑改性、低聚物改性、不飽和有機(jī)酸改性、水溶性高分子改性、機(jī)械力化學(xué)改性等。
改性工藝主要采用干法工藝,具有操作工藝簡(jiǎn)單、成本低、適用改性劑種類多等優(yōu)點(diǎn)。
近年來,重質(zhì)碳酸鈣表面有機(jī)改性技術(shù)的研究成果頗豐,但目前仍存在高效且成本低的表面改性劑種類少、復(fù)合改性劑開發(fā)不足的問題,如脂肪酸改性重質(zhì)碳酸鈣所需包覆量較高,改性劑分子層穩(wěn)定性較差,鈦酸酯和鋁酸酯偶聯(lián)劑及有機(jī)磷酸酯價(jià)格貴、成本高等。因此,亟需研發(fā)應(yīng)用新型改性劑實(shí)現(xiàn)對(duì)重質(zhì)碳酸鈣的高效表面有機(jī)改性。
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