納米碳酸鈣粒徑介于1~100nm之間,包括超細(xì)碳酸鈣(粒徑20~100nm)和超微細(xì)碳酸鈣(粒徑1~20nm)兩種。與普通碳酸鈣相比,納米碳酸鈣在補(bǔ)強(qiáng)性、分散性、耐熱性以及尺寸穩(wěn)定性等方面所表現(xiàn)出的明顯優(yōu)勢(shì),使其成為目前應(yīng)用最廣泛的納米填充材料之一。因此,納米碳酸鈣的制備、改性和工業(yè)應(yīng)用也越來(lái)越受到業(yè)界的關(guān)注。
作為一種納米級(jí)的填充改性劑,納米碳酸鈣應(yīng)用前景十分廣泛。
1、塑料行業(yè)
塑料行業(yè)是目前世界上納米碳酸鈣使用最多的行業(yè),它可以充當(dāng)塑料的調(diào)節(jié)劑和增強(qiáng)劑,需求量非常大。由于納米碳酸鈣分散性較好,能夠很好地去除塑料中的空隙及氣泡,使塑料可以更均勻地收縮,提升塑料的機(jī)械性能及熱穩(wěn)定性。
張馨月等將改性的納米碳酸鈣添加到PVC薄膜材料中,經(jīng)過(guò)測(cè)試表明此復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度都得到了明顯的改善。另外,實(shí)驗(yàn)還證明了納米碳酸鈣的添加可以有效提升PVC薄膜材料的抗老化性。
2、橡膠行業(yè)
納米碳酸鈣使用于橡膠中能提高橡膠制品的增韌性、抗拉伸性和抗耐性等性能。它不僅可以作為一種優(yōu)良的功能性材料單獨(dú)使用,也可以與鈦白粉、白炭黑等填充材料混合填充,以達(dá)到降低橡膠制品中的膠基百分比或替代一些成本相對(duì)高昂的白色填充劑,同時(shí)又能達(dá)到改善橡膠制品性能的目的。
吳明生等制備了納米碳酸鈣/天然橡膠復(fù)合材料,通過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)納米碳酸鈣的添加提高了天然橡膠的拉伸強(qiáng)度和定量伸縮應(yīng)力。
3、造紙行業(yè)
納米碳酸鈣在造紙工業(yè)中開(kāi)發(fā)使用,可以提高紙張的白度、遮光性,減少紙漿在紙制品中的比率,大大降低紙張生產(chǎn)成本。同時(shí)由于納米顆粒的加入,紙制品更加平整與均勻。
翟相林等將淀粉改性納米碳酸鈣應(yīng)用于造紙工業(yè)中,紙張的光滑度增大,且提高了填料在紙張中的比例,大大降低了紙張生產(chǎn)的成本。
4、涂料行業(yè)
涂料中的成膜基料、填充劑和其他助劑中含有許多的反應(yīng)位點(diǎn),這些反應(yīng)位點(diǎn)會(huì)與納米碳酸鈣顆粒表面的反應(yīng)位點(diǎn)發(fā)生作用,從而形成穩(wěn)定密集的結(jié)合層,使得涂料的涂膜性能增強(qiáng)。
Mohammadreza等將已改性的納米碳酸鈣添加到聚酯/環(huán)氧混合物中,得到具有較高硬度以及較強(qiáng)粘附力的粉末涂料。
近年來(lái),納米材料廣泛出現(xiàn)在人們生產(chǎn)生活中,由于其獨(dú)特的納米特性帶來(lái)的優(yōu)異的應(yīng)用性能,引起了研究人員的廣泛重視。納米碳酸鈣作為納米材料的代表,其填充性能已逐漸被開(kāi)發(fā)應(yīng)用于各種制造行業(yè)。
據(jù)統(tǒng)計(jì),2020年我國(guó)碳酸鈣總產(chǎn)量約為4300萬(wàn)噸,其中,納米碳酸鈣總體產(chǎn)能達(dá)到95萬(wàn)噸/年,預(yù)計(jì)未來(lái)幾年納米碳酸鈣的需求量會(huì)持續(xù)上升,有較好的市場(chǎng)前景。同時(shí),由于科技發(fā)展和生活水平的上升,納米碳酸鈣產(chǎn)業(yè)逐漸升級(jí),工藝也不斷完善,納米碳酸鈣也必將應(yīng)用于更多新興行業(yè)中,具有十分廣闊的應(yīng)用前景。
資料來(lái)源:《童佳佳. 納米CaCO3改性及其在塑料中的應(yīng)用[D].合肥工業(yè)大學(xué),2021》,由【粉體技術(shù)網(wǎng)】編輯整理,轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處!
更多精彩!歡迎掃描下方二維碼關(guān)注中國(guó)粉體技術(shù)網(wǎng)官方微信(粉體技術(shù)網(wǎng))
|