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納米碳酸鈣是指粒度大小在1~100nm的碳酸鈣產(chǎn)品，包括超細(xì)和超微細(xì)碳酸鈣兩種產(chǎn)品。納米碳酸鈣的粒徑較小、表面電子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，使其呈現(xiàn)出了小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)和量子尺寸效應(yīng)，顯示出的性能，成為近年來(lái)研究的熱點(diǎn)。
納米碳酸鈣的表面改性方法
1、局部化學(xué)反應(yīng)改性
局部化學(xué)反應(yīng)改性是先加入處理劑（偶聯(lián)劑、有機(jī)物、無(wú)機(jī)物等），然后納米碳酸鈣表面官能團(tuán)與它發(fā)生化學(xué)反應(yīng)達(dá)到改性目的的一種方法。目前納米碳酸鈣表面改性應(yīng)用廣泛的就是這種方法。
局部化學(xué)反應(yīng)改性工藝主要有干法和濕法兩種。
干法是在改性劑中依次加入納米碳酸鈣粉末和表面改性劑，進(jìn)行表面改性。
適合于用偶聯(lián)劑進(jìn)行表面改性。
優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，并且出料后可直接包裝、運(yùn)輸。
缺點(diǎn)：表面均勻性不好，而且由于受?chē)?guó)內(nèi)偶聯(lián)劑開(kāi)發(fā)應(yīng)用技術(shù)的限制，對(duì)它的實(shí)際應(yīng)用造成了一定的影響。
濕法是通過(guò)在納米碳酸鈣溶液中加入改性劑進(jìn)行表面改性。
王國(guó)宏等用改性劑月桂酸對(duì)納米碳酸鈣濕法改性，試驗(yàn)結(jié)果表明納米碳酸鈣在環(huán)乙烷和二甲苯中分散性明顯改善。
濕法改性包覆效果好，產(chǎn)品質(zhì)量高，適合用于液相法制備納米碳酸鈣的過(guò)程，但其工藝復(fù)雜，運(yùn)輸不便。
2、表面包覆改性
納米碳酸鈣顆粒與包覆物兩者通過(guò)范德華力或物理方法連接起來(lái)的一種改性方法。將表面改性劑或超分散劑加入到納米碳酸鈣的制備溶液中，在生產(chǎn)納米碳酸鈣的同時(shí)，將表面改性劑包覆在碳酸鈣的表面，使產(chǎn)物以均勻顆粒的形式存在。
陳西知等在納米碳酸鈣表面包覆一層無(wú)機(jī)二氧化硅，使其在一定程度上具有二氧化硅的性質(zhì)，表面光滑度、白度、耐熱性、耐酸性、分散性、比表面積、吸油值等都有較大的提高，大大改善了碳酸鈣的應(yīng)用性能。表面包覆改性對(duì)提高納米碳酸鈣的分散性非常有效，同時(shí)也改善了粒子的表面性質(zhì)，但包覆層的厚度不易控制，是實(shí)際操作中要重要解決的問(wèn)題。
3、母料填料改性
母料填料是一種新型填料，通過(guò)將一定比例的樹(shù)脂母粒、碳酸鈣及表面活性劑混合，制得母料填料的同時(shí)對(duì)碳酸鈣進(jìn)行表面改性。根據(jù)所用基體樹(shù)脂的不同，常見(jiàn)的母料填料主要有聚乙烯蠟碳酸鈣母粒、無(wú)規(guī)則聚丙烯碳酸鈣母粒（APP母料）和樹(shù)脂碳酸鈣母粒填料等。
段好用幾種復(fù)合改性劑、聚乙烯母料對(duì)納米碳酸鈣進(jìn)行母料填料改性，結(jié)果顯示油酸——馬來(lái)酸酐復(fù)合改性劑的效果好，得到的聚合材料白度值及力學(xué)性能都有大幅度提高。
母料填料改性包覆均勻且完全，改性后的碳酸鈣與復(fù)合材料相容性好，制品的力學(xué)性能也得到提高，并且操作簡(jiǎn)單方便，但目前母料填料的種類(lèi)有限，限制了此法的廣泛應(yīng)用。
4、高性能表面改性
利用等離子體或高能射線（如X射線、γ射線等）進(jìn)行改性的一種方法。等離子體對(duì)CaCO3粉體的表面改性主要是利用等離子體聚合技術(shù)，先使單體活化產(chǎn)生氣相自由基，然后吸附在固體表面成為表面自由基，進(jìn)而與等離子體或氣相原始單體發(fā)生聚合反應(yīng)，在碳酸鈣表面形成聚合物薄膜，達(dá)到改性。
董凌波等對(duì)甲烷等離子體和氬等離子體處理碳酸鈣表面進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)用甲烷等離子體時(shí)，碳酸鈣的表面能降低，在基體樹(shù)脂中的分散性和黏合性得到改善，用氬等離子體時(shí)，可將碳酸鈣表面原有的吸附物和部分強(qiáng)極性包覆物除去。高能射線改性是將CaCO3的表面用高能輻射（電子加速器產(chǎn)生）激活，再使單體與粉體表面的活性點(diǎn)反應(yīng)，形成一層有機(jī)包覆覆蓋在CaCO3顆粒表面，從而使填料的表面性質(zhì)及與高分子材料的相容性得到改善，進(jìn)而達(dá)到改性的目的。
5、機(jī)械化學(xué)改性
首先通過(guò)機(jī)械力激活粒子表面，使其表面晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，晶格移動(dòng)，從而使它與無(wú)機(jī)物或有機(jī)物的反應(yīng)活性增強(qiáng)來(lái)達(dá)到改性的目的的一種方法。
王永魁進(jìn)行了以納米碳酸鈣為改性劑，用機(jī)械化學(xué)法對(duì)重質(zhì)碳酸鈣進(jìn)行表面改性的研究，復(fù)合碳酸鈣顆粒粒度細(xì)且均勻，白度值、比表面積、吸油量提高，沉降性能明顯改善。
機(jī)械化學(xué)改性法技術(shù)要求不高、設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低廉，但是它僅適合于粒徑較大的CaCO3，對(duì)于粒徑較小的納米CaCO3，效果不好。但使用該法可使CaCO3表面的活性基團(tuán)和活性點(diǎn)數(shù)目增多，使它與改性劑的作用增強(qiáng)，因此可以考慮該法和其他改性方法結(jié)合對(duì)納米CaCO3進(jìn)行表面改性。
納米碳酸鈣粒徑納米化，表面性質(zhì)復(fù)雜，各種改性方法的改性機(jī)理不同，優(yōu)缺點(diǎn)各異，實(shí)際操作中要根據(jù)具體的情況選擇合適的改性方法或者多種方法聯(lián)合使用，以期取得理想的改性效果。
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