超細(xì)碳酸鈣表面包覆改性應(yīng)注意的幾點(diǎn)問題

/超細(xì)碳酸鈣表面包覆改性應(yīng)注意的幾點(diǎn)問題超細(xì)碳酸鈣為什么要活化改性？（1）碳酸鈣粒徑越小，表面能越高，吸附作用越強(qiáng)，越易相互團(tuán)聚，無法在聚合物基體中很好的分散；（2）碳酸鈣為一種無機(jī)填料，粒子表面親水疏油，與聚合物界面結(jié)合力較弱，受外力沖擊時(shí)，易造成界面缺陷，導(dǎo)致材料性能下降。為了充分發(fā)揮超細(xì)碳酸鈣的納米效應(yīng)，提高其在復(fù)合材料中的分散性，加強(qiáng)與有機(jī)體的親和力，改進(jìn)其填充復(fù)合材料的性能，必需采納有效的改性工藝及表面改性方法對(duì)其表面改性，進(jìn)而拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域。超細(xì)碳酸鈣表面包覆改性原理表面有機(jī)包覆改性是目前最常用的碳酸鈣表面改性方法，采納表面改性劑對(duì)超細(xì)碳酸鈣進(jìn)行表面包覆改性，改性劑中的親油基團(tuán)可以堅(jiān)固地與高分子聚合物結(jié)合，而改性劑中的親水基團(tuán)則與碳酸鈣顆粒表面相互結(jié)合。這樣可以降低碳酸鈣與基質(zhì)材料之間的界面能，從而碳酸鈣和聚合物這兩種相容性較差的材料通過表面包覆改性劑這一“分子橋”緊密地結(jié)合在一起，有利于大幅改善復(fù)合材料的整體性能。超細(xì)碳酸鈣表面包覆改性應(yīng)注意的幾點(diǎn)問題：（1）改性工藝目前工業(yè)上應(yīng)用的表面改性工藝重要有干法工藝、濕法工藝、復(fù)合工藝三大類。干法改性是將碳酸鈣粉末放入高速捏合機(jī)中，旋轉(zhuǎn)后升至肯定的溫度，加入表面處理劑進(jìn)行捏合處理。此方法簡(jiǎn)單易行，適用于各種偶聯(lián)劑的表面處理。目前，工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用的重要是SLG型連續(xù)表面改性機(jī)。江陰啟泰SLG連續(xù)式粉體表面改性機(jī)濕法改性是將先活化劑加入到溶劑中，或直接加入到碳酸鈣的懸浮液中進(jìn)行處理。此方法表面處理劑與碳酸鈣粒子相互作用，包裹均勻，效果較好，是傳統(tǒng)的碳酸鈣表面處理方法。一般適用于可水溶或可水解的有機(jī)表面改性劑以及濕法制粉（包括濕法機(jī)械超細(xì)粉碎和化學(xué)制粉）需要干燥的場(chǎng)合，如沉淀碳酸鈣（特別是納米碳酸鈣）、濕法細(xì)磨重質(zhì)碳酸鈣。（2）表面改性劑的種類及用量重質(zhì)碳酸鈣的表面包覆改性劑一般采納低分子量和具有雙親結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物，如硬脂酸等。表面改性過程假如是化學(xué)包覆，則應(yīng)優(yōu)先考慮表面改性劑與Ca2+的結(jié)合并生成各種鈣鹽沉淀問題，如硬脂酸鈣、磷酸鈣、鈦酸酯鈣、鋁酸酯鈣等。表面改性過程假如是物理包覆，則優(yōu)先考慮表面改性劑與Ca2+的靜電吸附，如陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑，而不是陽離子表面活性劑。硬脂酸改性碳酸鈣接觸角一般隨著改性劑用量加添，表面有機(jī)物包覆量漸漸增大，改性效果漸漸加強(qiáng)，使得碳酸鈣由親水性表面轉(zhuǎn)化為親油性表面。當(dāng)用量達(dá)到肯定值時(shí)，碳酸鈣表面剛好包覆一層有機(jī)物，改性效果最好，從而沉降體積最小。當(dāng)改性劑用量超過此值，隨著改性劑用量增大，改性劑之間相互作用反而影響了改性效果，沉降體積反而增大。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中，改性劑用量不宜過多，否則會(huì)適得其反。（3）改性時(shí)間和溫度要實(shí)現(xiàn)超細(xì)碳酸鈣的均勻包覆改性，需要適當(dāng)延長改性時(shí)間，提高改性溫度，但不可過高，應(yīng)綜合考慮改性效果和能耗問題。如肖艷杰等采納硬脂酸改性輕質(zhì)碳酸鈣的最佳工藝為：改性溫度為85℃，硬脂酸的用量為干基碳酸鈣的2.5%，皂化硬脂酸的氫氧化鈉的量為硬脂酸的10%，改性反應(yīng)55—60min，可得到活化率99%以上，吸油量小于45mL/100g的的活性碳酸鈣?？傊?，超細(xì)碳酸鈣的活化改性實(shí)際上就是選擇特定的表面活性劑，對(duì)碳酸鈣顆粒表面進(jìn)行包覆處理，使之成為功能填充材料，表面活性劑的種類和改性工