淺述超細碳酸鈣表面改性的研究進展

　　超細碳酸鈣是一種用途廣泛、潛力巨大、具有較高開發價值的新型納米固體材料，它所具有的特殊的量子尺寸效應、表面效應，使其與常規粉體材料相比在補強性、透明性、分散性、觸變性和流平性等方面都顯示出明顯的優勢，廣泛應用于橡膠、塑料、造紙、油墨、涂料、醫藥、化妝品等各行各業。近年來，隨著碳酸鈣的超細化、結構復雜化及表面改性技術的發展，極大地提高了它的應用價值。對不同形態的超細碳酸鈣表面改性技術的研究，已成為當前有效利用碳酸鈣粉體的研發熱點之一。

　　超細碳酸鈣直接用于有機介質中存在兩個缺點：一是分子間力、靜電作用、氫鍵等引起碳酸鈣粉體的團聚。超細碳酸鈣的比表面積大，易吸附氣體、介質或與其作用，從而失去原來的表面性質，導致粘連與團聚，或因其表面能極高和接觸界面較大，使晶粒生長的速度加快；另外因超細碳酸鈣的量子隧道效應、電荷轉移和界面原子的相互耦合，使其發生相互作用和因固相反應而團聚。二是納米碳酸鈣為親水性無機化合物，其表面有親水性較強的羥基，呈強堿性，使其與有機高聚物的親和性變差，易形成聚集體，造成在高聚物中分散不均勻，導致兩材料間界面缺陷，直接應用效果不好。

　　隨著碳酸鈣用量的增大，以上缺點更加明顯，過量填充甚至會使制品無法使用，因此，需要對超細碳酸鈣進行表面改性。對納米碳酸鈣進行改性，表面尖銳棱角被包覆的納米顆粒層鈍化，平整光滑的解理面也因納米顆粒層的沉積而變得粗糙。其表面既具備納米顆粒的優異特性，又改變了微米級礦物顆粒的表面特征。通過對納米碳酸鈣粉體改性一則可以降低成本，二則可以改善其原有性能，如提高剛度、拉伸強度、導熱性等。

　　改性碳酸鈣效果的評價大致可以分為兩大類：直接法和間接法。間接法是指將改性碳酸鈣填料與應用體系，測定應用體系的應用性能。直接法是指測定改性碳酸鈣的表面物理化學性質，如活化度、比表面積、吸油值、包覆量和表面結構、形貌等

　　超細碳酸鈣的表面處理按處理方法來分，可分為干法表面處理和濕法表面處理兩種。根據采用的表面改性劑來分類，可以分為偶聯劑表面處理、有機物表面處理、無機物表面處理三類。超細碳酸鈣表面改性方法較多，但均各有利弊。

　　目前我國超細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取得了一些進展，但仍存在一些問題，如所用改性劑品種單一、改性劑種類選擇不當、改性劑用量不準確、在改性設備中改性劑分散于粉體的均勻性差等問題。而未來超細碳酸鈣必將為工業化生產帶來更大的生產價值和經濟效益。故今后發展方向是開發研制高效、價格低廉的新型表面改性劑，改進改性工藝，開發研制先進的改性設備，制備出性能穩定、滿足不同需求的高檔次超細納米碳酸鈣產品。