淺述超細(xì)碳酸鈣表面改性的研究進(jìn)展

　　超細(xì)碳酸鈣是一種用途廣泛、潛力巨大、具有較高開發(fā)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(yīng)、表面效應(yīng)，使其與常規(guī)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(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于橡膠、塑料、造紙、油墨、涂料、醫(yī)藥、化妝品等各行各業(yè)。近年來，隨著碳酸鈣的超細(xì)化、結(jié)構(gòu)復(fù)雜化及表面改性技術(shù)的發(fā)展，極大地提高了它的應(yīng)用價值。對不同形態(tài)的超細(xì)碳酸鈣表面改性技術(shù)的研究，已成為當(dāng)前有效利用碳酸鈣粉體的研發(fā)熱點之一。

　　超細(xì)碳酸鈣直接用于有機介質(zhì)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(xì)碳酸鈣的比表面積大，易吸附氣體、介質(zhì)或與其作用，從而失去原來的表面性質(zhì)，導(dǎo)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(xì)碳酸鈣的量子隧道效應(yīng)、電荷轉(zhuǎn)移和界面原子的相互耦合，使其發(fā)生相互作用和因固相反應(yīng)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(dǎo)致兩材料間界面缺陷，直接應(yīng)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?xí)怪破窡o法使用，因此，需要對超細(xì)碳酸鈣進(jìn)行表面改性。對納米碳酸鈣進(jìn)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(yōu)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(dǎo)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(yīng)用體系，測定應(yīng)用體系的應(yīng)用性能。直接法是指測定改性碳酸鈣的表面物理化學(xué)性質(zhì)，如活化度、比表面積、吸油值、包覆量和表面結(jié)構(gòu)、形貌等

　　超細(xì)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(jù)采用的表面改性劑來分類，可以分為偶聯(lián)劑表面處理、有機物表面處理、無機物表面處理三類。超細(xì)碳酸鈣表面改性方法較多，但均各有利弊。

　　目前我國超細(xì)碳酸鈣表面改性技術(shù)在改性工藝、改性設(shè)備、活化劑配方等方面已經(jīng)取得了一些進(jìn)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(dāng)、改性劑用量不準(zhǔn)確、在改性設(shè)備中改性劑分散于粉體的均勻性差等問題。而未來超細(xì)碳酸鈣必將為工業(yè)化生產(chǎn)帶來更大的生產(chǎn)價值和經(jīng)濟效益。故今后發(fā)展方向是開發(fā)研制高效、價格低廉的新型表面改性劑，改進(jìn)改性工藝，開發(fā)研制先進(jìn)的改性設(shè)備，制備出性能穩(wěn)定、滿足不同需求的高檔次超細(xì)納米碳酸鈣產(chǎn)品。