超细碳酸钙表面包覆改性应注意的几点问题
固-纳米CaCO3的制备及其原位表面包覆改性技术
纳米CaCO3的制备及其原位表面包覆改性技术一、项目简介碳酸钙是一种用量最大、用途最广的无机填料，由于其原料广、价格低、无毒性、白度高，得到了广泛的应用。
但因普通碳酸钙属于低档产品，对制品的性能提高有限，因此制品的附加值低。
纳米碳酸钙是20世纪80年代发展起来的一种新型超细化固体材料，是以非金属矿石灰石为原料、采用纳米粉体合成技术沉淀法制备的重要无机盐新产品。
其粒径在1～100 nm之间，粒径小，活性好，是一种新型高档功能性无机材料。
近年来，随着碳酸钙的超细化、结构复杂化及表面改性技术的发展，它的应用价值得到了极大地提高。
与普通CaCO3相比，纳米CaCO3具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子效应，使其在材料的增韧、补强、增透、触变、流动和杀菌消毒等改性方面具有明显的优势，特别是其增韧补强性能，极大地改善和提高了相关行业产品的性能和质量。
因此，纳米碳酸钙被广泛用作产品的补强剂、填充剂、添加剂、增韧剂及增白剂等，以降低成本、增强制品功能、改善制品品质、增加制品附加值等。
本项目技术利用具有自主知识产权的纳米CaCO3碳化反应釜，通过控制Ca(OH)2浓度、CO2浓度及流量、反应温度、搅拌速度、反应釜压力、晶型控制剂类别和用量等条件，可制备出晶型为方解石，形状诸如立方体、链状、纺锤状、球状、片状等各种纳米CaCO3粉体，粉体质量稳定，纯度高，粒度细且均匀，白度较高。
其中，制得的立方体结构的CaCO3粒径在50nm左右，分布范围窄；链状结构粒径在20nm，长径比达到6以上。
本技术生产的纳米碳酸钙性能稳定，晶型丰富，适用性广，产品附加值高。
同时，通过利用原位表面包覆改性技术，针对不同应用领域采用不同的工艺方法和表面改性剂，可制备出各种专用的纳米CaCO3粉体，如橡胶专用纳米CaCO3、塑料专用纳米CaCO3、造纸专用纳米CaCO3、涂料专用纳米CaCO3、油墨专用纳米CaCO3、密封胶黏剂专用纳米CaCO3等。
超细粉体表面包覆改性研究
上海交通大学硕士学位论文超细粉体表面包覆改性研究姓名：张晓菊申请学位级别：硕士专业：化学化工指导教师：顾顺超20080101上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
学位论文作者签名：张晓菊日期：2007 年12月18日上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
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本学位论文属于 不保密√。
（请在以上方框内打“√”） 学位论文作者签名：张晓菊 指导教师签名：顾顺超 日期：2007 年12月18日 日期：2007 年12月18日超细粉体表面包覆改性研究1超细粉体表面包覆改性研究摘 要本论文首先研究了Al/SiO 2复合粒子的制备。
通过实验，探讨了各种工艺条件对包覆效果的影响，结果表明，当控制实验温度为65℃、m(KH-560)/m(Al)为5.0%、m(Na 2SiO 3)/m(H 2O)为0.45%、体系pH 值为9.3、陈化时间为18h 实验条件下，以水为溶剂，可以得到在60℃碱性溶液中12h 内析氢量不足5ml 的表面包覆二氧化硅膜的片状铝粉粒子。
并运用SEM、IR 和XRD 等方法对包覆样品作了分析和表征。
其次研究了Al/SiO 2/P （St-MMA）复合粒子的制备，考察了偶联剂用量、体系pH 值、单体用量、KPS 用量、NaSS 用量以及单体配比等因素对包覆过程的影响。
碳酸钙粉体表面改性应注意的问题及发展方向
2006年第2期《中国粉体工业》3c n p o wde r .c o m .c n论文选萃碳酸钙粉体表面改性应注意的问题及发展方向李宝智（内蒙古包头市128信箱、014010）[摘要]碳酸钙粉体的表面改性，一定要以表面改性的机理为依据，同时考虑下游产品中有机高分子制品的基材、主体配方及技术要求，经综合考虑，选择合理的表面改性剂，确定表面改性工艺，选择和配套表面改性设备，在此基础上生产出合格的改性产品。
[关键词]碳酸钙粉体表面改性我国碳酸钙粉体的加工技术及应用技术已在快步发展，在塑料、橡胶、涂料等高分子制品行业都得到了广泛应用。
碳酸钙粉体作为填充剂加入，可降低产品的成本。
但填充量不能过大，对产品的功能性没什么提高。
这主要是由于碳酸钙粉体与有机高分子材料基质的界面性质不同，使两者的亲合性差，造成碳酸钙粉体在有机高分子材料中的分散，交联及功能性差等问题的出现，从而导致了碳酸钙粉体的填充量不能过大，产品的力学性能有所下降。
为了改变这种状况，向功能型要求发展，就应对碳酸钙粉体进行表面改性。
改变其粉体的表面性质，改善与有机高分子材料的交联性，提高其分散性，增强制品的物理机械性能，增加添加量，降低成本，提高产品的附加值。
本文作者根据多年从事非金属粉体表面改性的实验和工业生产积累的经验和教训，对碳酸钙粉体表面改性中应注意的问题及发展方向等进行阐述。
1、表面改性剂的选择非金属粉体的表面改性技术是一门与应用技术密切相关的技术，从应用角度来说是具有很强的针对性。
因此对于不同的基材或处理的对象、选择合适的表面改性剂是致关重要的。
碳酸钙粉体是有机高分子制品的主要添加剂，为了提高产品的功能性、附加值、填加量及能在更多的领域中得到应用，必须对碳酸钙粉体进行表面改性。
表面改性剂的选择是改性工作中十分重要的环节。
对不同的高分子材料，不同的应用行业应选择不同类型的表面改性剂。
1.1表面改性剂的分类目前我国的表面改性剂比较多，如硅烷类、钛酸酯类、铝酸酯类、表面活性剂类等。
超微细碳酸钙的表面改性研究
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超微细碳酸钙是一种 粒径 小于 １ ｍ 的无 机粉 体材 料… ， ０ 其研 制 、 开发 、 应用受 到 国 内外 的普遍 关 注。广 泛用 于涂 料 、 橡 胶、 塑料 、 黏剂 、 墨 、 胶 油 造纸 、 妆 品 、 药等 方 面 ， 它 作填 充 化 医 用 剂不仅 可增容降低 成本 ， 还具 有增 韧 补强 作 用 Ｊ 因此 ， 为 ． 作
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【精品文章】超细粉体的表面包覆改性简述
超细粉体的表面包覆改性简述
超细粉体不仅是一种功能材料，而且为新的功能材料的复合与开发建立了坚实的基础，在国民经济与国防各领域有着重要的作用和意义。
超细粉体粒子较为实用的优异特性主要是表面效应和体积效应，随着颗粒尺寸减小，面积与体积的比例随之增大。
由于超细粒子的比表面积很大，很容易产生团聚现象，所以对粉体表面进行处理，使其处于分散状态，充分发挥其优异特性很有必要。
近年来，粉体表面改性技术一直为人们所关注。
表面包覆改性只是表面改性技术中重要的一种。
粉体的表面包覆是根据需要应用物理或化学方法对颗粒表面进行处理，利用无机物或有机物对颗粒表面进行包覆，在其表面引入一层包覆层，这样包覆改性后的粉体可以看成是由“核层”和“壳层”组成的复合粉体。
通过在粉体表面涂敷一层组分不同的覆盖层，能够改变其光、磁、电、催化、亲水、疏水以及烧结特性，提高其抗腐蚀性、耐久性、使用寿命以及热、机械和化学稳定性等。
图1 表面包覆改性粉体的投射及扫描照片
1.超细粉体表面包覆改性的机理及基本原则
1.1 超细粉体表面包覆改性机理
由无机超细粉体表面包覆形成的新粉末是一种核-壳结构的复合粉末。
包覆机理主要有如下几种观点：
（1）库仑静电引力相互吸引机理。
这种观点认为，包覆剂带有与基体表面相反的电荷，靠库仑引力使包覆剂颗粒吸附到被包覆颗粒表面。
（2）化学键机理。
这种观点认为，通过化学反应使基体和包覆物之间形成牢固的化学键，从而生成均匀致密的包覆层。
包覆层与基体结合牢固，。
超细粉体材料表面包覆技术质量管控研究
超细粉体材料表面包覆技术质量管控研究陈水富【摘要】超细粉体具有较高的性能,是一般材料无法比拟的,在光学检测器、生物制药等多个领域被大量使用,其缺点是易发生团聚、稳定性低以及很难分散,这就需要对其进行表面包覆从而使其颗粒表面得以改善,并使其分散性能得以提高,从而满足工业应用的标准.本文主要介绍了超细粉体表面包覆技术,在此基础上实施质量管控.【期刊名称】《化工中间体》【年(卷),期】2017(000)001【总页数】2页(P19-20)【关键词】超细粉体;包覆技术;质量研究【作者】陈水富【作者单位】佛山市三水金戈新型材料有限公司广东 528131【正文语种】中文【中图分类】T通常情况下颗粒直径达到纳米级或者达到微米级的粒子就是超细粉体。
对比大块常规材料，其有着更多的表面活性、表面积，从而有着良好的热、光、磁、电、催化等性能。
这种功能材料一直以来被人们不断研究，并在各领域中广泛的应用。
超细粉体的表面包覆这项技术，是现如今发明创造出的一种新型包覆技术，这项技术是利用超细粉体附着在物体表面所产生的一层核结构或者壳结构是不同于以往材料结构的复合类型结构。
就目前技术来说，它的形成机理所关系到的理论分别是化学键合、静电力相互作用、过饱和度等。
(1)固态相互包覆法①机械球打磨法在机械球的打磨这一阶段里，粒子和粒子之间相互作用所带来的冲击力、挤压力和摩擦力这三种力共同作用把附着在物体表面的改性物质被包覆颗粒表面的物质所激活然后相互吸附，这样就达到了表面包覆的结果。
此项技术存在各种各样的好处，主要有：使用这一技术方法耗时短、反应的过程不剧烈容易把控、操作性强十分容易操作等，这种方式只在微米级粉体的表面包覆中适用，并且还需要粉体拥有单一分散性。
有学者做了相关的实验。
实验过程中，他们运用了机械球打磨包覆的方法，用石墨对四元非晶合金施以表面包覆。
由实验数据显示，石墨对这类的非晶合金元素的包覆，使得合金电极容量，及其生命周期在很大程度上获得了提升，并且对镁原子基贮氢合金在电化学方面的性能得到了很大程度的提高和改进。
球磨改性制备超细重质碳酸钙的工艺研究
球磨改性制备超细重质碳酸钙的工艺研究刘星;陈珍明;钟星;汤泉;曾一文;梁重倩【摘要】采用球磨改性一体化方法,制备了改性的超细重质碳酸钙粉体,研究了球磨时间、转速及改性剂用量对粉体吸油值和粒径的影响.研究结果表明:球磨改性制备超细重质碳酸钙的最佳工艺条件为球磨改性时间35min,球磨机转速为400r/min,β偶联改性剂用量为5‰(质量分数).在最优条件下,重质碳酸钙吸油值达到12.33g·(100g)-1,d50和d90粒径分别为5.15μm,8.22μm,粘度为55.8Mpa·s,达到活性超细重质碳酸钙的品质要求.【期刊名称】《贺州学院学报》【年(卷),期】2016(032)001【总页数】4页(P138-141)【关键词】重质碳酸钙;表面改性;球磨方法【作者】刘星;陈珍明;钟星;汤泉;曾一文;梁重倩【作者单位】贺州学院化学与生物工程学院,广西贺州 542899;贺州学院化学与生物工程学院,广西贺州 542899;贺州学院化学与生物工程学院,广西贺州542899;贺州学院化学与生物工程学院,广西贺州 542899;贺州学院化学与生物工程学院,广西贺州 542899;贺州学院化学与生物工程学院,广西贺州 542899【正文语种】中文【中图分类】TQ127.13球磨改性一体化技术具有操作方便、工序精简、耗能少、制备的产品性能优异等特点，已成为现代工业上重要的改性制粉技术［1-3］。
碳酸钙材料其原材料来源丰富，造价低，无毒，无刺激性气味等优点，广泛用于橡胶、食品、牙膏、造纸、涂料、塑料、化妆品等领域［4-5］。
但由于未经过改性处理的碳酸钙粉体其吸油值较高，在加工时吸收的润滑剂多，增加了加工成本；并且难均匀分散在有机介质中，这严重的影响了它的应用性能［6-8］，所以很有必要对碳酸钙粉体进行表面改性处理，以降低其吸油值，同时提高与有机基体的亲和性，减少颗粒团聚及分子间的作用力，不但彰显粉体的增容增重优越性。
超细粉体表面包覆与改性
• 第一，有机改性剂在颗粒表面的覆盖，以 提高无机粉体在有机基体中的分散性和界 面结合强度；
• 第二，通过化学沉积或机械力化学作用将 固体小颗粒（子颗粒）或均一物质膜在较 大颗粒表面（母颗粒）均匀包覆形成复合 颗粒，从而赋予复合颗粒新的功能；
• The structure of the nickel rich surface differed with the treatment conditions. For acetic acid treated powder prepared in heated solution, a nanocrystalline nickel layer was formed at the surface. In the absence of any auxiliary conductivity additives, discharge capacity of this powder was improved to 254 mAh/g versus 52 mAh/g for non-treated powder and 62 mAh/g for hydrochloric acid treated powder.
• 静电分散作用：通过表面改性使颗粒的荷 电量增大；通过表面改性改变颗粒表面性 质，消除液桥力的影响。
• 降低纳米粉体的团聚度、提高其流动性
合金粉末真空雾化设备
Effects of surface modification on surface structure and electrochemical properties of Mm(Ni,Co,Mn,Al)5.0 alloy
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书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
超细碳酸钙表面包覆改性应注意的几点问题
1 超细碳酸钙为什么要活化改性?
(1)碳酸钙粒径越小，表面能越高，吸附作用越强，越易相互团聚，无法在聚合物基体中很好的分散;
(2)碳酸钙为一种无机填料，粒子表面亲水疏油，与聚合物界面结合力较弱，受外力冲击时，易造成界面缺陷，导致材料性能下降。
为了充分发挥超细碳酸钙的纳米效应，提高其在复合材料中的分散性，增强与有机体的亲和力，改进其填充复合材料的性能，必须采用有效的改性工艺及表面改性方法对其表面改性，进而拓宽其应用领域。
2 超细碳酸钙表面包覆改性原理
表面有机包覆改性是目前最常用的碳酸钙表面改性方法，采用表面改性剂对超细碳酸钙进行表面包覆改性，改性剂中的亲油基团可以牢固地与高分子聚合物结合，而改性剂中的亲水基团则与碳酸钙颗粒表面相互结合。
这样可以降低碳酸钙与基质材料之间的界面能，从而碳酸钙和聚合物这两种相容性较差的材料通过表面包覆改性剂这一分子桥紧密地结合在一起，有利于大幅改善复合材料的整体性能。
3 表面包覆改性应注意的几点问题：
(1)改性工艺
目前工业上应用的表面改性工艺主要有干法工艺、湿法工艺、复合工艺三大类。
干法改性是将碳酸钙粉末放入高速捏合机中，旋转后升至一定的温度，加入表面处理剂进行捏合处理。
此方法简单易行，适用于各种偶联剂的表面处理。
目前，工业上得到广泛应用的主要是SLG 型连续表面改性机。