碳酸钙粉体表面改性技术现状与发展趋势
碳酸钙粉体改性研究进展
碳酸钙粉体改性研究进展兰黄鲜【摘要】碳酸钙粉体改性是提高碳酸钙复合材料整体性能的有效途径之一,国内外材料工作者做了大量的研究.综述了近年来碳酸钙粉体改性研究现状及其改性效果,展望了碳酸钙粉体改性研究领域的发展前景,提出了今后的主要研究任务.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2010(039)001【总页数】3页(P78-80)【关键词】碳酸钙粉体;表面改性;机理;改性效果【作者】兰黄鲜【作者单位】广西煤炭科学研究所,广西,南宁,523003【正文语种】中文【中图分类】TQ623.4碳酸钙（包括重钙和轻钙）具有原料易得、价格低廉，稳定性好、色泽单纯、无毒等诸多优点，而被广泛用于塑料、橡胶、造纸、油墨、建材、电线电缆等领域，成为用量最大的填充材料。
但由于碳酸钙属无机粉体，粒子表面是亲水疏油的，呈强极性，在有机介质中难以分散均匀，与基材之间结合力低，在受外力冲击时，易造成界面缺陷，导致材料性能下降；纳米级的碳酸钙粉末，表面能高，吸附作用越强，粒子互团聚,无法在聚合物基体中很好分散，从而影响其使用的实际效果。
因此，只有对碳酸钙进行改性,才能获得高性能且满足实际应用的功能性改性填充专用料。
通过对碳酸钙粉体表面改性可增加碳酸钙粉体颗粒间的斥力,降低碳酸钙粉体颗粒间的引力,使其易于分散，还可以提高碳酸钙颗粒的表面活性,改善碳酸钙粉体粒子与其他物质之间的相容性,使微粒表面产生新的物理、化学、力学性能及新的功能[1]，从而最大限度的提高材料性能和填充量，降低原料成本，进而拓宽碳酸钙粉体的应用领域，使其成为具有功能性的新型改性填充专用料。
碳酸钙粉体表面处理改性的作用机理基本上分为物理作用和化学作用两种类型，物理作用指的是表面涂量（或称之为包覆）和表面吸附，填料与处理剂之间的结合是分子间作用力，而化学作用是指在填料与处理剂之间发生包括取代、水解、接枝等化学反应[2]。
近年来，碳酸钙粉体的改性受到国内外材料工作者的广泛关注，尤其是其改性方法的研究。
2023年碳酸钙行业市场环境分析
2023年碳酸钙行业市场环境分析碳酸钙是一种广泛存在于天然矿物及生物组织中的无机化学物质。
在工业上，碳酸钙被广泛应用于纸张、塑料、涂料、建筑、医药等多个领域。
在中国，碳酸钙行业市场前景较为广阔，但同时面临着一些挑战和机遇。
一、市场需求和规模自20世纪90年代以来，随着中国工业的发展和环保政策的实施，碳酸钙行业的需求持续增长。
据统计，中国碳酸钙行业市场规模从2007年的42亿元人民币逐步增长至2019年的近200亿元人民币。
预计未来几年，碳酸钙需求将继续增长。
二、行业竞争格局目前，国内碳酸钙行业竞争格局相对稳定，有较多的小型生产企业涌现，但大型企业在行业中占据关键地位，主要包括云南普洱、广西桂林恒力、四川新和成为代表的几家大型企业。
大型企业具有规模经济优势，拥有良好的技术和研发能力，同时可以通过品牌营销和渠道优势获得更多的市场份额。
三、技术和产品创新在技术和产品方面，碳酸钙行业也在不断创新。
一方面，国内企业在提高生产效率方面采用了更加高效的新型碳酸钙制造设备和生产工艺。
另一方面，注重绿色环保的企业也开始关注碳酸钙生产过程中的环境问题，逐步采用环保型技术，如利用煤矸石资源、工业固体废弃物等生产原料，具有经济性、环保性等多重优势。
四、政策和法规政策和法规对于碳酸钙行业的影响程度较深。
近年来，国家出台了一系列环保政策和法规，如《大气污染防治法》和《水污染防治法》等，对于碳酸钙行业提出了更高的环保要求，并出台了有关生产和排放的标准。
这些政策和法规不仅推动了行业生态化发展，同时也促进了碳酸钙行业的技术和产品创新。
五、国际市场机遇和挑战碳酸钙是一种广泛应用于工业和生活领域的无机化学品，国际市场市场潜力巨大。
当前碳酸钙行业面临着国际贸易保护主义的压力和环保标准的提高等挑战。
但同时也面临着多元化发展和开拓国际市场的机遇。
总之，碳酸钙行业市场在未来依然具有较高的发展潜力。
企业需要在技术、产品和服务方面不断进行创新，同时结合政策和环保法规制定合理的发展战略，在国内和国际市场中拓展更加广阔的发展空间。
纳米碳酸钙表面改性技术研究进展
般 需采 用 惰 性 溶剂 ［ 如液 体 石 蜡 （ 白油 ） 石 油 醚 、 、
提 高 ， 耐 酸性 和 阻燃 性 的 改善也 有 较好 的效果 ． 对 除 了用 作 硬质 聚氯 乙烯 的功 能 填料 外 ．还 广泛 用 作胶 黏剂 、 墨 、 油 涂料 等 的填料 和颜 料 。
１ ． 硼 酸 酯 ４
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｐｒ ｇ ｅ ｓｉ ｕｒ ａｃ ｓ ａ ｃ ｏ ｒ ｓ ｎ ｓ ｆ ｅ ｍｏｄ ｆｃ ｔｏ ｔ ｃ ｏ ｏｇ ｆｎａ ｍ ｅ ｅ ａ ｃ ｕｍ ａ ｂｏ ｉ ａ ｉ ｎ ｅ ｈｎ ｌ ｙ ｏ ｎｏ ｉ ｔ ｒｃ ｌ ｉ ｃ ｒ ｎａｔ ｅ
Ｙ ｎ ｉ ｉｎ Ｙ ｎＸ ｎ ａｇ ｅ ａ ，ａ ｉ Ｔ ｊ
的纳米 效 应 纳米 碳 酸钙 改性 的作 用机 理 为表 面物
理 作用 （ 括表 面包 覆 和表 面 吸附 ） 包 和表 面化 学作 用 （ 括 表面 取代 、 合 和接枝 等 ）表 面改 性 方法 又可 包 聚 。 分 为 干法 表 面改性 工 艺和湿 法 表 面改性 工艺
的来 源 问题 果碳 酸钙 中水 分含 量较 高 ． 如 则偶联 剂
ｃ ａ ａ ｔｒ ｔ ｓ ｆ ｔ ｏ ｅ ｕ ｆｃ ａ ｔ ｗ ｒ ｅ ｉ ｗ ｄ Ｖａ ｏ ｓ ｅ ｓ ｒ ｃ ｍｏ ｉ ｃ ｔ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｉｓ ｉ ｃｕ ｉ ｇ ｓｕ ｆ ｇ ， ｈ ｒ ｃｅ ｓｉ ｏ ｈ ｓ ｓ ｒａ ｔ ｎ ｓ ｅ ｅ ｒ ｖ ｅ ｅ ． ｒ ｕ ｎ ｗ ｎ ｆ ｅ ｉ ｃ ｉ ａ ｄ ｆ ａｉ ｔｃ ｎ ｌｇ ｅ ， ｌｄ ｎ ｔｆ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ ｉ ｃ ｍｐ ｓｔ ｏ ｐ ｉ ｇ ｇ ｎ ，ｅ ｃｉ ｅ ｍｏ ｏ ｒ ａ ｔ ｅ ｍａ ｒ ｍｏｅ ｕ ｅ ， ｏｙ ｒ ， ｌｓ ｓ ａ ｄ ｕ ｅ ｉｐ ｒ ａ ｔ ｔ． ｗ ｒ ｏ ｏ ｉ ｃ ｕ ｌ ａ ｅ ｔ ｒ ａ ｔ ｎ ｍｅ ， ｃ ｉ ｃ ｏ ｌｃ ｌｓ ｐ ｌ ｍｅ ｓ ｐ ａ ｍａ ， ｎ ｓ ｐ ｒ ｄ ｓ ｅ ｓ ｎ ｓ ｅｃ ， ｅ ｅ ｅ ｎ ｖ ｖ
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。
2023年重质碳酸钙粉行业市场前景分析
2023年重质碳酸钙粉行业市场前景分析重质碳酸钙粉是一种重要的无机化学原料，被广泛应用于橡胶、塑料、涂料、涂料、纸张、建筑材料、纺织品、日用化学、医药、食品等领域。
随着国内经济的快速增长和完善，重质碳酸钙粉市场得到了快速发展。
本文将从几个方面分析重质碳酸钙粉的市场前景。
第一，市场需求稳步增加近年来，中国的橡胶、塑料、涂料、涂料、纸张、建筑材料、纺织品、日用化学、医药、食品等领域的需求不断增加，这促使重质碳酸钙粉得到了广泛应用。
随着城镇化进程的加快，市政管道、房屋建设、道路建设等需要大量的水泥、石灰石等建筑材料，这将进一步提高重质碳酸钙粉的需求。
第二，技术不断发展，品质不断提高随着科学技术的不断进步，重质碳酸钙粉的生产技术不断改进和创新，其生产品质不断提高。
重质碳酸钙粉的品质与之相关的物理、化学性质也会得到增强，使其在应用中更具可替代性和市场竞争力。
不断提高的品质和可替代性将会进一步增加重质碳酸钙粉的市场份额。
第三，环保意识的提高，市场需求更加广泛如今，人们对环境污染的关注和重视程度越来越高。
随着环保意识的提高，各领域对安全、环保、可再生、高效等性能方面的需求也越来越迫切。
重质碳酸钙粉具有环保、无毒、无味、可以大量使用等优点，特别是在化工和建材领域，重质碳酸钙粉被广泛应用于代替重金属类材料，这将进一步增加市场需求，并推动重质碳酸钙粉产业的发展。
第四，国家政策的支持，行业前景广阔为了满足国内各个行业的需求，国家涉及到优惠政策和技术发展等方面的支持和激励，以直接或间接地促进重质碳酸钙粉的发展，诸如建筑节能、新材料、新能源、轻工业和环保等战略目标的提出和政策措施的落实，都将在较长的时间内持续推动重质碳酸钙粉产业的发展。
总之，随着市场需求的不断增加，技术的不断创新和优化，环保意识的提高以及国家政策的支持，重质碳酸钙粉产业的市场前景将会形势逐渐光明，增长空间极大。
【精品文章】活性碳酸钙-改性碳酸钙的特点及常用改性剂
活性碳酸钙/改性碳酸钙的特点及常用改性剂
作为填料使用的碳酸钙，若未经表面处理，与有机高聚物的亲和性较差，容易造成在高聚物中分散不均匀，从而造成两种材料的界面缺陷，因此需要改进碳酸钙填料的应用性能。
活性碳酸钙（又称改性碳酸钙）是以普通碳酸钙粉体（有重钙和轻钙之分）为基料，采用多功能表面活性剂和复合型高效加工助剂，对无机粉体表面进行改性活化处理而成。
经改性处理后的碳酸钙粉体，表面形成一种特殊的包层结构，能显著改善在聚烯烃等高聚物基体中的分散性和亲和性，并且能与高聚物基体间产生界面作用，从而提高制品的抗冲击强度，是一种性能优良的增量型填充料。
用表面活性剂处理碳酸钙时，由于碳酸钙是无机物，所以它和表面活性剂的亲水基有很大的亲和力，它们之间进行类似化学键这样的化学结合，亲油基就定向于碳酸钙微粒的表面，形成一层单分子膜。
这就是活性碳酸钙生产的基本原理，这样处理过的填料已由亲水性变为亲油性，对树脂一类的有机物有良好的亲和力。
必须指出，可以用来对碳酸钙进行表面处理的，除了表面活性剂以外，还有近年来发展起来的有机偶联剂以及各种改性剂。
凡是用这些物质处理的碳酸钙都可以笼统地称为活性碳酸钙。
活性碳酸钙对一般橡胶、塑料制品均具有一定补强性，改善无机填料与树脂的相容性，从而改善制品的机械性能、加工性能，提高复合材料的热稳定性，实现高填充。
pvc管材、板材、电缆料等，可提高复合材料热稳定性、表面光洁度、填料填充量，减少树脂用量，降低成本。
pp、pe、橡胶等，特别适用pvc管材，可提高复合材料热稳定性、表面光洁度、填。
碳酸钙表面改性探究
碳酸钙表面改性探究碳酸钙是一种重要的工业原料，广泛应用于建筑、冶金、化工、农药、医药等领域中。
尽管碳酸钙在实用和经济方面已发挥重要作用，但由于其物理性质的特殊性，碳酸钙的表面活性性不高，给其在各种应用中的发挥出现了一定的限制。
因此，在科学家对碳酸钙有效改性的认识不断深入的过程中，对碳酸钙的表面改性技术得到了广泛的研究和开发。
碳酸钙表面改性技术有多种，其中最常用的方法包括物理改性和化学改性。
物理改性技术包括粉体表面微观结构的改变、表面疏松膨胀、表面抗粘附强化技术等，可以改变碳酸钙表面的表面活性性，从而改善其在某些特定应用中的性能。
而化学改性技术主要是通过利用化合物作用于碳酸钙表面，以改变其表面性质，进而获得新的或者改性后的化学组分，实现对碳酸钙活性表面的改性。
物理改性技术可以明显改变碳酸钙粉体表面的结构，从而增加其表面能量、增加表面积、改变比表面电位及其他性能，以达到改善碳酸钙表面活性性的目的。
例如，碳酸钙表面可以通过喷雾干燥技术改变表面的结构，使碳酸钙表面的一部分水溶性，从而改善表面的活性性。
此外，碳酸钙表面还可以通过气化、水热等物理方法改性，例如水热碳酸钙，可以改变钙离子的结构，进而改变表面的结构，达到碳酸钙表面改性的目的。
另外，碳酸钙表面改性技术还包括表面抗粘附强化技术，即对碳酸钙表面进行有机涂层改性，以改善其表面活性性。
例如，可以通过硅油沉积、化学改性等方法，将硅油均匀涂覆于碳酸钙表面，以达到改变碳酸钙表面性质的目的。
此外，表面强化技术还可以通过利用碳酸钙表面特异性，将不同类型的有机涂层与其结合，从而改变其表面电荷，获得较高的表面活性性。
当前，碳酸钙表面改性技术已取得了长足的发展，并得到了广泛的应用。
不仅如此，在未来，碳酸钙表面改性技术还会发展得更加全面，更加完善，以满足碳酸钙在不同领域的应用需求。
综上所述，碳酸钙表面改性技术是通过改变表面结构、抗粘附强化技术和化学改性技术，改变其表面电荷等技术，以改善其表面活性性而获得的。
2024年碳酸钙市场环境分析
2024年碳酸钙市场环境分析一、背景介绍碳酸钙是一种重要的无机化合物，广泛应用于建筑材料、塑料、纸张、化妆品等多个行业。
在过去的几年中，碳酸钙市场逐渐增长，并对各行各业的发展产生了积极影响。
本文将对碳酸钙市场的环境进行分析，探讨其当前的状况以及未来的发展趋势。
二、市场规模根据市场研究数据显示，碳酸钙市场在过去几年中呈现出稳步增长的趋势。
碳酸钙的广泛应用使得市场需求不断扩大，推动了碳酸钙的生产和销售。
预计在未来几年内，碳酸钙市场规模将继续扩大，并且呈现出增速加快的趋势。
三、市场竞争碳酸钙市场竞争激烈，主要由几家大型生产厂商主导。
这些厂商拥有强大的生产能力和广泛的销售网络，能够满足客户多样化的需求。
此外，碳酸钙市场还存在一些中小型企业，虽然规模较小，但在特定领域具有竞争优势。
四、市场驱动因素碳酸钙市场的发展受到多个驱动因素的影响。
首先，建筑业的持续发展对碳酸钙市场需求的增加起到了重要作用。
其次，塑料制品的广泛应用使得碳酸钙在该领域有稳定的市场需求。
此外，纸张和包装行业对碳酸钙的需求也在逐渐增加。
五、市场挑战碳酸钙市场也面临着一些挑战。
首先，原材料供应的不稳定性可能影响碳酸钙的生产和供应，导致市场供需失衡。
其次，环保要求的提高使得碳酸钙生产企业需要采用更环保的技术和工艺，增加了生产成本。
六、未来发展趋势在未来几年中，碳酸钙市场有望继续保持稳定增长。
随着各行各业对环保要求的不断提升，碳酸钙的使用将进一步扩大。
另外，技术的进步也将推动碳酸钙的生产效率提高，降低生产成本。
七、结论碳酸钙市场在过去的几年中取得了不错的发展，未来的发展前景广阔。
然而，市场竞争激烈、原材料供应不稳定以及环保压力等问题也需要引起重视。
企业应积极应对市场挑战，抓住发展机遇，不断提升产品质量和技术创新能力，以保持在碳酸钙市场的竞争优势。
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可以直接以固体粉状添加，用量依粉体的粒度大小或 比表面积而定，一般为碳酸钙质量的０ ． ８ ％ ～１ ． ２ ％ ； 在高速混合机、卧式桨叶混合机及其他可控温混合 机中进行表面包覆改性时，一般为间歇操作，首先 将计量和配制好的物料和硬脂酸一并加入改性机 中，搅拌混合１５～６０ｍｉｎ即可出料包装，硬脂酸的用 量为碳酸钙质量的０ ． ８ ％ ～１ ． ５ ％ 左右，反应温度控制 在１００℃左右。为了使硬脂酸更好地分散和均匀地与 碳酸钙粒子作用，也可以预先将硬脂酸用溶剂（ 如无 水乙醇） 稀释。改性时也可适量加入其他助剂。
图２ 所示为用钛酸酯偶联剂进行干法表面包覆
钛酸酯偶联剂 惰性溶剂
混合
碳酸钙
干燥
高速混合
包装
图２ 用钛酸酯偶联剂进行干法表面包覆改性的工艺流程
改性的工艺流程。为了提高钛酸酯偶联剂与碳酸钙 作用的均匀性，一般用惰性溶剂，如液体石蜡（ 白 油） 、石油醚、变压器油、无水乙醇等进行溶解和稀 释。钛酸酯偶联剂用量依碳酸钙的粒度和比表面积 而定，一般为０ ． ５ ％ ～３ ． ０ ％ 。碳酸钙的改性温度尽可 能在偶联剂闪点以下，一般为１ ０ ０ ～１ ２ ０ ℃。钛酸酯 偶联剂和惰性溶剂混合后以喷雾或滴加形式加入高 速混合机中，这样可以更好地与碳酸钙颗粒分散混 合，进行表面化学包覆。如采用连续式的表面改性 设备，如Ｓ Ｌ Ｇ 连续式粉体表面改性机也可以不用溶 剂预先对钛酸酯偶联剂进行稀释。
湿法表面改性一般用于轻质碳酸钙及湿法研磨 的超细重质碳酸钙的表面改性。
除了硬脂酸（盐）外，其他脂肪酸（酯），如磷酸盐 和磺酸盐等也可用于碳酸钙的表面改性。用一种特 殊结构的多聚磷酸酯（ Ａ Ｄ Ｄ Ｐ ） 对碳酸钙进行表面改性 后，碳酸钙粒子表面疏水亲油，在油中的平均团聚 粒径减小，将改性的碳酸钙填充于Ｐ Ｖ Ｃ 塑料体系可 显著改善塑料的加工性能和力学性能。据报道，混 合使用硬脂酸和十二烷基苯磺酸钠对轻质碳酸钙进
用钛酸酯偶联剂处理后的碳酸钙，与聚合物分 子有较好的相容性。同时，由于钛酸酯偶联剂能在 碳酸钙分子和聚合物分子之间形成分子架桥，增强 了有机高聚物或树脂与碳酸钙之间的相互作用，可提 高热塑料填充复合材料的力学性能，如冲击强度、拉 伸强度、弯曲强度以及伸长率等。用钛酸酯偶联剂表 面包覆改性的碳酸钙和未处理的碳酸钙填料或硬脂酸 （ 盐） 处理的碳酸钙相比，各项性能均有明显提高。
湿法改性是在水溶液中对碳酸钙进行表面改性 处理。一般工艺过程是先将硬脂酸皂化，然后加入 碳酸钙浆料中，经过一定时间的反应后，进行过滤 和干燥。碳酸钙在液相中的分散比在气相中的分散 较为容易。另外，通过加入分散剂，使其分散效果 更好，因此，在液相中碳酸钙颗粒与表面改性剂分 子的作用更均匀。当碳酸钙颗粒吸附了硬脂酸盐 后，表面能降低，即使经压滤、干燥后形成二次粒 子，其团聚结合力减弱，不会形成硬团聚，用较小 的剪切力即可将其重新分散。虽然常温下也可进行 湿法表面改性，但反应时间长，因此，一般都要加 温进行表面改性，改性温度一般为５０～１００℃左右。
２ ８６１．６ ３６．７５
２ ９００．８ ３６．４６
２ ８３２ ３７．１４
弯曲模量（ Ｍ Ｐ ａ ）
３ ３８１
３ ４２０
３ ２７３
表２ 各种偶联剂对碳酸钙填充热固性聚酯的影响
偶联剂
拉伸强度 伸长率 弯曲模量 缺口冲击强 熔体流 （ＭＰａ） （％） （ＭＰａ） 度（ｋＪ／ｍ２） 动 指 数
不加偶联剂 ６６
碳酸钙
干燥
表面改性
包装
图１ 用硬脂酸干法处理碳酸钙的工艺流程
硬脂酸干法处理碳酸钙的工艺流程：先将碳酸钙进 行干燥，除去水份（如果碳酸钙的水份含量小于１％可 以不进行干燥） ，然后加入计量配置好的硬脂酸在表 面改性机中完成碳酸钙粉体的表面改性。采用Ｓ Ｌ Ｇ 型粉体表面改性机和涡旋磨等连续式粉体表面设备 时，物料和表面改性剂是连续同步给入的，硬脂酸
母料填料（Ｍａｓｔｅｒ Ｂａｔｃｈ Ｐｅｌｌｅｔ）是一种新型塑料 填料。方法是按一定比例将填料和树脂母料混合， 并添加一些表面活性剂，经过高剪切混合挤出，切 粒而制成母粒填料。这种母料填料具有较好的分散 性，与树脂结合力强，熔融均匀，添加量高，机械 磨损小，应用方便。因此，广泛应用于打包带、编
பைடு நூலகம்
４
２００７年第２期 中国非金属矿工业导刊 总第６０期
表１ 是用锆铝酸盐偶联剂（ 商品牌号为Ｆ 、Ｆ Ｐ Ｗ ） 处理重质碳酸钙（粒度２μｍ）后填充聚丙烯材料的力学 性能。结果表明，填充材料的各项力学性能显著改 善，尤其是冲击强度和伸长率。
对于同一种碳酸钙填料，使用不同的偶联剂进 行表面改性处理，填充后的效果也会有所差别。表２
表１ 锆铝偶联剂改性对碳酸钙填充聚丙烯力学性能的影响
织袋、聚乙烯中空制品（管材、容器等）、薄膜、聚烯 经注射器。根据基体树脂的不同，常用母料填料主 要有无规聚丙烯碳酸钙母粒（ＡＰＰ母料）、聚乙烯蜡碳 酸钙母粒和树脂碳酸钙母粒填料等几种。
ＡＰＰ母料是以碳酸钙和无规聚丙烯为基本原料， 以一定的比例配制，通过密炼、开炼、造粒生产。 碳酸钙在和无规聚丙烯复合前须经表面活化处理。 无规聚丙烯和活性碳酸钙的配比一般为１∶３～１∶１０。 为了改善无规聚丙烯的加工成型性能，一般成型时 加入部分等规聚丙烯或部分聚乙烯。无规聚丙烯和 活性碳酸钙的配比决定了碳酸钙粒子表面包覆厚 度，从而最终影响Ａ Ｐ Ｐ 母料的产品质量。
０．２ １ ３００
４
３．０
钛 ＬＩＣＡ０９
７５
０．７ １ ９００
１０
５．４
酸 ＬＩＣＡ３８
７７
０．７ １ ７００
１０
５．１
酯 Ｋ Ｒ － Ｔ Ｔ Ｓ ６５
０．５ １ ３００
７
４．４
硅 Ａ－１７２
６８
１ ５００ １ ５００
３
３．３
烷 Ａ－１１００
７０
１ ６００ １ ６００
４
３．２
是不同的偶联剂对碳酸钙进行表面改性，然后填充 热固性聚酯后制品的测试结果。其配方为热固性聚 酯３０，碳酸钙７０，偶联剂０．３。结果表明，钛酸酯偶 联剂Ｌ Ｉ Ｃ Ａ ０ ９ 和Ｌ Ｉ Ｃ Ａ ３ ８ 的改性效果较好。
利用超细粉碎过程的机械力化学作用也可对碳 酸钙粉体进行表面改性。碳酸钙在超细粉碎过程 中，由于机械力的作用，一方面粒度变细，与此同 时，一部分机械能积聚在颗粒内部，引起表面结构 和性质的变化，使碳酸钙表面与表面改性剂的作用 活性增加。因此在超细粉碎过程中添加表面改性剂 和助剂可在超细粉碎过程中同时完成碳酸钙的表面 化学包覆改性。
碳酸钙的表面改性方法主要是化学包覆，辅之 以机械力化学；使用的表面改性剂包括硬脂酸（盐）， 钛酸酯偶联剂，铝酸酯偶联剂等。表面改性工艺有 干法和湿法两种。
硬脂酸（ 盐） 是碳酸钙最常用的表面改性剂。其 改性工艺可以采用干法，也可以采用湿法。一般湿 法工艺要使用硬脂酸盐，如硬脂酸钠。图１ 所示为用
硬脂酸
３
郑水林：碳酸钙粉体表面改性技术现状与发展趋势
行表面处理，可以提高表面改性的效果。硬脂酸与 十二烷基苯磺酸钠的比例为２∶１，用量分别为碳酸钙 质量的２ ． ５ ％ ～３ ％ 和１ ． ２ ５ ％ ～１ ． ２ ％ ，反应温度９ ０ ℃。
用脂肪酸（ 盐） 改性处理后的活性碳酸钙主要应 用于填充聚氯乙烯塑料、电缆材料、胶粘剂、油 墨、涂料等。
采用高频感应耦合辉光放电等离子系统，并用 氩（Ａｒ）和高纯丙烯（Ｃ３Ｈ６）混合气体作为等离子体处理 气体对重质碳酸钙（ １ ２５０ 目） 粉末进行低温等离子体 改性结果表明，经Ａ ｒ － Ｃ ３ Ｈ ３ 混合气体处理的碳酸钙 填料与聚丙烯（ Ｐ Ｐ ） 有较好的界面粘合性。这是由于 经改性后的碳酸钙颗粒表面存在一非极性有机层， 因此降低了碳酸钙颗粒表面的极性，提高了与聚丙 烯（ＰＰ）的相容性和亲和性。
在Ａ Ｐ Ｐ 母料这一体系中，碳酸钙粒子四周被无 规聚丙烯包覆，即碳酸钙粒子均匀地分散在无规聚 丙烯基料中。理论上，填充的碳酸钙越多越好，即 假想厚度越小越好。但实际厚度取决于工艺设备及 操作条件。
用聚乙烯蜡或聚乙烯代替无规聚丙烯作基料与 活性碳酸钙填充复合即可制备聚乙烯蜡碳酸钙母料 填料和聚乙烯碳酸钙母料填料。
采用缩合磷酸（ 即偏磷酸或焦磷酸） 对碳酸钙粉 体进行表面改性，可克服碳酸钙粉体耐酸性差、表 面ｐ Ｈ 值高等缺点。改性后产品的ｐ Ｈ 值为５ ． ０ ～８ ． ０ （ 较表面处理前下降１ ． ０ ～５ ． ０ ） ，难溶于醋酸等弱酸 中，耐酸性较好。另外，在碳酸钙碳化过程中加入 硫酸锌和水玻璃进行表面改性，所得产品应用于丁 苯橡胶时，可改善其断裂伸长率和撕裂强度。
铝酸酯偶联剂也已广泛应用于碳酸钙的表面处 理和填充塑料制品，如Ｐ Ｖ Ｃ 、Ｐ Ｐ 、Ｐ Ｅ 及填充母粒等 制品的加工中。经二核铝酸酯处理后的轻质碳酸钙 可使Ｃ ａ Ｃ Ｏ ３／ 液体石蜡混合体系的粘度显著下降，改 性后的碳酸钙在有机介质中的分散性良好。此外， 表面改性活化后的碳酸钙可显著提高Ｃ ａ Ｃ Ｏ ３ ／ Ｐ Ｐ （ 聚 丙烯） 共混体系的力学性能，如冲击强度，韧性等。
经偶联剂处理后的碳酸钙（包括轻质碳酸钙和重质 碳酸钙），除了用作硬质的聚氯乙烯的功能填料外，还 广泛用作胶粘剂、油墨、涂料等的填料和颜料。
采用聚合物对碳酸钙进行表面改性，可以改进 碳酸钙在有机或无机相（体系）中的稳定性。这些聚合 物包括低聚物、高聚物和水溶性高分子，如聚甲基 丙烯酸甲酯（ Ｐ Ｍ Ｍ Ａ ） 、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚马来 酸、聚丙烯酸、烷氧基苯乙烯—苯乙烯磺酸的共聚 物、聚丙烯、聚乙烯等。
力 学 性 能
锆铝偶联剂牌号
Ｆ
ＦＰＭ
对比样
伸长率（％） 缺口冲击强度（ ｋ Ｊ ／ ｍ ２） 非缺口冲击强度（ｋＪ／ｍ ２）
３５ ５．０ ９５．０６
２６ ４．６ １０５．８４
８．９ ３．８ ２０．５８
拉伸强度（ Ｍ Ｐ ａ ）