纳米碳酸钙表面改性技术研究进展

综述了纳米碳酸钙的干法表面改性工艺（以钛酸酯、铝酸酯、硼酸酯、磷酸酯等为偶联剂）和湿法表面改性工艺［以硬脂酸(盐)、磷酸盐、磺酸盐和缩合磷酸、季胺盐类等为表面活性剂］及表面改性剂的特点。还介绍了包括母料填料、复合偶联剂、反应性单体、活性大分子及聚合物、等离子体、超分散剂等在内的各种表面改性新技术,并对改性碳酸钙未来的研究方向进行了展望。     

纳米碳酸钙表面改性研究进展

简述了纳米碳酸钙的优缺点、表面改性机理、以及纳米碳酸钙的局部化学反应改性、表面包覆改性、胶囊化改性(微乳液改性)、高能表面改性及机械改性等表面改性方法;对表面活性剂、偶联剂、聚合物和无机物等纳米碳酸钙表面改性剂种类进行了综述,并对偶联剂表面改性剂进行了详述;最后对纳米碳酸钙表面改性存在问题和发展方向进行了展望.     

钛酸酯偶联剂对碳酸钙表面改性的研究

利用钛酸酯偶联剂对轻质碳酸钙进行表面改性,测定了改性前后碳酸钙粉体的活化度、沉降体积、黏度,并用红外光谱（IR）对改性粉体进行了表征。结果表明：改性后的碳酸钙粉体的活化度在有机介质中的分散性得到了提高,钛酸酯偶联剂用量为2％时产品的活化度可以达到95％。改性剂与碳酸钙很好地结合,提高了碳酸钙粉体作为填料的功能性。     

钛酸酯偶联剂改性纳米MgO的研究

以钛酸酯偶联剂为改性剂,采用超声波分散的方法对纳米氧化镁（MgO）进行了表面改性。研究了偶联剂用量、改性温度、改性时间对纳米MgO表面改性的影响。通过活化指数实验和扫描电镜的方法表征了纳米MgO的改性效果。结果表明：当钛酸酯偶联剂用量为2％（质量分数）,改性温度为50℃,改性时间为60min时,纳米MgO的表面改性效果最好。     

纳米碳酸钙的表面改性及其对PVC的增韧改性

采用钛酸酯偶联剂对纳米碳酸钙进行表面改性,并对改性后的粉体进行表征.钛酸酯偶联剂湿法改性纳米碳酸钙的最佳条件为:钛酸酯偶联剂的用量为3%,改性时间为1 h,溶液固含量为20%,改性温度为80 ℃.TEM结果表明,改性后的纳米碳酸钙粉体在环己酮中达到纳米级的分散,IR和TG分析表明,钛酸酯偶联剂主要以化学键的形式包覆在碳酸钙粉体表面,改性后的纳米碳酸钙吸油值显著下降,PVC/CaCO3复合材料的力学性能表明改性后的纳米碳酸钙能使复合材料的冲击强度达19.3 kJ/m2,增韧增强效果明显.     

丁腈橡胶/硼酸酯偶联剂改性纳米碳酸钙复合材料的性能

用硼酸酯偶联剂对纳米碳酸钙进行表面改性,研究了丁腈橡胶(NBR)硼/酸酯偶联剂改性纳米碳酸钙复合材料的性能。结果表明,使用硼酸酯偶联剂改性纳米碳酸钙填充NBR能提高硫化胶的物理机械性能,当硼酸酯偶联剂用量为4份、改性纳米碳酸钙用量为75份时,硫化胶的综合性能最好;与未改性纳米碳酸钙填充NBR相比,硼酸酯偶联剂改性纳米碳酸钙填充的NBR混炼胶和硫化胶的弹性模量较小,Payne效应减弱,而损耗因子却较大;用硼酸酯偶联剂改性纳米碳酸钙填充NBR,化学交联质量分数提高,无机粒子与橡胶基体之间的化学结合作用增强。     

纳米碳酸钙复合树脂的制备及性能研究

以固化剂乙二胺与(环氧树脂)进行固化反应,经过钛酸酯偶联剂TC-WT对纳米碳酸钙进行表面处理,选择超声波分散和高速剪切分散,添加纳米碳酸钙制备复合材料。红外光谱分析结果表明:表面改性后的纳米碳酸钙粒子表面呈疏水性,在有机溶剂中分散性变好,碳酸钙粒子与改性剂之间发生了化学键合。TEM照片分析结果表明,改性纳米碳酸钙分散性得到了较好的改善,这种模糊的界面说明纳米碳酸钙与有机基体有较好的相容性。通过DTA曲线分析和TG表征可知,改性纳米CaCO3能够有效提高环氧树脂固化物耐热稳定性。在330～450℃,改性纳米Ca-CO3复合材料的热失质量较空白基体的热失质量小,复合材料的热稳定性略有提高。     

纳米碳酸钙的表面改性

采用钛酸酯偶联剂对纳米碳酸钙进行表面改性,并对改性粉体进行了表征;钛酸酯偶联剂湿法改性纳米碳酸钙的最佳条件为:钛酸酯偶联剂的用量为3%,改性时间为1h,粉体浓度为20%,改性温度为80℃;改性后纳米碳酸钙粉体的吸油值为25.40g DOP/100g CaCO3,活化度为1,表明改性后的纳米碳酸钙已经由亲水性变为疏水性。     

纳米碳酸钙的制备技术与表面改性方法

简述了我国纳米碳酸钙技术发展现状。介绍了纳米碳酸钙的生产技术路线,探讨了其中的碳化工艺和表面改性方法。目前我国有鼓泡碳化、喷雾碳化和超重力碳化等的碳化工艺,可采用钛酸酯、铝酸酯等偶联剂和脂肪酸、磷酸酯等表面活性剂对纳米碳酸钙进行表面改性。     

酰胺类改性剂对nano-CaCO_3的表面改性及其在PVC中的应用

为了改善纳米碳酸钙在聚氯乙烯(PVC)基体中的分散性和相容性,分别采用十八胺、十二胺和辛胺与马来酸酐反应,制备出三种改性剂;然后分别用这三种改性剂对纳米碳酸钙进行湿法改性,制备了PVC/纳米碳酸钙复合材料,系统研究了改性纳米碳酸钙对PVC复合材料力学性能的影响。结果表明:三种改性剂均可以与纳米碳酸钙表面结合,阻止了纳米碳酸钙的团聚,改性后的粒子可以均匀地分散在PVC基体中;三种改性剂改性的纳米碳酸钙都可以显著提高PVC复合材料的缺口冲击强度,但其弯曲强度和拉伸强度变化不大。