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復(fù)合活性碳酸鈣的表面改性的方法是什么？
來源：www.nmdnw.com.cn 發(fā)布時間：2023年02月09日
改性劑的正確選擇不僅應(yīng)考慮改性劑與碳酸鈣及其配套顏料粉末的相容性和相容性，還應(yīng)考慮改質(zhì)劑與基體其他化學(xué)添加劑的相容性，尤其是塑料系統(tǒng)和輔助材料用改性鈣的相容性。目前，復(fù)合活性碳酸鈣的表面改性方法主要有表面活性劑改性、偶聯(lián)劑改性，反應(yīng)性單體和活性大分子改性，原位聚合改性等。
一、復(fù)合活性碳酸鈣表面活性劑改性方法
目前用于碳酸鈣改性的表面活性劑種類繁多，生產(chǎn)能力大，價格低廉。它們主要可分為脂肪酸（鹽）和鈦酸鹽。
二、復(fù)合活性碳酸鈣的偶聯(lián)劑改性方法
偶聯(lián)劑分子的一端是極性基團，可與碳酸鈣表面的羥基反應(yīng)形成穩(wěn)定的化學(xué)鍵；另一端的非極性基團涂覆在碳酸鈣顆粒表面，使其表面親油性，可降低顆粒表面自由能，提高與樹脂的相容性，賦予復(fù)合材料更好的物理力學(xué)性能。目前用于碳酸鈣改性的偶聯(lián)劑主要有鈦酸酯偶聯(lián)劑和鋁酸鹽偶聯(lián)劑。
三、復(fù)合活性碳酸鈣的聚合物改性方法
聚合物可定向吸附在碳酸鈣表面，使碳酸鈣具有電荷特性，并在其表面形成物理和化學(xué)吸附層，以防止碳酸鈣顆粒團聚，改善分散性。一般認為，聚合物涂層碳酸鈣可分為兩類：
1、一種是將聚合單體吸附在碳酸鈣表面，然后引發(fā)其聚合，從而在其表面形成極薄的聚合物膜；
2、另一種方法是將聚合物溶解在合適的溶劑中，然后加入碳酸鈣。當聚合物逐漸吸附在碳酸鈣表面時，除去溶劑以形成涂層。
四、原位聚合改性
原位聚合是將顆粒均勻分散在單體中，然后用引發(fā)劑引發(fā)聚合。顆粒或分子均勻分散在聚合物基質(zhì)上，形成具有彈性涂層核殼結(jié)構(gòu)的顆粒。與傳統(tǒng)的填充聚合物材料相比，原位多相聚合確保了填充顆粒的均勻分散。
復(fù)合活性碳酸鈣在塑料中的常見問題主要體現(xiàn)在粉末的有效分散、產(chǎn)品的表面光澤度、產(chǎn)品加工中的擠出性能以及色澤的穩(wěn)定性。
（1）粉末分散
1、活性劑表面涂層處理不完整，吸油值高，可能導(dǎo)致混合干粉時材料壁附著力與DOP和其他增塑劑的相容性差，導(dǎo)致混合時間延長；
2、產(chǎn)品的pH值偏高，尤其是高于10時，粉末顆粒表面的介電性能發(fā)生變化，電荷增加，產(chǎn)品易粘壁、揚塵、混料；
3、重鈣可以有效提高加工的流動性，但如果重鈣添加過多，粒度過大，容易造成母料表面平整度差，手柄粗糙明顯。
（2）產(chǎn)品表面光澤度
1、當粉末粒徑較大時，塑化后擠出顆粒表面明顯有許多小顆粒，表面反射減少，光散射效應(yīng)使膠體顆粒表面光澤差而暗；
2、在橡膠化合物的增塑過程中形成膠乳狀氣泡。橡膠混合物擠出并冷卻后，在微小氣泡的位置形成孔，表面變得不均勻，光澤度降低；
3、材料擠出時，表面光澤良好，但橡膠冷卻存放一段時間后，表面出現(xiàn)“霧狀”，主要是因為橡膠中過量使用硬脂酸導(dǎo)致一些硬脂酸沉淀；
4、產(chǎn)品表面光滑度差的主要原因是膠體粘度高，流動性差。
一、復(fù)合活性碳酸鈣表面活性劑改性方法
目前用于碳酸鈣改性的表面活性劑種類繁多，生產(chǎn)能力大，價格低廉。它們主要可分為脂肪酸（鹽）和鈦酸鹽。
二、復(fù)合活性碳酸鈣的偶聯(lián)劑改性方法
偶聯(lián)劑分子的一端是極性基團，可與碳酸鈣表面的羥基反應(yīng)形成穩(wěn)定的化學(xué)鍵；另一端的非極性基團涂覆在碳酸鈣顆粒表面，使其表面親油性，可降低顆粒表面自由能，提高與樹脂的相容性，賦予復(fù)合材料更好的物理力學(xué)性能。目前用于碳酸鈣改性的偶聯(lián)劑主要有鈦酸酯偶聯(lián)劑和鋁酸鹽偶聯(lián)劑。
三、復(fù)合活性碳酸鈣的聚合物改性方法
聚合物可定向吸附在碳酸鈣表面，使碳酸鈣具有電荷特性，并在其表面形成物理和化學(xué)吸附層，以防止碳酸鈣顆粒團聚，改善分散性。一般認為，聚合物涂層碳酸鈣可分為兩類：
1、一種是將聚合單體吸附在碳酸鈣表面，然后引發(fā)其聚合，從而在其表面形成極薄的聚合物膜；
2、另一種方法是將聚合物溶解在合適的溶劑中，然后加入碳酸鈣。當聚合物逐漸吸附在碳酸鈣表面時，除去溶劑以形成涂層。
四、原位聚合改性
原位聚合是將顆粒均勻分散在單體中，然后用引發(fā)劑引發(fā)聚合。顆粒或分子均勻分散在聚合物基質(zhì)上，形成具有彈性涂層核殼結(jié)構(gòu)的顆粒。與傳統(tǒng)的填充聚合物材料相比，原位多相聚合確保了填充顆粒的均勻分散。
復(fù)合活性碳酸鈣在塑料中的常見問題主要體現(xiàn)在粉末的有效分散、產(chǎn)品的表面光澤度、產(chǎn)品加工中的擠出性能以及色澤的穩(wěn)定性。
（1）粉末分散
1、活性劑表面涂層處理不完整，吸油值高，可能導(dǎo)致混合干粉時材料壁附著力與DOP和其他增塑劑的相容性差，導(dǎo)致混合時間延長；
2、產(chǎn)品的pH值偏高，尤其是高于10時，粉末顆粒表面的介電性能發(fā)生變化，電荷增加，產(chǎn)品易粘壁、揚塵、混料；
3、重鈣可以有效提高加工的流動性，但如果重鈣添加過多，粒度過大，容易造成母料表面平整度差，手柄粗糙明顯。
（2）產(chǎn)品表面光澤度
1、當粉末粒徑較大時，塑化后擠出顆粒表面明顯有許多小顆粒，表面反射減少，光散射效應(yīng)使膠體顆粒表面光澤差而暗；
2、在橡膠化合物的增塑過程中形成膠乳狀氣泡。橡膠混合物擠出并冷卻后，在微小氣泡的位置形成孔，表面變得不均勻，光澤度降低；
3、材料擠出時，表面光澤良好，但橡膠冷卻存放一段時間后，表面出現(xiàn)“霧狀”，主要是因為橡膠中過量使用硬脂酸導(dǎo)致一些硬脂酸沉淀；
4、產(chǎn)品表面光滑度差的主要原因是膠體粘度高，流動性差。