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超细碳酸钙的表面改性

超细碳酸钙的表面处理按处理方法来分，可分为干法表面处理和湿法表面处理两种。根据采用的表面改性剂来分类，可以分为偶联剂表面处理、有机物表面处理、无机物表面处理三类。超细碳酸钙表面改性方法较多，但均各有利弊。

3.1干法改性

干法改性工艺流程是把碳酸钙粉末放入高速混合机，再投入表面改性剂，借助混合机作用和一定的温度使改性剂均匀的吸附于碳酸钙粒子的表面，达到改性效果。干法改性简单易行，出料后可直接装，涂料用碳酸钙厂家***，易于运输。常用的改性剂有偶联剂、铅酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂、偶联剂、脂肪酸盐。但此法易产生包覆不均现象[4]。

干法改性工艺的关键技术要求为：快速的混合以利于偶联剂均匀的包覆于碳酸钙粒子表面，合适的温度以利于反应和吸附的进行，碳酸钙干燥不含水分以免偶联剂先与水反应，而不是和碳酸钙表面的—OH反应，影响改性效果[2]。目前碳酸钙粉体干法改性普遍应用于橡胶、塑料、造纸等行业中。

3.2湿法改性

湿法活化是将活化剂加入到溶剂中（如水中），将碳酸钙在其中进行揽拌使其表面包覆，后再进行干燥，这一般在纳米碳酸钙生产企业中完成。该法的优点是包覆均匀，生产质量高。但干燥需要控制一定的温度和条件，有些表面处理剂不溶于水或在水中易分解，采用其它有机***又有成本和安全问题[2]。

3.3偶联剂表面处理

偶联剂分子中的一部分基团可与矿物表面的各种官能团反应，形成强有力的化学键，另一部分基团可与有机高分子材料发生化学反应或物理缠绕，借助于这一偶联剂的单分子层的“架桥”作用，从而将矿物与有机体两种差异很大的材料牢固地结合起来。目前用于纳米碳酸钙的偶联剂主要有偶联剂、钛酸酯偶联剂及铝酸酯偶联剂。

CaCO3用于吹塑薄膜的优势

但是，值得注意的是，选择正确的CaCO3粉末类型是在塑料应用中获得出色表现的前提，如：正确的特定粒度分布、高纯度和优化的表面处理。

1.CaCO3为什么适用于吹塑薄膜？

除了抗粘连性，碳酸钙还具有各种各样的性能，如：更高的机械性能和光学特性以及其他与节约成本相关的特定功能。

此外，它还能改变聚合物熔体的物理特性。与未填充的聚烯烃相比，CaCO3拥有更高的密度、热导率和更低的热容量，并能在挤出工艺中保持固体形态。因此，由此得出的主要特点是：

● 增加挤出机的产量

● 减少熔体压力和挤出机扭矩

● 提***率并加快膜泡的冷却速度

● 熔体匀化作用

总之，在吹塑薄膜生产线里加入CaCO3是一个提高生产效率和产量的简单有效的方法。

2.吹塑薄膜时加入CaCO3的好处

（1）改善薄膜性能

在半结晶聚合物基体里加入精细的经过表面处理的CaCO3改善了吹塑薄膜的性能，如：

● 增加刚度

● 提高落锤耐冲击性能

● 防粘连效果

● 提高抗撕裂蔓延性（埃尔曼多夫）

● 改善阻隔性能

● 略微增加表面张力

● 未拉伸：提高薄膜密度

● 拉伸：降低密度，必要时还有渗透作用

上述聚合物性能的变化幅度在很大程度上取决于薄膜成分、薄膜厚度、矿物含量以及CaCO3类型。

CaCO3成功应用于吹塑薄膜的实例包括购物袋、背心袋、垃圾袋、纸状薄膜，农用薄膜、重型包装袋以及背板薄膜。

（2）降低配方成本

CaCO3的加入提高了薄膜密度，因此有必要降低薄膜厚度以保持恒定的薄膜重量，食品级专用碳酸钙批发厂家，即所谓的向下计量。值得注意的是，这种增长与矿物含量不存在线性关系。例如：CaCO3含量为30%，薄膜厚度仅需减少20%即可保持薄膜的重量恒定。

（3）提高可持续性

整个工艺链还额外节省了能源。通过混合CaCO3粉末，超融合技术还提供了更高的可持续性。该工艺在挤出过程中节省了热能，因为这些矿物具有比聚合物显著更低的比热。从这一结果来看，该技术能够显著降低产品的碳排放量及其对环境的影响。

碳酸钙性能参数会对塑料填充改性母料产生哪些影响？

钙含量

钙含量是碳酸钙的重要质量技术指标。改性母料对碳酸钙的钙含量要求较高，一般在98%以上。钙含量越高，碳酸钙的加工性能越稳定。当钙含量较低时，就会增加***和其他非金属等杂质含量，不但影响碳酸钙的使用，还会影响加工工艺，波及产品质量或对加工设备造成危害等。

白度

碳酸钙的白度直接影响改性母料的白度及着色性。改性母料对碳酸钙的白度要求非常严格。目前，400目的碳酸钙白度要求要达到95%以上，有的矿石加工的碳酸钙白度可达到97%左右。有些改性母料生产厂家为了使产品白度提高，常常添加荧光增白剂，达到增加白度的效果。但是由于荧光增白剂的化学组分在高温、高剪切下易发生分解反应，泰安碳酸钙，如果荧光增白剂的品种选择不当或添加份数过量，不但使产品分解发黄，还会出现不分散或凝聚结团现象。荧光增白 剂对涉及卫生安全、接触***的塑料制品，会产生一定的刺激性，不宜使用。

色相也是碳酸钙非常重要的技术指标，温度和色相的决定因素是矿石的结构和来源。这些因素将直接影响塑料制品的着色性，影响塑料制品颜色、光泽度等。所以，碳酸钙的白度和色相是不可忽视的重要技术指标。

水分及易挥发物含量

碳酸钙的原材料——天然大理石、方解石等，一般不含结构水。在加工成超细粉体后，在加工、储运过程中容易受潮吸湿水分。碳酸钙中有时会含有微量的易挥发物，这些物质如果含量过高时，会对改性母料和塑料制品造成影响。

水分及易挥发物含量在碳酸钙中一般应控制在0.3%左右，实际应用时，产品中水分含量≥0.3%时，就易影响产品质量，使产品表面粗糙，产生气泡、烧焦、分解等现象。所以控制好水分含量对改性母料的质量非常重要，常用的办法是采用高速混合机加热干 燥处理来消除水分。