纳米碳酸钙用途
纳米碳酸钙用途
纳米碳酸钙用途【阳山县中棋实业化工】
碳酸钙（化学式为CaCO3）在自然界常见的矿物质，它大概包括有6种矿物形式［1］：无定形碳酸钙(amorphous CaCO3)、球霰石(vaterite)、文石
(aragonite)、方解石(calcite)、单水方解石（monohydro calcite）和六水方解石（ikaite，CaCO3·6H2O），是大理石、石灰石、白垩等天然矿物的主要成分，也是贝壳、珊瑚礁、珍珠的构成成分。在工业上，碳酸钙作为一种重要的无机盐化工产品，物美价廉。根据生产方法不同，碳酸钙分为两大类、多种型号，以满足不同行业、不同用途的需要［2］。以方解石、大理石、白垩、贝壳、石灰石等为原料经机械粉碎及超细研磨等用物理方法制取的碳酸钙粉体产品称重质碳酸钙，以GCC表示；以石灰石为原料经煅烧、消化、碳酸化、分离、干燥分级等化学方法制取的产品称轻质碳酸钙，以PCC表示。普通型的重质碳酸钙和轻质碳酸
钙，通常作一般填料和白色颜料使用。
纳米碳酸钙是20世纪80年代运用纳米技术加工发展而成的一种新型轻质碳酸钙产品，粒径通常在20～100 nm之间。由于碳酸钙粒子的超细化，其晶体结构和表面电子结构发生变化，产生了普通碳酸钙所不具有的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子效应，且粒径细而均匀、分布窄、比表面积大、表面活性及分散性好、表面能高，使其在实际使用中体现了很多普通碳酸钙材料所不具备的更加优异的性能，用途更为广泛。如可广泛大量应用于注塑、挤出、PVC型材、管材、汽车涂料、密封胶、粘结剂涂料、油墨、橡胶等行业，碳酸钙产品的附加值得到很大提高，很快引起了世界各国的普遍关注，现已成为无机非金属材料研究和企业竞争投资的热点［3］。
1纳米碳酸钙产品的用途［5～7］
1．1
塑料行业
碳酸钙添加在塑料中可增加塑料体积，降低产品成本，提高塑料制品的尺寸稳定性、硬度和刚性，改善塑料的加工性能。目前在PVC制品的生产加工中少量使用轻质碳酸钙可提高PVC制品的拉伸强度。由于超细碳酸钙具有光泽度高、磨损率低、表面改性及疏油性等特性，可填充在聚氯乙烯、聚丙烯和酚醛塑料等聚合物中，现在又被广泛用于聚氯乙烯电缆填料中。
1．2
涂料工业
可作为颜料填充剂，具有细腻、均匀、白度高、光学性能好等优点。在制漆中，能使配方中密度较大的立德粉悬浮，起防沉降作用。制漆后，漆膜白度增加，光泽度高，而遮盖力却不降低，这一性能使其在涂料工业被大量推广应用。近来研究发现，超细碳酸钙具有补强作用，可用作汽车底盘防石击的涂料。利用纳米碳酸钙填充涂料还可以大大提高其柔韧性、硬度、流平性以及光泽度。利用其蓝移现象，将其添加到胶乳中，能对涂料形成屏蔽作用，达到抗紫外老化和防热老
化的目的，增加涂料的隔热性。
1．3
造纸工业
造纸工业是国内碳酸钙最具开发潜力的应用领域。可用于涂布加工纸的原料，特别是用于高级铜板纸。由于它分散性能好，黏度低，可代替部分陶土，能有效
地提高纸的白度和不透明度，改进纸的平滑度、柔软度，改善油墨的吸收性能，提高保留率；纳米级碳酸钙用在高档卫生用纸中，可以增加产品的韧性、吸水性
和白度，使用更加安全、卫生。
1．4
橡胶工业
橡胶工业是纳米碳酸钙的主要应用市场。纳米级超细碳酸钙在橡胶中既具有空间立体结构、又有良好的分散特性，可提高材料的补强作用。还可根据生产需要与其他填料如炭黑、白炭黑、陶土、钛白粉等配合使用，达到补强、填充、调色、改善加工工艺和制品性能、降低含胶率或部分取代白炭黑、钛白粉等价格昂贵的白色填料的目的；用硬脂酸及其盐类对纳米碳酸钙进行表面改性处理，可以改善其在橡胶中的分散性，增加橡胶和钙粒子表面的湿润度，进而大幅度提高其对橡胶的补强性能。这类经表面改性处理的纳米碳酸钙，其补强性能可与白炭黑媲美。
1．5
其他方面
碳酸钙还可用在保健品、饲料、日化（化妆品、香皂、洗面奶、牙膏）、陶瓷等行业。超细碳酸钙产品用在饲料行业中，可作为补钙剂，增加饲料含钙量，具有质优价廉、易于吸收等特点；在日化产品中，由于其纯度高、白度好、粒度细，可以替代钛白粉作填料；在医药、化肥、农药中可作为载体材料；还可用于
耐火保温材料、柠檬酸钙等生产中。
据报道，近十几年来，我国碳酸钙工业在以15％以上的发展速度递增。未来几年间，纳米碳酸钙在发达国家的需求量将以年均10%的速度增长，在我国将以年均20%的速度增长。英国、西班牙、日本等国的碳酸钙生产商纷纷看好我国市场，在广东、江苏、安徽、浙江等省相继建起一些年产2～5万吨超细碳酸钙的独资或合资企业，我国纳米碳酸钙生产工艺水平及应用技术研究尚有很大
的发展空间，碳酸钙行业将成为新世纪的朝阳工业。
1．6
油墨行业
碳酸钙作为树脂性油墨中的填料，除起到一般油墨填料的作用外，与传统油墨填料相比，还具有稳定性好，光泽度高，不影响印刷油墨的干燥性能，适应性强等优点，可替代价格较高的胶质钙，以提高油墨的光泽度和亮度。用于高档油
墨，可以提高油墨的附着力，减小油墨对机械的磨损，适于高速印刷。