纳米碳酸钙制造及其应用

纳米碳酸钙结构摘要：一、纳米碳酸钙的定义与特性二、纳米碳酸钙的结构与性质三、纳米碳酸钙的应用领域四、纳米碳酸钙的生产方法五、纳米碳酸钙的发展趋势与前景正文：纳米碳酸钙（Nano Calcium Carbonate，简称NCC）是一种具有特殊微观结构的碳酸钙，其粒子尺寸在纳米级别。

与传统的碳酸钙相比，纳米碳酸钙具有更高的比表面积、更好的分散性和更强的功能性。

因此，纳米碳酸钙在众多领域中具有广泛的应用前景。

一、纳米碳酸钙的定义与特性纳米碳酸钙的主要成分是碳酸钙（CaCO3），其粒子尺寸在1-100nm之间。

由于具有较大的比表面积，纳米碳酸钙具有较高的活性，易于与其他物质发生化学反应。

此外，纳米碳酸钙还具有良好的分散性、可调的表面电荷和优异的生物相容性等特点。

二、纳米碳酸钙的结构与性质纳米碳酸钙的结构与性质受到粒子尺寸、形状和表面修饰等因素的影响。

一般来说，纳米碳酸钙可分为球形、立方形、片状和核壳状等几种形态。

这些不同的形态具有不同的晶体结构和物理性质，因此可应用于不同的领域。

三、纳米碳酸钙的应用领域纳米碳酸钙广泛应用于塑料、涂料、造纸、橡胶、化妆品、医药和食品等行业。

例如，在塑料工业中，纳米碳酸钙可作为填充剂提高塑料的力学性能和耐热性；在涂料工业中，纳米碳酸钙可改善涂料的流平性和颜料分散性；在造纸工业中，纳米碳酸钙可用作填料和涂层剂，提高纸张的光泽度和不透明度。

四、纳米碳酸钙的生产方法目前，纳米碳酸钙的生产方法主要有化学沉淀法、碳化法、矿石直接粉碎法和生物法等。

其中，化学沉淀法是工业生产的主要方法，其生产过程包括石灰石煅烧、氧化钙消化、氢氧化钙悬浮液制备、二氧化碳碳化和产品分离等步骤。

五、纳米碳酸钙的发展趋势与前景随着科学技术的进步和市场需求的增长，纳米碳酸钙的发展趋势主要表现在产品的高性能化、多功能化和绿色化。

纳米碳酸钙合成工艺及应用讨论进展（二）1.6微乳液法目前，讨论者尝试各种不同的新方法来合成纳米粒子，重要有微乳液法、膜分散微结构反应器法、溶胶—凝胶法、原位沉积法等。

微乳液法属于Ca2+—R—CO32—反应系统，有机介质R一般为液体油。

通常，微乳液可分为W/O型、O/W型、油水双连续型3种，反相微乳液属于W/O型微乳液。

Niemann等通过在W/O型微乳液系统中制备纳米碳酸钙和硫酸钡试验，建立了微乳液法制备纳米粒子的理论模型，并提出了工艺条件放大的依据。

Sugih等也在微乳液中用石灰乳碳化制备纳米碳酸钙粒子，讨论了水与表面活性剂的摩尔比、连续相的不同、表面活性剂的浓度及搅拌速度等试验条件，得出：纳米粒子粒径随Ca—OT表面活性剂浓度的加添而下降；搅拌速度的加添会使粒径增大、分布变宽；高浓度的石灰乳更有利于碳化过程。

Hu等用亚麻油做表面活性剂，20℃下碳化合成了纳米碳酸钙，亚麻油的最佳用量为纳米碳酸钙产品质量的3%；产品的活化率能达到99.07%，按10︰100比例添加到PVC中，混合PVC材料的机械性能显著改善。

李珍等人讨论了微乳液法制备纳米碳酸钙，试验采纳吐温—80作为表面活性剂，并得出了最佳工艺条件。

赵睿应用反相微乳液法制备了多种形态纳米碳酸钙颗粒，大小均匀，分散性好，较少团聚，粒径从30～100nm不等。

微乳液法制备纳米碳酸钙装置简单，操作简单；制备的纳米粒子粒度分散性好，且粒度可调，有很好的应用前景。

但对于微乳液的形成机理、微结构掌控、体系组分对颗粒形成动力学、尺寸、形态及性质的影响，有待深入讨论。

该技术需要大量的油和表面活性剂，如何分别回收它们，以降低成本，目前还处于试验室讨论阶段，这也是该技术无法大规模商业化生产的一个紧要原因。

有报道，湖南大学利用纳米技术和材料，把握了采纳微乳液法生产纳米碳酸钙新工艺，填补国际技术空白。

目前此种方法正处在讨论之中，还需进一步讨论微乳液性质，寻求高效率、低成本、易回收的表面活性剂，建立适合工业化的生产体系。

纳米碳酸钙的生产应用及市场前景纳米碳酸钙是20世纪80年代发展起来的一种新型超细固体材料。

与普通碳酸钙相比,由于其物理性能有较大的改善,使之在众多应用领域中可起到增强、增韧作用,从而改善产品的使用性和外观性,可以部分取代如白炭黑等昂贵的原材料,使产品成本下降,质量大幅度提高。

因此,纳米碳酸钙一出现,就表现出广泛的适用性和较为旺盛的市场需求,在涂料、塑料、橡胶、胶粘剂、造纸、油墨、油漆、化妆品以及医药等领域具有广泛的用途。

1 纳米碳酸钙的特点及用途纳米碳酸钙是指其粒度在0.01—0.1 μm之间的碳酸钙产品。

从晶形上可分为纺锤形、立方形、针形、球形等。

其与普通轻质和普通重质碳酸钙相比具有以下特点:粒子细,平均粒径为40nm,是普通轻质碳酸钙粒径的十分之一;比表面积大,比普通轻质碳酸钙大近8倍;粒子晶形为立方体状,部分连接成链状,具有类结构性,与纺锤状的轻质碳酸钙和无规则状的重质碳酸钙不同;表面经过活化处理,活化率较高,具有不同的功能和作用;白度较高,适宜作浅色制品,pH值呈弱碱性。

由于纳米碳酸钙独特的性能,使得其作为一种优质填料和白色颜料,广泛地应用于橡胶、塑料、造纸、涂料、油墨以及医药等许多行业中。

111 油墨纳米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。

纳米碳酸钙在油墨中使用时,一般要经过活化处理,晶型为球形或立方形。

1.2 涂料纳米级碳酸钙具有空间位阻效应,在制漆中能使配方中密度较大立德粉悬浮,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。

纳米碳酸钙作为填料使用,在漆膜中起骨架和对底材(钢材,木材)的填平作用,使底层漆膜沉积性和渗透性增强。

安庆纳米碳酸钙用途引言安庆纳米碳酸钙是一种具有广泛用途的新型纳米材料。

它由纳米级碳酸钙颗粒组成，具有优异的物理化学性质和特殊的表面活性。

本文将详细介绍安庆纳米碳酸钙的用途及其在不同领域中的应用。

1. 塑料行业安庆纳米碳酸钙在塑料行业中有着广泛的应用。

它可以作为填充剂添加到塑料中，提高塑料的强度和硬度，并改善其耐磨性和耐老化性能。

安庆纳米碳酸钙还可以作为增强剂使用，提高塑料的抗冲击性能和拉伸强度。

它还可以改善塑料制品的光泽和表面平整度。

2. 涂料行业安庆纳米碳酸钙在涂料行业中也有着重要的应用。

通过添加适量的安庆纳米碳酸钙到涂料中，可以提高涂层的硬度和耐磨性，增加涂层的附着力和耐候性，延长涂料的使用寿命。

安庆纳米碳酸钙还可以调节涂料的流变性能，改善其施工性能和涂装效果。

3. 橡胶行业安庆纳米碳酸钙在橡胶行业中也有着广泛的应用。

它可以作为填充剂添加到橡胶中，提高橡胶制品的硬度、强度和耐磨性。

安庆纳米碳酸钙还可以作为增塑剂使用，改善橡胶的可加工性和流动性。

它还可以提高橡胶制品的抗老化性能和耐油性能。

4. 纸张行业安庆纳米碳酸钙在纸张行业中也有着重要的应用。

通过添加适量的安庆纳米碳酸钙到纸浆中，可以提高纸张的强度、硬度和平滑度，并改善其打印质量和书写感受。

安庆纳米碳酸钙还可以调节纸浆的流变性能，提高纸张的造纸速度和生产效率。

5. 建材行业安庆纳米碳酸钙在建材行业中也有着广泛的应用。

它可以作为填充剂添加到水泥中，提高水泥制品的强度和耐久性。

安庆纳米碳酸钙还可以作为改良剂使用，调节水泥的硬化时间和流动性。

它还可以作为涂料、地板材料和隔热材料的添加剂，提高建材制品的性能。

6. 环境保护安庆纳米碳酸钙在环境保护领域中也有着重要的应用。

它可以作为吸附剂使用，去除水中的重金属离子、有机物和微生物等污染物。

安庆纳米碳酸钙还可以作为催化剂使用，促进废气和废水中有害物质的降解和转化。

它还可以作为土壤改良剂使用，提高土壤的肥力和保水性。

胶粘剂纳米碳酸钙胶粘剂纳米碳酸钙是一种新型的纳米材料，在胶粘剂行业中有着广泛的应用。

它的制备方法简单，成本低廉，具有优异的性能和应用前景。

本文将介绍胶粘剂纳米碳酸钙的制备方法、性能特点以及应用前景。

一、制备方法胶粘剂纳米碳酸钙的制备方法多种多样，常见的方法包括溶胶-凝胶法、共沉淀法、水热法等。

其中，溶胶-凝胶法是一种常用的制备方法，具有制备工艺简单、成本低廉的优势。

该方法主要是将碳酸钙溶胶通过加热脱水、凝胶和煅烧等步骤得到纳米碳酸钙颗粒。

二、性能特点胶粘剂纳米碳酸钙具有多种优异的性能特点。

首先，它具有较高的比表面积和孔隙率，能够提供更多的粘附界面，增强胶粘剂的粘附力和抗剪切性能。

其次，纳米碳酸钙颗粒具有较小的粒径和均匀的粒径分布，能够提高胶粘剂的质地均匀性和稳定性。

此外，胶粘剂纳米碳酸钙还具有优异的力学性能、耐高温性能和耐老化性能，能够满足不同领域的应用需求。

三、应用前景胶粘剂纳米碳酸钙在胶粘剂行业中具有广泛的应用前景。

首先，它可以用于增强传统胶粘剂的性能，提高胶粘剂的粘接强度和抗剪切性能。

其次，纳米碳酸钙颗粒具有较小的粒径和均匀的粒径分布，能够提高胶粘剂的质地均匀性和稳定性，使其更适用于微电子封装、光学器件制备等高精度领域。

此外，胶粘剂纳米碳酸钙还可以用于制备高温胶粘剂，具有优异的耐高温性能，适用于航空航天、汽车制造等领域。

胶粘剂纳米碳酸钙是一种具有广泛应用前景的纳米材料。

它的制备方法简单，成本低廉，具有优异的性能特点，能够增强传统胶粘剂的性能，满足不同领域的应用需求。

随着科学技术的不断进步，胶粘剂纳米碳酸钙的应用前景将更加广阔。

纳米碳酸钙的制备及应用摘要：纳米碳酸钙是一种新型的无机纳米材料，可应用于塑料、橡胶、油墨、造纸、日用化工、胶黏剂和密封材料、医药、食品等许多领域。

本文概述了纳米碳酸钙常用的制备方法，列出了纳米碳酸钙表面改性的途径以及纳米碳酸钙在应用过程中所表现出的与普通轻质碳酸钙所不同的、反常的物理化学特性以及各方面特性的应用领域。

对进一步拓展纳米碳酸钙的应用、不断优化其性能、突出其纳米特性、提升其潜在的价值等提出展望．关键词：纳米碳酸钙；表面改性；应用1.前言纳米碳酸钙是80年代后期开发出的新产品，通常认为l00~．m以下粒径的产品为纳米级，碳酸钙主要用于涂料、橡胶、塑料、油墨、胶粘剂、造纸、化妆品、医药等方面，当前随着不断改良的产品制备工艺，获得的纳米碳酸钙产品质量也不断提高，纳米级和亚纳米级超细碳酸钙用量呈现持续增长趋势，产品市场前景乐观，该产业具有极大的发展潜力和应用空间【1]。

2.合成方法近年来，随着碳酸钙的超细化、结构复杂化及表面改性技术的发展，它的应用价值极大地提高了。

不同形态的超细碳酸钙的制备技术已成为许多先进国家开发的热点。

纳米碳酸钙具有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。

这些特殊的纳米材料特性使得纳米碳酸钙在磁性、光热阻、催化性、熔点等方面显示出极大的优越性【2]。

纳米碳酸钙的化学制备方法工业生产中多采用化学方法生产纳米碳酸钙。

化学法分为碳化法、复分解法、乳液法等，其中碳化法是目前最为主要的一种生产方法。

以下我们将对这几种化学制备纳米碳酸钙的方法做一介绍和说明。

2．1碳化法首先用精选石灰石进行煅烧，获得氧化钙和窑气；使氧化钙消化，并将生成的悬浮氢氧化钙在高剪切力作用下粉碎，多级旋液分离除去颗粒及杂质，得到一定浓度的精制氢氧化钙悬浮液；然后通入C0 气体，加入适当的晶型控制剂，碳化至终点，得到要求晶型的碳酸钙浆液；最后再经过脱水、干燥、表面处理得到纳米碳酸钙产品，这种方法称之为碳化法。

不同晶型纳米碳酸钙制备及应用讨论进展碳酸钙是自然界中最丰富的生物矿物之一，它化学性质稳定，生物相容性好，是一种很有前途的无机材料，目前，作为一种无机填料或颜料，已被广泛应用在橡胶、塑料、造纸、涂料、油墨、医药、化妆品等浩繁行业。

纳米碳酸钙是指特征维度尺寸在100nm以下的碳酸钙分子聚集体，其粒子尺度介于団簇分子和宏观物体交替的过渡区域，具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应，在力学、光学、电学等方面表现出与一般碳酸钙所不同的或反常的物化特性，如:增韧补强性、透亮性、杀菌消毒等应用方面的特别性能。

纳米碳酸钙作为一种优异的材料，它的性能取决于它的技术指标，包括形态、化学构成、粒径分布、平均粒径等，其中粒子形态是一个关键因素。

不同形态的纳米碳酸钙，其功能和应用领域不同，因此，如何通过工艺条件的掌控及晶形掌控剂的加入，制备不同形貌的纳米碳酸钙产品，从而提高其应用性能与附加值，仍是该行业讨论的热点。

1不同形态纳米碳酸钙的制备纳米碳酸钙的化学合成原理有两种:一种是碳化，即向石灰乳中通适量CO2，该法使用较多且已实现工业化生产，其中影响纳米碳酸钙形貌的重要因素是碳化温度、碳化初期反应速度、晶形导向剂等；另一种是利用复分解反应，共沉淀法、溶胶—凝胶法、尿素水解法、仿生合成法、超声波合成法、电化学合成法等都是利用此原理，此种方法关键是要掌控不同反应阶段的离子浓度，另外就是要选择合适的晶形掌控剂，如尿素水解法是通过掌控体系的温度、pH来掌控尿素的水解，进而掌控溶液中CO2－3的浓度；仿生合成法是通过模拟生物界矿化过程，利用有机物模板，即晶形掌控剂，如蛋白质、多糖、氨基酸等来达到掌控碳酸钙形貌的目的。

在纳米碳酸钙晶形掌控方面，单纯工艺导向技术多而杂、对设备要求高，而纯粹晶形掌控剂导向得到的纳米碳酸钙形态有限，充足不了工业中多样性的需求，所以，目前，多采纳两种导向工艺结合技术，并已制备出形态多样的纳米碳酸钙产品。

主要应用范围：PVC型材，管材；电线、电缆外皮胶粒；PVC薄膜（压延膜）的生产，造鞋业制造（如PVC鞋底及装饰用贴片）等。

适合用于工程塑料改性、PP、PE、PA、PC等。

应用特性：由于活性纳米碳酸钙表面亲油疏水，与树脂相容性好，能有效提高或调节制品的刚、韧性、光洁度以及弯曲强度；改善加工性能，改善制品的流变性能、尺寸稳定性能、耐热稳定性具有填充及增强、增韧的作用，能取代部分价格昂贵的填充料及助济，减少树脂的用量，从而降低产品生产成本，提高市场竞争力。

2、橡胶应用范围：天然胶，丁腈，丁苯，混炼胶等，适用于轮胎、胶管、胶带以及油封、汽车配件等橡胶制品中。

应用特性：经过表面改性处理后的纳米碳酸钙与橡胶有很好的相容性，具有补强、填充、调色、改善加工艺和制品的性能，可使橡胶易混炼、易分散，混炼后胶质柔软，橡胶表面光滑；可使制品的延伸性、抗张强度、撕裂强度等有本质的提高；可以降低含胶率或部分取代钛白粉、白碳黑等价格昂贵的白色填料，提高产品的市场竞争力。

3、密封胶粘材料应用范围：硅酮、聚流、聚氨酯、环氧等密封结构胶。

应用特性：应用于密封胶粘材料中，与胶料有很好的亲和性，可以加速胶的交联反应，大大改善体系的触变性，增强尺寸稳定性，提高胶的机械性能，且添加量大，达到填充急补强双重作用。

同时，它能使胶料表面光亮细腻。

4、涂料应用范围：水性涂料和油性涂料。

应用特性：大大改善体系的触变性，可显著提高涂料的附着力，耐洗刷性，耐沾污性，提高强度和表面光洁度，并具有很好的防沉降作作用。

部分取代钛白粉，降低成本。

5、油墨应用范围：适用于平版胶印油墨、凹版印刷油墨等。

应用特性：使用纳米碳酸钙所配置的油墨，身骨及粘性较好，故具有良好的印刷性能；稳定性好；干性快且没有相反作用；由于颗粒小，故印品光滑，网点完整，可以提高油墨的光洁度，适用于高速印刷。

6、造纸应用范围：卷烟纸、记录纸、簿页印刷纸、高白度铜版纸以及高档卫生巾、纸尿布等。

应用特性：造纸中加入纳米碳酸钙可以提高纸张的松密度、表观细腻性、吸水性；提高特种纸的强度、高速印刷性；调节卷烟纸的燃烧速度。