纳米碳酸钙表面修饰[设计、开题、综述]
纳米碳酸钙表面改性研究进展
纳米碳酸钙表面改性研究进展班级：S1467 姓名：学号：2014218010141 前言纳米碳酸钙是指粒径在1~100 nm之间的碳酸钙产品。
纳米碳酸钙是一种十分重要的功能性无机填料，被广泛地应用在塑料、橡胶、涂料和造纸等工业领域。
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表面效应、量子尺寸效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应，显示了它优越的性能。
在塑料加工过程中添加纳米碳酸钙，不仅可以增加塑料制品的致密性，提高使用强度，而且还可以提高塑料薄膜的透明度、韧性、防水性、抗老化性等性能。
在造纸工业中，碳酸钙用作造纸填料白度高，可大大改善纸张的性能，由于替代了价格较高的高岭土，使造纸厂获得明显的经济效益。
纳米碳酸钙用在高级油墨、涂料中具有良好的光泽、透明、稳定、快干等特性。
另外，在医药、化妆品等行业纳米碳酸钙也得到广泛应用，从而开辟了更广阔的应用领域[1,2]。
但是在用作橡胶和塑料制品填料时，由于纳米碳酸钙具有粒度小、表面能高、极易团聚、表面亲水疏油和强极性的特点，在有机介质中分散不均匀，与基料结合力较弱，容易造成基料和填料之间的界面缺陷。
因此，为降低纳米碳酸钙表面高势能、调节疏水性、提高与基料之间的润湿性和结合力、改善材料性能，必须对纳米碳酸钙进行表面改性[3]。
2 改性方法目前用于表面改性的方法主要有: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法[4]。
2.1 局部化学反应改性局部化学反应改性方法主要利用纳米碳酸钙表面的官能团与处理剂间进行化学反应来达到改性的目的。
局部化学反应改性主要有干法和湿法两种工艺[5]。
湿法是将表面改性剂投入到碳酸钙悬浮液中，在一定温度下让表面改性剂和碳酸钙粉末混合均匀，形成表面改性剂包覆碳酸钙粉末的双膜结构，效果较好，但工艺繁杂。
水溶性的表面活性剂较适合湿法改性工艺，因为表面活性剂同时具有亲水基团和亲油基团，亲水基团与碳酸钙有亲和性，亲油基团与橡胶有亲和性，当表面活性剂处于碳酸钙和橡胶之间时，二者紧密地结合，这类水溶性表面活性剂主要是高级脂肪酸及其盐[6]。
纳米碳酸钙表面改性方法
纳米碳酸钙表面改性方法宗营;姜旭峰;郝敬团;岳聪伟【期刊名称】《化工时刊》【年(卷),期】2015(000)008【摘要】The reason and mechanism of surface modification of nanometer calcium carbonate ( abbreviated to nano-CaCO3 ) were synthesized, and the local chemical modification, surface coating modification, capsule modifi-cation, high energy surface modification and machinery modification were briefly introduced in this paper. The prob-lems occurred in nano-CaCO3 surface modification technologies are analyzed and the development trends are put for-ward.%简述了纳米碳酸钙( nano-CaCO3)表面改性的原因和机理，综述了国内外nano-CaCO3表面改性的方法，分析了目前nano-CaCO3表面改性技术存在的问题，并对未来的发展方向提出了自己的看法。
【总页数】3页(P29-31)【作者】宗营;姜旭峰;郝敬团;岳聪伟【作者单位】空军勤务学院，江苏徐州 221006;空军勤务学院，江苏徐州221006;空军勤务学院，江苏徐州 221006;空军勤务学院，江苏徐州 221006【正文语种】中文【相关文献】1.纳米碳酸钙的生产工艺及表面改性方法 [J], 张燕;吴国杰;崔英德2.碳酸钙纳米颗粒的表面疏水化及纳米碳酸钙稳定高内相比乳液模板法制备多孔聚合物复合材料 [J], 宋俐霏;白璐;杨超迪3.纳米碳酸钙的制备技术与表面改性方法 [J], 陈大勇;杨小红;汪泉4.碳酸钙晶须表面聚合改性方法的研究 [J], 周莉;李怡蕙;林祺桐;张永梅5.纳米碳酸钙表面改性机理及改性方法 [J], 恺峰;黄东因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
纳米碳酸钙的表面改性及其纸张涂料性能研究的开题报告
纳米碳酸钙的表面改性及其纸张涂料性能研究的开题报告
一、研究背景及意义
纳米碳酸钙是一种优秀的填料材料，由于其具有纳米级粒径和高比表面积，因此可以显著提高纸张涂料的性能。
纳米碳酸钙的表面改性可以进一步提高其在纸张涂料
中的分散性、稳定性和成膜性，从而获得更好的阻隔性、光泽度和印刷品质。
因此，
研究纳米碳酸钙的表面改性及其在纸张涂料中的应用具有重要的实际意义。
二、研究内容及方法
本研究将采用激光分散技术对纳米碳酸钙进行表面改性，并将采用透射电镜、扫描电镜、红外光谱等手段对改性后的纳米碳酸钙进行表征。
同时，将采用滴定法、离
子色谱法等方法对纳米碳酸钙在不同溶液中的分散性进行评价。
在此基础上，将对纳
米碳酸钙的涂料性能进行测试，包括涂膜厚度、阻隔性、力学强度、光学性能等。
三、研究预期结果
通过改性，纳米碳酸钙的表面性质和分散性将得到改善，从而提高其在纸张涂料中的应用性能。
具体来说，改性纳米碳酸钙的涂料性能将优于普通碳酸钙的涂料性能，具有更好的阻隔性、光泽度和印刷品质。
我们预计能够为纳米碳酸钙的应用提供新思路，并为造纸工业的发展做出一定的贡献。
纳米碳酸钙的制备、表面改性及应用
第26卷第5期 唐山师范学院学报 2004年9月 Vol. 26 No.5 Journal of Tangshan Teachers College Sep. 2004────────── 收稿日期：2004-06-17作者简介：刘会媛（1970-），女，河北滦县人，唐山师范学院化学系实验师。
- 5 -纳米碳酸钙的制备、表面改性及应用刘会媛（唐山师范学院 化学系，河北 唐山 063000）摘 要：对纳米碳酸钙的制备、表面改性及其应用领域作了阐述。
对纳米碳酸钙的应用前景进行了展望。
关键词：制备；表面改性；应用中图分类号：O69 文献标识码：A 文章编号：1009-9115（2004）05-0005-03碳酸钙是一种重要的无机化工产品[1]，作为一种填充剂，它被广泛地应用于橡胶、塑料、造纸、涂料、油墨、医药等工业中。
近年来，随着国内CaCO 3微细化及表面处理技术的进步，纳米碳酸钙产品应运而生，进而拓展了碳酸钙的应用领域[2]。
1 纳米碳酸钙的制备纳米碳酸钙的工业化生产工艺主要有：间歇鼓泡碳化法、连续喷雾碳化法、超重力反应结晶法。
1.1 间歇鼓泡碳化法间歇鼓泡碳化法与传统的轻钙的制备方法较为接近，只是在反应过程中需要严格控制反应条件，如碳化温度、二氧化碳流量、石灰乳浓度等，并加入适当的添加剂。
广东广平、上海华明和浙江湖州等厂家采用了间歇鼓泡碳化法，这也是目前国内外大多数厂家所采用的工艺[3]。
1.2 连续喷雾碳化法连续喷雾碳化法是将石灰乳用喷头喷成雾状，从塔顶喷下，将一定浓度的CO 2以某一速度从塔底上升，与雾状石灰乳发生反应。
该法生产纳米碳酸钙效率高，碳化时间短，产品晶型、粒度容易控制，可制得优质稳定的纳米碳酸钙产品，经济效益可观，并能实现连续自动大规模生产，具有很高的科学性和技术性，但设备投资较大[4]。
1.3 超重力反应结晶法[5]超重力反应结晶法是北京化工大学于1989年研发的新技术，该技术是以强化传递为主控的反应。
纳米碳酸钙的表面改性
纳米碳酸钙的表面改性随着碳酸钙粒子的专用化和纳米化，其本身也存在着两个缺陷：一是CaCO3粒子粒径越小，表面上的原子数越多，则表面能越高，吸附作用越强，根据能量最小原理，各个粒子间要相互团聚，无法在聚合物基体中很好的分散；二是CaCO3作为一种无机填料，粒子表面亲水疏油，与聚合物界面结合力较弱，受外力冲击时，易造成界面缺陷，导致材料性能下降。
因此，为了充分发挥纳米碳酸钙的纳米效应提高其在复合材料中的分散性，增强与有机体的亲和力，改进纳米碳酸钙填充复合材料的性能，必须采用有效的改性工艺及表面改性方法对其表面改性，进而扩拓宽其应用领域。
改性剂一方面可以定向吸附在纳米碳酸钙表面，使其表面具有电荷特性，物理与化学吸附共存，形成的吸附层较稳定。
由于同种电荷的排斥性，纳米碳酸钙不易聚合，从而提高其润湿性、分散性和稳定性，可以创造颗粒间的互相排斥作用，起到很好的分散效果。
另一方面可以增大纳米碳酸钙与有机体的界面相容性及亲和性，从而提高其与橡胶或塑料等复合材料的物理性能。
目前改性剂根据其结构与特性可以分为表面活性剂、偶联剂、聚合物和无机物。
一、表面活性剂表面活性剂种类多，生产能力大，价格低廉。
目前，表面活性剂改性纳米碳酸钙技术较成熟，是工业上碳酸钙表面改性常用的修饰剂。
表面活性剂主要可分为脂肪酸(盐)类、磷酸酯类等。
用表面活性剂改性的碳酸钙可以经常用于塑料、橡胶中，具有很好的相容性，可以提高被填充物的加工性能。
脂肪酸(盐)类改性剂属于阴离子表面活性剂，分子一端长链烷基结构和高分子结构类似，与高分子基料有较好相容性；另一端为羟基等极性基团，可与碳酸钙表面发生物理或化学吸附。
用于碳酸钙表面活化处理的脂肪酸主要是含有羟基、氨基的脂肪酸。
目前使用最多，效果最好的脂肪酸(盐)。
通过此种活化剂活化的碳酸钙吸油值小，疏水率高，pH值适中，粘度小。
活化方法如下：将一定固含量的碳酸钙浆料加热到80～90℃，取碳酸钙质量2%的硬脂酸，如果是纳米钙硬脂酸的量还应该适当增加。
纳米碳酸钙改性技术研究进展及代表性应用综述
纳米碳酸钙改性技术研究进展及代表性应用综述吕津辉/文【摘要】碳酸钙是一种重要的无机粉体填充材料，由于其原料来源丰富且成本低，生产方法简单，性能比较稳定，被广泛的应用于橡胶、涂料、胶黏剂、造纸、塑料、食品等行业。
按照生产方法的不同，碳酸钙可分为重质碳酸钙和轻质碳酸钙。
而活性碳酸钙，又称改性碳酸钙，是通过加入表面处理剂对重钙或轻钙进行表面改性制得[1]。
【关键词】纳米碳酸钙；改性剂；改性技术；纳米碳酸钙应用；填加纳米碳酸钙是20世纪80年代发展起来的一种新型超细固体粉末材料，其粒度介于0.001～0.1um(即1～100nm)之间等。
由于纳米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表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子效应[1]。
为了使具有良好性能的纳米碳酸钙发挥优良性能，使用者对纳米碳酸钙进行表面改性，使其成为了一种具有多功能性的补强填充改性材料。
改性后的碳酸钙表面吸油值明显降低，凝聚粒子的粒径减小，粒子分散性增强，作为填料用于生产后的制品塑化时间缩短，塑化温度下降，溶体流动指数上升，流动性得到显著改善[2]。
1.表面改性的理论1.1 化学键理论偶联剂一方面可以与纳米碳酸钙表面质子形成化学键，另一方面要与高聚物有较强的结合界面，进而提高纳米粒子的力学性能[1]。
1.2 表面浸润理论因为复合材料的性能受高分子物质对纳米填料浸润能力的影响，若填料能完全被浸润，那么树脂对高能表面的物理吸附将提供高于有机树脂内聚强度的粘结强度[1]。
1.3 可变形层理论吸附树脂会优先选择偶联剂改性填料的表面作配合剂，一个范围的固化不均会生成变形层，变形层是一个比偶联剂在聚合物和填料之间的单分子层厚得多的柔树脂层，它能防止界面裂缝的扩图1流化床造粒工艺流程展，松弛界面应力，加强界面的结合强度[1]。
1.4 约束层理论模量在高模量粉体和低模量粉体之间时，传递应该是最均匀的[1]。
牡蛎壳为原料制备纳米碳酸钙及表面改性的研究的开题报告
牡蛎壳为原料制备纳米碳酸钙及表面改性的研究的开题报
告
一、选题背景与意义
纳米碳酸钙是一种重要的无机纳米材料，具有在医药、食品、化妆品等领域中的广泛应用前景。
同时，传统制备纳米碳酸钙的方法耗能、耗时，且生成的纳米碳酸钙
表面容易吸附杂质，影响其应用性能。
本项目选取具有丰富海洋资源的牡蛎壳为原料，通过简单的物理、化学处理，制备高品质的纳米碳酸钙，并探究表面改性方法，以提
高其应用性能。
因此，这一研究具有一定的科学意义和经济价值。
二、研究目的
1.通过物理化学方法制备牡蛎壳的纳米碳酸钙。
2.探究纳米碳酸钙表面改性方法，提高其应用性能。
3.对纳米碳酸钙样品进行表征和性能测试，评估其应用价值。
三、研究内容
1.牡蛎壳的收集、清洗、处理和研磨。
2.通过 CO2 水热法制备纳米碳酸钙，优化工艺条件。
3.尝试不同表面改性方法，如聚合物包覆、黄原酸修饰等，探究其在纳米碳酸钙表面改性方面的优劣势。
4.对纳米碳酸钙样品进行表征和性能测试，包括SEM、XRD、FTIR、TGA、BET、Zeta 电位等。
四、研究计划
总计用时12个月。
第1-2个月，收集牡蛎壳，清洗处理打磨取得样品。
第3-5个月，通过CO2水热法制备牡蛎壳纳米碳酸钙。
第6-9个月，进行纳米碳酸钙表面改性实验，尝试不同表面改性方法。
第10-11个月，对纳米碳酸钙样品进行表征和性能测试。
第12个月，撰写论文并进行答辩。
纳米碳酸钙的表面改性及其在橡胶中的运用
2016年10月纳米碳酸钙的表面改性及其在橡胶中的运用闻新春（乌鲁木齐泰迪安全技术有限公司中级工程师,新疆乌鲁木齐830000）摘要：在现实生活中塑料以及橡胶制品的主要填充材料就是纳米碳酸钙，纳米碳酸钙作为一种填料有着很强大的功能，不仅可以调高塑料制品的刚度、尺寸稳定性、耐磨性以及耐热性，还在很大程度上减少了支出的成本。
但是纳米碳酸钙仍有着一定的缺陷，因此我们需要对纳米碳酸钙进行一定的表面改性工作，使纳米碳酸钙的表面尽量的缩小，提高纳米碳酸钙的分散性，使其表面呈现出亲油性，只有这样才能使高聚物与纳米碳酸钙在亲和性上有着明显的提高。
本文这要对纳米碳酸钙的表面改性以及其在橡胶中的应用进行分析。
关键词:纳米碳酸钙；表面改性；橡胶在发达国家纳米碳酸钙在橡胶制品的使用上已经非常的普遍了，而且增长速度还在逐步的上升。
纳米碳酸钙相较与普通的微米碳酸钙来说有着容易集成团，表面疏油亲水还有表面能高的特点，在一些弱极性和非极性的橡胶中很难以均匀的进行分散。
对纳米碳酸钙进行表面改性工作已经是国内外研究的一个焦点。
1纳米碳酸钙的表面改性工作1.1高能表面处理（1）表面的辐照改性：根据调查研究发现纳米碳酸钙在它的表面有一些孤对电子，而且它的状态并不是特别的稳定，很容易和大气中的一些水分进行化学吸附导致纳米碳酸钙的表面产生大量的羟基，然而只要将纳米碳酸钙进行辐照我们会发现会产生一些自由基并且引发单体进行自由的聚合，这样就使塑料橡胶制品的填料表面出现一层聚合物膜或者是有机膜。
以至于高分子材料与填料的表面性质的相容性在一定程度上得到改善。
（2）等离子体的表面改性：这种方法主要采用的是辉光放电等离子系统进行实现的，通过等离子对气体进行处理，经过化学反应就会在纳米碳酸钙的表面出现一种有机包覆膜。
（3）无机体的改性：无机体对于纳米碳酸钙来说有着非常良好的作用不仅可以增加纳米碳酸钙的耐酸程度还可以对纳米碳酸钙的分散性进行一定的改善。
主要原理就是纳米碳酸钙可以和磷酸酯进行一定的化学反应，使纳米碳酸钙表面的盖离子变成磷酸盐，生成的磷酸盐对纳米碳酸钙的离子表面进行包裹，充分的改善了纳米碳酸钙的亲油性以及分散性。
纳米碳酸钙粉体的表面改性概述
纳米碳酸钙粉体的表面改性概述纳米碳酸钙作为纳米材料在我国正日益得到广泛使用，由于碳酸钙是在液相中生产的，使用和运输特别不便，但制成粉状时，因颗粒表面能很高，颗粒间相互吸引形成团聚，使用时无法完全再分散，从而影响到它的性能。
采纳碳化法生产出来的纳米碳酸钙经脱水干燥后一般倾向于形成硬团聚体，这种硬团聚体的形成严重影响纳米碳酸钙应有性能的发挥，虽然碳酸钙的原级粒径属纳米范畴，但最后产品（团聚体）的粒径就是微米级了。
因此，防止纳米碳酸钙粒子的团聚，提高其分散性是纳米碳酸钙表面改性的重要目的之一。
此外，由于纳米碳酸钙属无机物，天然亲水疏油，在用于有机体系，如高聚物基复合材料、高聚物基涂料等时，与有机基料的相容性差，难以在有机基料中均匀分散，因此，要通过表面改性处理改善或提高纳米碳酸钙与有机基料的相容性以提高所填充的高聚物基复合材料的性能。
与微米级碳酸钙表面改性方法有所不同的是：不管产品是用于水相或无机体系还是油相或有机体系，纳米碳酸钙必需进行改性才能充足用户的要求。
纳米碳酸钙的表面改性重要采纳湿法，即在碳化反应的浆料中进行，也可采纳干法或湿干结合。
目前国内纳米碳酸钙的表面改性重要采纳硬脂酸。
在碳化反应之后通过加入硬脂酸或硬脂酸盐，由于硬脂酸硬脂酸的长链烃基产生肯定的定向位阻效应，使颗粒之间产生位阻排斥力。
粒子表面能的下降降低了粒子之间的范德华吸引力，减弱了粒子之间团聚的趋势，位阻效应又进一步加添了粒子团聚时的阻力。
因此，用硬脂酸表面改性后的纳米碳酸钙不形成硬团聚，经脱水干燥分散后分散性好。
但是，经硬脂酸表面改性后的纳米碳酸钙粒子是亲油疏水的（用量很小时，也可能依旧表现肯定的亲水性），因此，与水相或无机相的相容性差，只适用于油相或有机体系使用。
另外，用硬脂酸表面改性后的纳米碳酸钙虽然改善了与有机基料的相容性，但由于缺乏与高聚物基料作用的官能团，其与高聚物之间的作用不如偶联剂。
由于偶联剂能在碳酸钙分子和有机高聚物分子之间形成分子架桥，加强了有机高聚物基料与碳酸钙粒子之间的相互作用，可进一步提高有机高聚物/纳米碳酸钙复合材料的力学性能。
《纳米碳酸钙的改性及其超高强水泥基材料性能试验研究》范文
《纳米碳酸钙的改性及其超高强水泥基材料性能试验研究》篇一一、引言随着现代建筑科技的不断进步，新型高性能建筑材料的需求日益增加。
纳米碳酸钙作为一种新型纳米材料，具有独特的物理化学性质，因此在水泥基材料中得到了广泛的应用。
本文将就纳米碳酸钙的改性及其在超高强水泥基材料中的应用进行实验研究，以期为新型高性能水泥基材料的研发提供理论依据和实践指导。
二、纳米碳酸钙的改性2.1 改性原理纳米碳酸钙的改性主要是通过表面改性技术，改变其表面性质，提高其在水泥基材料中的分散性、亲和性和反应活性。
常用的改性方法包括表面包覆、表面接枝和表面处理等。
2.2 改性方法本文采用表面包覆法对纳米碳酸钙进行改性。
具体操作过程为：将纳米碳酸钙与改性剂混合，通过一定的反应条件，使改性剂包覆在纳米碳酸钙表面，从而改变其表面性质。
三、超高强水泥基材料的制备与性能测试3.1 材料制备将改性后的纳米碳酸钙加入到水泥、骨料、水等原材料中，按照一定比例混合，制备出超高强水泥基材料。
3.2 性能测试对制备出的超高强水泥基材料进行性能测试，包括抗压强度、抗折强度、耐磨性、抗渗性等指标。
通过对比不同纳米碳酸钙含量和不同改性方法的试样，分析纳米碳酸钙对超高强水泥基材料性能的影响。
四、实验结果与分析4.1 实验结果通过实验，我们发现改性后的纳米碳酸钙能够显著提高超高强水泥基材料的性能。
随着纳米碳酸钙含量的增加，试样的抗压强度和抗折强度均有所提高。
同时，改性后的纳米碳酸钙还能够提高试样的耐磨性和抗渗性。
4.2 结果分析分析认为，改性后的纳米碳酸钙能够改善其在水泥基材料中的分散性和亲和性，从而提高试样的力学性能。
此外，纳米碳酸钙的加入还能够细化水泥石结构，提高试样的密实度，从而提高其耐磨性和抗渗性。
五、结论本文通过实验研究了纳米碳酸钙的改性及其在超高强水泥基材料中的应用。
实验结果表明，改性后的纳米碳酸钙能够显著提高超高强水泥基材料的性能。
因此，将纳米碳酸钙应用于超高强水泥基材料的制备中具有重要的实际应用价值。
《纳米碳酸钙的改性及其超高强水泥基材料性能试验研究》范文
《纳米碳酸钙的改性及其超高强水泥基材料性能试验研究》篇一一、引言随着现代科技的快速发展，建筑材料行业面临着前所未有的挑战与机遇。
纳米碳酸钙作为一种新型的功能性填料，其优异的物理化学性质使其在建筑领域的应用越来越广泛。
本文将针对纳米碳酸钙的改性技术及其在超高强水泥基材料中的应用进行试验研究，旨在提升材料的综合性能。
二、纳米碳酸钙的改性1. 改性原理纳米碳酸钙的改性主要从表面改性入手，通过物理或化学的方法改变其表面性质，提高其与基体的相容性。
常用的改性方法包括表面包覆、表面接枝等。
这些方法可以有效地改善纳米碳酸钙的分散性、亲水性以及与基体的相互作用力。
2. 改性过程(1) 选择合适的改性剂，如偶联剂、表面活性剂等；(2) 将改性剂与纳米碳酸钙混合，进行表面处理；(3) 通过研磨、搅拌等手段使改性剂与纳米碳酸钙充分反应；(4) 对改性后的纳米碳酸钙进行干燥、筛选等后续处理。
三、超高强水泥基材料的制备与性能试验1. 原材料选择选用优质的水泥、骨料、添加剂等原材料，其中纳米碳酸钙作为功能性填料加入到基体中。
2. 配合比设计根据试验需求，设计不同的配合比，探究纳米碳酸钙的掺量对材料性能的影响。
同时，设置对照组，以评估改性前后纳米碳酸钙对材料性能的改善程度。
3. 制备工艺按照配合比将原材料混合均匀，然后进行搅拌、浇注、养护等工艺流程。
在制备过程中，要注意控制温度、湿度等条件，以保证材料的性能稳定。
4. 性能测试对制备得到的超高强水泥基材料进行性能测试，包括抗压强度、抗折强度、耐磨性、耐候性等指标。
通过对比不同配合比下的材料性能，分析纳米碳酸钙的掺量对材料性能的影响规律。
四、试验结果与分析1. 改性效果评价通过对比改性前后的纳米碳酸钙在基体中的分散性、亲水性以及与基体的相互作用力等指标，评价改性效果。
结果表明，经过改性的纳米碳酸钙在基体中的分散性得到显著改善，亲水性增强，与基体的相互作用力提高。
2. 材料性能分析通过对不同配合比下的超高强水泥基材料进行性能测试，发现纳米碳酸钙的掺量对材料性能具有显著影响。
纳米碳酸钙的表面改性研究进展
纳米碳酸钙的表面改性研究进展刁润丽;张晓丽【摘要】Nanometer calcium carbonate is being used more and more widely as a new inorganic nano-materials. The performance of nanometer calcium carbonate is excellent because of its micro dimension and high specific surface area. So it has been the focus of research and exploitation in the world. The surface modification of nanometer calcium carbonate is urgently needed because of the two defects in reuniting and poor compatibility with macromolecule organic matter. The surface modification methods and surfactants of nanometer calcium carbonate were reviewed. The problems occurred in surface modification were analyzed. Finally,the future research direction of nanometer calcium carbonate were discussed.%纳米碳酸钙是一种新型的无机纳米材料,由于其尺寸微小、比表面积大,具有许多优良的性能,成为各国开发研究的热点,但由于其自身存在着易团聚及与聚合物的亲和性差两个缺陷,所以亟需对其进行表面改性.综述了纳米碳酸钙的表面改性方法及改性剂,指出了改性过程中存在的问题,并对改性纳米碳酸钙的发展进行了展望.【期刊名称】《矿产保护与利用》【年(卷),期】2018(000)001【总页数】5页(P146-150)【关键词】纳米碳酸钙;表面改性;改性方法;改性剂【作者】刁润丽;张晓丽【作者单位】河南质量工程职业学院食品与化工系,河南平顶山467001;河南质量工程职业学院食品与化工系,河南平顶山467001【正文语种】中文【中图分类】TQ132.3+2前言纳米碳酸钙是指粒度大小在1～100 nm的碳酸钙产品，包括超细和超微细碳酸钙两种产品[1-3]。
《纳米级超细碳酸钙的制备方法》的文献综述
《纳米级超细碳酸钙的制备方法》的文献综述《纳米级超细碳酸钙的制备方法》的文献综述内容摘要通过翻阅了一些参考资料和文献，深入了解了当代纳米级超细碳酸钙的制备方法。
不仅对超细碳酸钙有了一些比较深入的认识，也对他的发展和应用有了一定的了解。
本发明主要是采用螺旋通道型旋转床超重力法制备纳米功能材料。
通过对实验的学习和了解，知道了超重力法制备纳米级碳酸钙的优点及其与传统方法的不同之处。
关键词碳化反应; 制备方法; 纳米级碳酸钙; 反应器第一章前言纳米级超细碳酸钙是80年代发展起来的一种新型超细固体材料。
粒径在1~100nm之间，由于纳米级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，在磁性、催化性、光热阻和熔点等方面与常规材料相比显示出优越性能，将其填充在橡胶、塑料中能使制品表面光艳、伸长度大、抗张力高、抗撕力强、耐弯曲、龟裂性良好，是优良的白色补强性填料。
在高级油墨、涂料中具有良好的光泽、透明、稳定、快干等特性。
1.1 螺旋通道型旋转床超重力法1.1.1 螺旋通道型旋转床超重力法制备纳米功能材料纳米材料的颗粒小,表面率或比表面积大因而在国防、医学、冶金、电子、化工、环保等技术领域中具有重大的应用价值.今世界尖端技术.世界发达国家在近十几年来,一直把纳米材料作为科学研究和技术开发项目的重点和热点. 纳米材料制备是纳米科技的关键和核心问题.纳米材料的生产及其应用在我国尚处于起步阶段,纳米二氧化钛(TiO_2)、纳米氧化锌(ZnO)、纳米碳酸钙便是其中较具代表性的几个品种.我国工业生产和产品应用与国外相比仍存在着较大的差距.纳米材料的工业化生产还必须解决一些关键的技术问题,例如除备选型外,影响产品质量指标和实际使用的因素主要有:尺寸、形貌和分布,团聚体的控制与分散,纯度,工艺稳定性,可重复性.因此,纳米功能材料的制备方法和技术是主要问题. 化学沉淀法是制备纳米功能材料的方法之一,其特点是反应本较低;而常用设备是搅拌槽式反应器,存在粒度分布不均匀、不够细化、产品质量重现大困难等缺点.超重力法在化学液相合成纳米材料领域是一重大突破.第二章正文1 背景碳酸钙作为一种重要的无机化工产品 , 广泛应用于橡胶塑料造纸涂料油漆建材油墨食品医药、日用化工、纺织、饲料等行业的生产、加工中。
纳米碳酸钙的表面技术处理分析
纳米碳酸钙的表面技术处理分析作者：方强来源：《科学导报·学术》2020年第64期【摘要】纳米碳酸钙又称超微细碳酸钙，在各个领域中有着广泛应用，例如造纸工业、油墨行业、橡胶工业、涂料等。
分析纳米碳酸钙表面技术处理的现状和表面技术处理方法，对当前纳米碳酸钙表面处理技术中存在的问题进行研究，对纳米碳酸钙的未来发展提出可行的建议。
【关键词】表面活性剂;表面技术处理;纳米碳酸钙前言：通常情况下，纳米碳酸钙常用于高分子材料如涂料、橡胶、有机塑料等中作为填充物使用，但过程中存在两个难点。
首先，因为分子内原子和分子之间的作用力，导致分子粒径增大，纳米碳酸钙团聚，其次，因为纳米碳酸钙表面的羟基存在强碱性和亲水性的特质，因此高分子材料中使用纳米碳酸钙会导致其不均匀分散，从而失去了碳酸钙原本的纳米性能，所以，纳米碳酸钙需要实施表面处理，将上面的问题有效解决之后，再在高分子材料中进行应用[1]。
一、纳米碳酸钙表面技术处理方法1.1局部化学反应技术处理局部化学反应技术处理剂包括有机物、无机物、偶联剂等。
技术处理包含两种工艺，湿法和干法。
这种方法主要通过纳米碳酸钙表面的处理剂和官能团的反应从而完成技术处理，在实际应用中较为广泛。
湿法指在纳米碳酸钙溶液中直接放入技术处理剂。
该方法缺点是不方便运输，优点是具有较强的包覆效果。
干法指在技术处理机中加入纳米碳酸钙粉和表面技术处理剂，从而实施表面处理。
该方法出料后能够快速包装，简单易行。
1.2胶囊化技术处理胶囊化技术处理指将其他物质的膜覆在纳米碳酸钙表面，改变其粒子表面特性。
不同于表面包覆技术处理，胶囊化技术处理膜更加均匀。
这种方法第一应该制备w/o型溶液，以七比三的比例将百分之零点五苯溶液和碳酸钾水溶液在烧杯和试管中混合，并使用混合机或者分散剂对其搅拌，制成w/o型溶液。
在搅拌剧烈的前提下，将0.8mol/L氯化钙水溶液注入碳酸钾一苯w/o型溶液中，不断搅拌半个小时，使用离心机将其中的沉淀进行干燥、甲醇洗涤、过滤、分离，从而获得纳米碳酸钙粉末。
纳米碳酸钙的合成、表面改性以及应用
纳米碳酸钙的合成、表面改性以及应用一、本文概述纳米碳酸钙作为一种重要的无机纳米材料，因其独特的物理化学性质，在多个领域具有广泛的应用前景。
本文旨在全面介绍纳米碳酸钙的合成方法、表面改性技术以及其在不同领域的应用。
我们将概述纳米碳酸钙的基本性质，包括其结构、形貌和主要性能。
随后，我们将详细介绍纳米碳酸钙的各种合成方法，包括物理法、化学法以及生物法等，并分析各种方法的优缺点。
在此基础上，我们将深入探讨纳米碳酸钙的表面改性技术，包括表面包覆、表面接枝等，以提高其分散性、稳定性和功能性。
我们将概述纳米碳酸钙在橡胶、塑料、涂料、造纸、医药等领域的应用，展望其未来的发展趋势和应用前景。
本文旨在为读者提供关于纳米碳酸钙的综合性知识，为其在科研和工业应用中的进一步研究和开发提供参考。
二、纳米碳酸钙的合成方法干法合成主要是通过气-固相反应，将气态的二氧化碳与固态的氢氧化钙在高温下反应生成碳酸钙。
这种方法设备简单，操作方便，但产品纯度低，颗粒尺寸大，分布不均，且能耗高，环境污染严重。
湿法合成则是将气态的二氧化碳通入到含有钙离子的水溶液中，通过控制反应条件，如温度、压力、搅拌速度等，使二氧化碳与钙离子在水溶液中反应生成碳酸钙。
湿法合成的产品纯度高，颗粒尺寸小，分布均匀，且易于进行表面改性。
常用的湿法合成方法包括碳化法、沉淀法、乳液法等。
超重力法是一种新型的合成方法，它利用超重力场强化气液传质过程，使二氧化碳与钙离子在超重力环境下迅速反应生成碳酸钙。
这种方法具有反应速度快，产物纯度高，颗粒尺寸小且分布均匀等优点，是一种具有广阔应用前景的合成方法。
纳米碳酸钙的合成方法各有优缺点，需要根据具体的应用需求选择合适的合成方法。
随着科学技术的不断发展，新的合成方法也在不断涌现，为纳米碳酸钙的制备提供了更多的选择。
三、纳米碳酸钙的表面改性纳米碳酸钙作为一种重要的无机纳米材料，在多个领域具有广泛的应用前景。
然而，由于其高比表面积和强极性，纳米碳酸钙易于团聚，这限制了其性能和应用。
纳米碳酸钙的合成表面改性以及应用
纳米碳酸钙的合成表面改性以及应用纳米碳酸钙（nano calcium carbonate，简称NCC）是一种具有特殊物理化学性质的碳酸钙纳米材料。
它具有高比表面积、高比容积等特点，广泛应用于涂料、塑料、橡胶等行业。
下面将对纳米碳酸钙的合成、表面改性以及应用进行详细介绍。
纳米碳酸钙的合成主要有两种常用的方法：化学方法与物理方法。
化学方法主要包括碳酸盐沉淀法、化学沉淀法以及碳酸钙固态反应法等。
物理方法主要利用高温煅烧或者机械球磨等方法制备。
化学方法制备纳米碳酸钙的优点是工艺简单、成本低、产品纯度高，但是产量相对较低。
物理方法制备的纳米碳酸钙颗粒尺寸分布均匀、纯度高，但是制备工艺比较复杂。
纳米碳酸钙的应用领域非常广泛。
在涂料行业，纳米碳酸钙常常被用作填充剂，可以增强涂料的硬度和耐磨性，并且还能起到增白和提高涂料光泽度的作用。
在塑料和橡胶行业，纳米碳酸钙被用作增强剂，可以提高塑料和橡胶的强度和韧性。
在纸张行业，纳米碳酸钙可以替代部分纸浆，用于提高纸张的强度和光泽度。
此外，纳米碳酸钙还可以用于制备陶瓷、药物释放、水处理等领域。
在纳米碳酸钙的应用过程中，为了提高其增强效果或者调整其特性，常常需要对其进行表面改性。
常见的表面改性方法包括溶胶凝胶法、表面修饰剂包埋法以及高能热处理法等。
溶胶凝胶法通过在合成过程中添加表面活性剂或者改性剂，使纳米碳酸钙的表面发生改变。
表面修饰剂包埋法则是将表面修饰剂包埋在纳米碳酸钙颗粒表面，从而改变其表面性质。
高能热处理法通过高能热处理可以形成一个致密的包覆层，改变纳米碳酸钙的晶体结构。
总之，纳米碳酸钙的合成、表面改性以及应用是一个复杂而广泛的研究领域。
通过不同的合成方法和表面改性方法，可以得到具有不同物理化学性质的纳米碳酸钙材料。
将其应用于不同的领域，能够发挥其优异的性能，提高产品的质量和性能。
未来，随着科技的不断进步和纳米技术的发展，纳米碳酸钙的合成、表面改性以及应用还有着更大的潜力和发展空间。
纳米碳酸钙表面改性研究进展
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第 ３ 卷 总 第 １６ ５ 期 ８
纳米碳 酸钙 表 面 改性 研 究进 展
王 永周 ， 陈美 ， 曾宗 强
（ 农业部天然橡胶加工重点开放实验室，广东 湛江 ５４ ０） ２０１
纳米碳酸钙和纳米氧化铝的表面官能化改性及应用研究的开题报告
纳米碳酸钙和纳米氧化铝的表面官能化改性及应用研究的开题报告题目：纳米碳酸钙和纳米氧化铝的表面官能化改性及应用研究一、选题背景及意义纳米碳酸钙和纳米氧化铝是两种重要的纳米材料，具有广泛的应用前景。
然而，它们的应用受到其表面性质的影响，例如表面活性、亲水性等。
因此，对纳米碳酸钙和纳米氧化铝的表面官能化改性研究，可以有效地提高它们的应用价值。
同时，此研究对于纳米材料的表面修饰与改性方面的探究，也有一定的参考价值，可以提高人们对纳米材料的深入认识。
二、研究目的和内容本研究旨在探究纳米碳酸钙和纳米氧化铝的表面官能化改性方法及其对材料性能的影响，并研究其在不同领域的应用。
具体研究内容包括：1. 纳米碳酸钙和纳米氧化铝的制备及表征。
2. 表面官能化改性方法的研究，包括化学改性和物理改性。
3. 表面官能化改性后的纳米碳酸钙和纳米氧化铝的性质测试，如表面活性、亲水性、光学性能等。
4. 应用研究，探究经过表面官能化改性后的纳米碳酸钙和纳米氧化铝在某些领域的实际应用。
例如，它们可以作为填料被用于工业和农业等领域，还可以用于生物医学等领域的研究。
三、研究方法本研究将采用以下研究方法：1. 纳米碳酸钙和纳米氧化铝的制备方法包括化学合成法和物理制备法，以满足不同表面官能化改性方法的需要。
2. 表面官能化改性方法包括物理改性和化学改性，如超声波辅助改性、等离子体改性、溶液法改性等。
3. 对表面官能化改性后的纳米碳酸钙和纳米氧化铝进行性质测试，包括表面活性测定、亲水性测试、光学性能等。
4. 应用研究包括在工业、农业和医药领域的应用，通过模拟实验和实际应用情况测试材料的效果。
四、预期成果1. 完成对纳米碳酸钙和纳米氧化铝的表面官能化改性研究，探究不同表面改性方法对材料性能的影响。
2. 揭示纳米材料表面官能化改性的重要意义，提高人们对纳米材料的表面修饰与改性方面的认识。
3. 拓展表面改性后纳米碳酸钙和纳米氧化铝的应用范围，并为相关研究提供参考。
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BI YE SHE JI（二零届）纳米碳酸钙表面修饰所在学院专业班级高分子材料与工程学生姓名学号指导教师职称完成日期年月摘要：单纯的PP树脂是一种较硬的原料。
它的熔体粘度大，流动性差，耐低温性、耐冲击性差等，这些缺点都可依靠填充和共混改性得到改善。
纳米碳酸钙具有粒度小、表面能高、表面亲水疏油和强极性的特点，且价格低廉，但在有机介质中分散不均匀，极易团据，与塑料结合力较弱，容易造成塑料和填料之间的界面缺陷。
未经表面处理的纳米碳酸钙团聚现象严重，填充到PP中对复合材料的力学性能产生不良影响。
本实验旨在通过利用偶联剂处理过的纳米碳酸钙利用共混的方法把它填充到PP树脂中，使其熔体粘度降低，实现改性。
关键词：纳米碳酸钙；钛酸酯偶联剂；聚丙烯/碳酸钙复合材料；表面改性Study on Surface Modification of Calcium CarbonateAbstract：Pure polypropylene resin is a harder material that has some characteristics，such as high Melt viscosity，poor flow properties，poor low temperature performance and poor impact resistance.Although these defects could be improved depends on filling and blending modification with powders.Nano calcium carbonate is the material that has characteristics of low size，high surface energy，strong hydrophobicity and strong polar has low price.However，it is unevenly distributed in organic solvents, easily reunion，and has low interaction with polypropylene plastic,so that it is to cause the interface between the plastic and packing defects.Nano calcium carbonate filled into PP(polypropylene) without surface treatments has Seriously Reunion will be bring negative effects on the mechanical properties of composite materials.This study was designed through the use of coupling agent treated by blending method of nano calcium carbonate filled it to the PP, to enhance the elastic modulus, melt viscosity decreases to achieve modification.Keywords: Nano-CaCO3；Polypropylene／Calcium carbonate Nanocomposites；Coupling agent；organic titanate目录1绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 纳米碳酸钙的现状 (1)1.3纳米碳酸钙的应用 (2)1.3.1在造纸工业的应用 (2)1.3.2在印刷油墨中的应用 (3)1.3.3在塑料中的应用 (3)1.3.4在涂料工业的应用 (3)1.3.5在橡胶工业的应用 (3)1.4纳米碳酸钙的制备技术及其性质 (4)1.4.1 纳米碳酸钙分类 (4)1.4.2 纳米碳酸钙制备方法 (5)1.4.3 超重力碳化法 (6)1.5工业碳酸钙的改性方法 (6)1.5.2纳米碳酸钙改性的研究现状 (7)1.5.3纳米碳酸钙表面改性方法 (8)1.6 发展方向 (10)2实验部分 (11)2.1 引言 (11)2.2 方案拟定 (11)2.2.1 原料选择 (11)2.2.2研究参数的确定 (12)2.2.3实验仪器 (12)2.3实验方法 (13)2.3.1碳酸钙的表面处理 (13)2.3.2聚丙烯/纳米碳酸钙复合材料的制备 (14)2.4表征方法 (14)2.4.1活化率测定 (14)2.4.2结构测试 (15)2.4.3流动性能测定 (15)2.4.4分散性测试 (15)3.1 反应温度对活化度的影响 (16)3.2偶联剂用量对活化度的影响 (16)3.2 反应时间 (17)3.4 粒径分布 (18)3.6碳酸钙含量对共混体系流动性能的影响 (20)3总结与展望 (21)参考文献 (22)致谢 (24)1绪论1.1 概述纳米碳酸钙是20世纪80年代发展起来的一种新型超细化固体材料，其常用的制备方法有物理法、化学法和仿生合成法”。
物理法制得的纳米碳酸钙颗粒形状不规则，粒径分布较宽，为0.5～10mm；仿生合成法成本低廉、能耗少、无环境污染，是一种理想的绿色化学方法，但仿生法费时，控制条件要求苛刻；化学法是最为常用的制备方法，其制备方法已有较多报道，如采用控制沉淀法、共聚物模板法、碳化法、液晶模板法、支撑液膜法等。
近年来，随着纳米碳酸钙制备及表面改性技术的发展，已开发出各种形状的微细碳酸钙及其改性产品50余种，广泛应用于塑料、造纸、涂料、油墨等行业。
不同行业对碳酸钙有不同的需求，如以适量纳米碳酸钙代替常用的普通碳酸钙添加到聚氨酯中，使得各组分的相容性提高，制得的产品成本降低，性能得以改善。
然而纳米碳酸钙具较大的比表面积和高表面能，在有机基体中极易发生团聚，且其表面有许多羟基，表面亲水疏油，与非极性或弱极性物质的亲和性较差，从而使得有机基体和无机填料间的相容性较差，纳米材料的优势得不到发挥：鉴于纳米碳酸钙优越的性能及潜在的应用价值，如何对其表面物理化学性能进行调控成为当前材料领域研究的热点。
一般而言，纳米材料的表面改性可从相容性，调控材料表界面的理化特性，改善或附加特性3个方面着手。
[34]显然，通过对纳米碳酸钙粉体改性不但可降低成本，还可改善其原有性能，如提高刚度、拉伸强度、导热性等。
纳米碳酸钙的改性途径主要采用接枝、偶联反应，改性后的纳米碳酸钙平均粒径变小，分布变窄，有利于促进团聚粒子的分散和细化，降低粒子的表面能，接触角增大，提高其在油性介质中的分散性：改善其与有机基料间的润湿性和结合力，最大限度提高材料性能和填充量。
用于碳酸钙表面处理的改性剂主要有无机物、表面活性剂、偶联剂、聚合物等。
[18~23]1.2 纳米碳酸钙的现状世界轻质碳酸钙的工业生产，已有150余年的历史。
最早在1850英国伯翰斯特奇公司已开始用碳酸钠和氯化钙作为原料生产轻质碳酸钙的碳化法。
1913年美国西佛吉尼亚州纸浆和纸张公司采用碳化法生产轻质碳酸钙。
1914年日本白石恒二建立了白云工业株式会社，并用碳化法将轻质碳酸钙投入工业生产。
此后日本在碳酸钙的科学研究和生产技术方面一直处于领先地位。
1927年研制出了粒径0.05um一下的立方体状碳酸钙，并用硬脂酸改性的活性碳酸钙，命名为白艳华，1933年研制出了平均粒径为0.4um的微细碳酸钙，1945年又开发出粒径为0.08um高分散性塑料专用立方形碳酸钙，1952年研制出了平均粒径为0.04um的超细碳酸钙，1965年研制出了平均粒径为0.02um的超微细碳酸钙，1983年研制出了平均粒径为0.005um的超微细碳酸钙，同年又研制出了无定形碳酸钙。
现已研制出不同晶型、不同粒度、不同表面改性的碳酸钙50种以上。
碳酸钙工业在中国的发展起步于1931年的上海，当时我国橡胶工业兴起，日用化工亦发展起来，迫切需要廉价的白色填料，于是碳酸钙工业就应运而生。
在上海大中华橡胶厂建立了生产沉淀碳酸钙工场—大中华制钙厂。
解放后改名为“上海碳酸钙厂”。
我国建国前有六家沉淀碳酸钙生产厂家，总产量近万吨。
当时生产工艺简单、设备简陋、品种单一，质量很低、劳动条件差、劳动强度大。
建国后，碳酸钙工厂得到了迅速发展。
1974年6月化工部在浙江菱湖滑雪场，现浙江菱化集团有限公司召开了‘轻质碳酸钙化工部标准审定会和碳酸钙生产经验交流会’，可以说是“第一次全国碳酸钙生产经验交流会”。
会上通过了“轻质碳酸钙HG 517-74化工部部颁标准”。
1978年在湖南株洲召开了第二次全国碳酸钙生产经验交流会，株洲市碳酸钙厂参与承办了这次大会，有86个生产厂家、190名代表参与了会议，这次会议的规模明显大于第一次全国碳酸钙生产经验交流会。
充分反映了整个碳酸钙行业的发展情况。
1984年四月在上海成立了无机盐情报中心站碳酸钙情报协作组，为人上海碳酸钙厂为协作组长单位。
同年11月在福建龙岩召开了“全国碳酸钙科技情报交流大会，即“全国碳酸钙情报写作组成立大会”，五月在厦门召开了碳酸钙国家标准审查会议，讨论审查了碳酸钙的国家标准。
同年12月经国家标准局批准了”GB4794-84沉淀碳酸钙（轻质）“国家标准，该标准于1985年8月1日正式执行，国家标准按用途把沉淀碳酸钙分为I型、Ⅱ型，按质量指标分为一级品、二级品。
1985年9月在陕西先召开了“全国碳酸钙第二届科技情报交流大会”，统计结果表明，1985年全国沉淀碳酸钙的总产量已经超过40万吨。
我国纳米材料标准化工作开始于2001年，被列入国家科技部等的基础性重大项目，已开展了15项纳米材料标准的研制，7项标准均为推荐性国家标准，包括1项术语标准、两项检测方法标准和4项产品标准，其中就包括纳米碳酸钙的国家标准：《超微细碳酸钙》（GB/T 19590-2004）.纳米碳酸钙的重要指标为：主含量、粒径、团聚指数、比表面积、吸油量、白度、水分、pH、盐酸不溶物；同事提出屈服值和透明度两项应用指标。
试验方法采用容量法、透射电镜法、激光散射法、重量法、三茨基值白度测定法等。
1.3纳米碳酸钙的应用纳米碳酸钙作为一种无机化工产品。
经表面改性处理而成为一种功能性的填充材料。
广泛应用于塑料、橡胶、油墨、涂料、造纸、胶黏剂、密封胶等工业，还应用于牙膏、食品、医药、饲料、建材、化纤等行业。
用途不同对碳酸钙的粒径、晶型、表面改性等有不同的要求。
因而碳酸钙已成为一种系列化的产品，如日本白氏公司生产的“白燕华”系列就有好几十种品种。