硅硐密封胶级碳酸钙生产厂家

纳米碳酸钙应用关键技术­

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        纳米碳酸钙是八十年代发展起来的一种新型固体材料。纳­

米 碳酸钙一般是指特征维度尺寸在纳米数量级(1～100rim)的碳酸钙颗粒?，包括了轻质碳酸钙行业中统称的超细碳酸钙(粒径0．02～0．1 Iam)和超微细碳酸钙(粒径≤0．02 m)，是一种新型高档功能性填充材料。它具有纳米材料所特有的性能，如体积效应、表面效应等。普通碳酸钙用作填料仅起到增容降价的作用，而纳米碳酸钙不仅 可以起到增容降价的作用，而且还具有补强作用 】。我国CaCO3资源丰富，分布广泛，优质矿床遍及全国各地。而CaCO3作为一种优质填料和白色颜料广泛应用于橡胶、塑料、造纸等许多行业，这使得碳 酸钙在精细化工中的用量逐年上升。因此，纳米碳酸钙从一出现就表现出产品的广泛适用性和旺盛的市场需求。­

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1纳米碳酸钙的应用；纳米碳酸钙是最早开发的无机纳米填料之一。作为一种优质填料和白色填料，纳米碳酸钙广泛应用于塑料、橡胶、造纸、涂料、油墨、医药等许多行业。­

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1．1在塑料中的应用­

碳酸钙广泛填充在聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(Ps)、聚丙烯PP)、丙烯腈一丁二烯 苯乙烯共聚物(ABS)等塑料中 。添加碳­酸 钙可提高塑料制品尺寸的稳定性、硬度和刚性，特别是软质聚氯乙烯，硬度随碳酸钙的配入量增加而增大。碳酸钙的加入可改善塑料的流变性能，提高塑料制品的耐 热性。普通碳酸钙用于塑料加工中，只能起填充剂作用，而加入改性纳米碳酸钙则起到增韧、增强作用。纳米碳酸钙对材料的缺13抗冲击强度和双缺13抗冲击强 度的增韧效果十分显著，而且加工性能仍然良好。添加改性纳米碳酸钙的PVC复合材料受到外力冲击时，PVC基体产生大量的银纹，基体在冲击方向存在网丝状 屈服，这种现象对于体系增韧有重要作用。胡圣飞等 ‘用纳米碳酸钙粒子填充到PVC及PVC／ACR中取得了增韧、增强的双重效果；­

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1．2在橡胶中的应用­

橡胶行业是碳酸钙的较为成熟的应用领域之一，可以将纳米碳酸钙应用于轮胎、胶管、胶带以及密封圈、汽车配件等橡­

胶 制品中。碳酸钙在橡胶工业中使用得最早，也是一种用量最大的填充剂之一。碳酸钙大量填充在橡胶或合成橡胶制品之中，可增加橡胶制品的容积，节约了昂贵的天 然橡胶或合成橡胶，降低了成本。而且由于超细碳酸钙和活性碳酸钙的加入，使得橡胶更容易混炼、易分解、混炼胶质也柔软、加工性能和模型流动性好；硫化胶表 面光滑、伸长率大、抗张强度高、永久变形小、耐弯曲性能好、耐撕裂强度高，起补强和半补强作用。­

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1．3在造纸中的应用­

近年来，随着造纸D№的发展，在造纸技术将酸性施胶改为中性施胶后，纳米碳酸钙的应用大大增加。目前对纳米碳酸­

钙的研究证明，加入碳酸钙的纸张，对纸张的老化有明显的改善，对紫外线有一定的吸收性，纸张不易发黄，不易发脆，且具有较好的隔离性。碳酸钙在纸张中可作填料或涂布颜料，它能提高纸的不透明度、增加纸的吸墨性能、使成纸柔软有光泽。­

纳米碳酸钙目前主要应用于女性卫生品、婴儿尿布、纸巾纸等中。纳米活性碳酸钙作为造纸填料具有许多优点，如高闭­

光性、高密度，能提高纸张摆渡；高膨胀性，能使造纸厂适用更多的填料而降低原料成本；糙度细小均匀，对纸机磨损较小，并使纸张更均匀、平整、吸油值高、提高彩色纸的颜色牢固性。­

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1．4在涂料中的应用­

涂 料工业在国外也是碳酸钙的较大用户，随着我国建筑行业和汽车制造业的发展，涂料用碳酸钙也有了较大幅度的增长。纳米碳酸钙主要应用于水性涂料中。刘亚雄? 等对纳米碳酸钙在水性涂料中的应用研究表明，纳米碳酸钙填充于水性涂料，具有白度高、涂膜光滑等优点。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。童忠良lI 对纳米碳酸钙在涂料中应用研究表明，纳米碳酸钙用于涂料中可明显地改善涂料的性能，尤其是立方体状、流变性、稳定性的碳酸钙，可显著地增加乳胶漆涂料的遮 盖力。纳米碳酸钙作为填料使用，在漆膜中起骨架和对底材的填平作用，使底层漆膜沉积性和渗透性增强。利用其存在的”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。另外，用纳米碳酸钙填充涂料可以大大提高其柔韧性、硬度、流平性以及光泽度。­

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1．5在油墨中的应用­

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。­

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1．6在医药和食品方面的应用­

普通碳酸钙由于粒径大，不易被人体吸收，所以现有补钙药品大多是采用有机钙，有利于人体吸收，补钙效果好，但成­

本 较高，价格昂贵。纳米碳酸钙的粒径比普通碳酸钙小得多，以无机钙的形式人体极易吸收，成本比有机钙低得多，比糖尿病人、尿毒症病人采用有机钙补钙带来的副 效应少得多。因此，纳米碳酸钙在医药行业有着重要的用途。此外，在日用化工、饲料、粘合剂等行业，纳米碳酸钙也具有广泛的应用前景。随着纳米碳酸钙的应用 领域的日益扩大，纳米碳酸钙的制备研究逐渐受到国内外生产厂家和研究单位的­广泛关注。

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2纳米碳酸钙的制备方法；­

  纳 米材料的制备方法主要分为三大类：固相法、液相法、气相法” f。纳米碳酸钙主要采用液相法，根据合成机理的不同又可分为三种反应系统：Ca(OH)2一H2O—CO2反应系统，即传统的碳化法；Ca —H2O—CO32-反应系统，即将含有ca“的溶液与含有CO32-的溶液在一定条件下混合反应来制备纳米碳酸钙；Ca 一R．CO32-反应系统(R为有机介质)，即微乳液法和凝胶法。­

后两种方法暂时还无法用于实际生产中。­

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2．1间歇鼓泡法；­

间歇鼓泡­

碳化法，也称釜式碳化法，是将石灰乳通过冷冻机降温到25℃以下，放入碳化反应釜中，通入CO2混合气，在搅拌下进行碳化反应。通过控制反应温度、浓度、搅拌速度、添加剂等条件间歇制备纳米碳酸钙。­

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2．2喷雾碳化法；­

是以Ca(OH)2：AI2(s04)3(或ZnS04)=100：2～10混合，总浓度为0．5％～5．0％，水浆液调节在5℃～­

25~C， 将该悬浊液的雾滴(直径0．1 mm～1．0mm)由塔顶喷入第一碳化塔，将浓度为20％～40％(体积)的CO2，在温度20~C～40℃以0．O1 rn／s~O．5 m／s空塔速度从塔底上升发生碳化反应，使悬浊液中的Ca(OH)：(5％～10％)被反应，然后将第一段碳化液以直径为1．0 mm～2．5 mm的雾滴由塔顶喷入第二碳化塔，CO2浓度为20％～40％，温度0~C~40~C，以0．5 m／s~3．0 m／s空塔速度上升产生第二段碳化反应，制得平均粒径为5 nm~20 nm的超细碳酸钙。­

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2．3

喷射吸收法；­

是将窖气通过降尘降温后，经风机送入喷射碳化器中，石灰乳用浆液泵送入喷射碳化器中，在碳化器狭窄的喉管­

处，窖气与石灰乳高度分敞，相互剪切混合，因而具有很大的气液接触面积。该工艺具有投资少、设备简单、维修方便、碳化效率高、能耗低等优点

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2．4超重力碳化法；­

是以CO2和Ca(0H)2为原料，根据分子反应的理论，利用旋转所产生的比地球重力加速度大得多的重力环境，在分子尺度上有效控制碳化反应和结晶过程，制得粒度小、分布均匀的纳米粉体碳酸钙。­

利用这种方法，高明等” 制备了平均粒径为d=27 nm、分布均匀(o'=-0124)的立方型纳米碳酸钙粉末，并得到最优工艺条件：­

Ca(OH)2悬浊液浓度19．82 g．L～，转速1800 r．min～，气液比2．5。­

与传统的碳化法工艺相比，超重力碳化法的特点是不仅可以成倍缩短碳化反应时间，而且可制备出平均当量直径为15～­

40 nm、分布很窄的超微细碳酸钙产品。目前，这一方法已经形成工业化生产规模，已经建立年产40 t纳米碳酸钙生产线。另外，由于它的设备体积较小，可以大大降低设备的投资成本。