粒度分布

碳酸鈣的粒度分布是改性母料的重要質(zhì)量控制指標(biāo)。無機(jī)礦物粉體的粒度分析常用較為簡單的篩分方法，篩分方法中常用的規(guī)格用 “目” 表示。所謂目數(shù)即是每一英寸篩網(wǎng)上所具有的篩孔個數(shù)。而粒徑大會造成制品表面粗糙等現(xiàn)象，所以它的加工、力學(xué)等都會受到影響。但比較準(zhǔn)確科學(xué)的粒度分析方法，是采用測量粒徑的實際尺寸，用微米 (μm) 表示。

篩分法是一種傳統(tǒng)的粒度分析方法，即將分散性較好的超細(xì)粉體用一定目數(shù)的篩子過篩，篩下通過與過篩粉體的重量比即為過篩率。常用的標(biāo)準(zhǔn)篩細(xì)的有500目 (相當(dāng)于25μm左右)，新的電沉積篩網(wǎng)可篩分小到5μm (2500目) 的粉體，但篩分時間長，易發(fā)生堵塞。當(dāng)鈣含量較低時，就會增加重金屬和其他非金屬等雜質(zhì)含量，不但影響碳酸鈣的使用，還會影響加工工藝，波及產(chǎn)品質(zhì)量或?qū)庸ぴO(shè)備造成危害等。對于小于10μm (1250目) 的超細(xì)粉體，采用篩分的方法，難以用于粒度分析和檢測。

在實際應(yīng)用中，碳酸鈣等粒狀材料的粒度分布范圍有較大波動，粒度分布范圍越窄，材料的越穩(wěn)定，粒度分布范圍越寬，材料的越差。例如，1250目的碳酸鈣，粒徑應(yīng)在10μm左右，如果粒度分布在5～ 38μm，雖然理論計算平均粒徑可以接近10μm，但由于粒徑小，比表面積大，易凝聚成團(tuán)；而粒徑大會造成制品表面粗糙等現(xiàn)象，所以它的加工、力學(xué)等都會受到影響。⑵白度大小不同重鈣產(chǎn)品相對雜質(zhì)較多，白度一般為89~93%，而輕鈣產(chǎn)品白度一般為92~95%，部分產(chǎn)品可達(dá)96~97%，這是輕鈣產(chǎn)品常用于或淺色制品的主要原因。

顆粒形狀

碳酸鈣的顆粒形狀根據(jù)礦物結(jié)構(gòu)不同，分為多方體、扁平體、多棱體、長方體、長棒體、其它不規(guī)則體等顆粒形狀。

碳酸鈣的顆粒形狀對改性母料的加工工藝、產(chǎn)品質(zhì)量、熔體流動性、力學(xué)能都有較大影響。多方體、多棱體、長方體形狀的碳酸鈣在改性母料加工中熔融流動性好，易與偶聯(lián)劑包覆交聯(lián)，加工設(shè)備磨損相對較小，缺點是改性母料應(yīng)用于塑料制品后，易影響塑料制品的力學(xué) (如拉伸強度、彎曲模量等)?；钚遭}又分偶聯(lián)劑處理的碳酸鈣，目前常用的偶聯(lián)鈣有：、鋁酸脂、鈦酸脂、硼酸脂、、鄰笨二甲等偶聯(lián)劑。

扁平狀和長棒狀的碳酸鈣粒子比表面積相對較大，在改性母料中偶聯(lián)劑、增塑劑等助劑用量需適當(dāng)增加。否則，易造成包覆不均勻、熔融流動性差、主機(jī)功率增大、機(jī)頭阻力增加、還會產(chǎn)生過熱分解等現(xiàn)象。對不同形態(tài)的超細(xì)碳酸鈣表面改性技術(shù)的研究，已成為當(dāng)前有效利用碳酸鈣粉體的研發(fā)熱點之一。但這類形狀的物料對塑料制品的物理性能有益， 可提高拉伸強度、彎曲強度、降低塑料制品的收縮率等。

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復(fù)配活性碳酸鈣表面改性方法

聚合物改性法

聚合物可定向地吸附在碳酸鈣的表面，使碳酸鈣具有電荷特性，并在其表面形成物理和化學(xué)吸附層，陰止碳酸鈣粒子團(tuán)聚結(jié)塊，改善分散性。一般認(rèn)為，聚合物包膜碳酸鈣可分為兩類：

一類是先把聚合單體吸附在碳酸鈣表面，然后引發(fā)其聚合，從而在其表面形成極薄的聚合物膜層；

另一類是將聚合物溶解在適當(dāng)溶劑中再加入碳酸鈣，當(dāng)聚合物逐漸吸附在碳酸鈣表面時排除溶劑形成包膜。

原位聚合改性法

原位聚合法是先將粒子在單體中均勻分散，然后用引發(fā)劑引發(fā)聚合，粒子或分子均勻地分散在聚合物基體上，形成帶有彈性包覆層的核一殼結(jié)構(gòu)的粒子。與傳統(tǒng)的填充聚合物材料相比，原位多相聚合保證了填充粒子的均勻分散。

復(fù)配活性碳酸鈣應(yīng)用中常見的問題及原因分析

制品表面光澤度問題

當(dāng)粉體顆粒粒度較大時，塑化后在擠出粒料表面明顯有較多微小顆粒，表面反光降低，光散射作用使得膠粒表面光澤較差發(fā)暗；

由于膠料塑化過程形成乳膠狀氣泡，膠料擠出冷卻后，微小氣泡位置形成了空穴，表面變得不平整，光澤度降低；

當(dāng)物料擠出后表面光澤較好，但當(dāng)膠料降溫存放一段時間后，表面出現(xiàn)“霧面”，主要原因是由于膠料中硬脂酸使用過量，導(dǎo)致部分硬脂酸析出；

制品表面平整性差主要是膠體粘度偏高，流動性差。

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重質(zhì)碳酸鈣的用途

1、塑料制品中加入30%的經(jīng)特殊處理的碳酸鈣填料，可使制品的缺口沖擊強度達(dá)到10%～120%，熱塑性、彈性體、韌性達(dá)到改性制品的同等水平。

2、在聚乙烯（PE）農(nóng)膜中加入碳酸鈣、滑石粉等填充料，可使農(nóng)膜對紅外線輻射有良好的阻隔作用，顯著提高農(nóng)膜的使用壽命。

3、用超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣填充改性塑料制品制作的汽車部件，其性能達(dá)到德國大眾汽車VW44045的標(biāo)準(zhǔn)要求。

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生產(chǎn)方式

重鈣主要是以方解石、大理石、石灰?guī)r、白堊、漢白玉等天然礦物為原料，經(jīng)機(jī)械粉磨加工得到的粉體材料；

輕鈣主要是以石灰石為原料，經(jīng)煅燒、消化、碳化、脫水、干燥、分級等工序得到的粉體材料。  

堆積密度

產(chǎn)品堆積密度的不同是重鈣與輕鈣z明顯的區(qū)別。

重鈣產(chǎn)品的堆積密度較大，一般為0.8～1.3g/cm3；

輕鈣產(chǎn)品的堆積密度較小，一般為0.5～0.7g/cm3，一些納米碳酸鈣產(chǎn)品的堆積密度甚至可達(dá)到0.28g/cm3左右。

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碳酸鈣表面改性方法

碳酸鈣有機(jī)物表面改性

有機(jī)物改性主要指通過化學(xué)或物理的方法，將有機(jī)物改性劑包裹在碳酸鈣表面，使碳酸鈣表面性質(zhì)發(fā)生改變，從而達(dá)到增加界面相容性，減少粉體相互團(tuán)聚，是碳酸鈣z主流的表面改性方法。

常用的表面改性劑主要有：脂肪酸（鹽）、磷i酸酯類、季銨鹽類、硅i烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑以及復(fù)合偶聯(lián)劑等。

碳酸鈣高能表面改性

高能表面改性主要利用高能射線、等離子體等方式對無機(jī)粉體表面改性處理。該方法主要依靠具有高能量的射線及等離子體源對碳酸鈣進(jìn)行表面的轟擊和觸碰，使碳酸鈣表面上產(chǎn)生了一些具有反應(yīng)活性的位點，然后加入不飽和的單體（如乙烯基單體），不飽和單體能夠與表面的活性位點發(fā)生反應(yīng)，在無機(jī)粒子表面形成一層包覆的有機(jī)膜。另外因超細(xì)碳酸鈣的量子隧道效應(yīng)、電荷轉(zhuǎn)移和界面原子的相互耦合，使其發(fā)生相互作用和因固相反應(yīng)而團(tuán)聚。

但這種方法的成本高、改性之后的效果也不是很穩(wěn)定，應(yīng)用得到一定程度的限制。

碳酸鈣的鈣含量

因人體胃酸環(huán)境，不溶性的碳酸鈣、檸檬酸鈣與可溶性的醋酸鈣、乳酸鈣、葡萄酸鈣的吸收率幾乎沒有差異。正常人應(yīng)盡量選擇含鈣量高的碳酸鈣（40%）。

嬰兒胃液近于中性，不宜服用碳酸鈣，建議選用不被胃酸分解即能被吸收的葡萄糖酸鈣、醋酸鈣等。2 ~3 歲后胃酸濃度逐漸，可選擇含鈣量較豐富的碳酸鈣。

碳酸鈣臨床用途

碳酸鈣，不僅是一種常用的補鈣劑，而且是一種抗酸藥，并可用于高磷酸鹽血癥。

碳酸鈣與磷酸鹽在胃腸道結(jié)合形成不溶性復(fù)合物，減少磷酸鹽吸收，可用于慢性衰竭造成的性骨營養(yǎng)不良、高磷酸鹽血癥和繼發(fā)的功能亢進(jìn)癥。