国内纳米碳酸钙的生产现状及其发展出路7陶瓷岩

国内纳米碳酸钙的生产现状及其发展出路5

随着工业的迅速发展，各个行业对碳酸钙的粒度、表面改性和产品的应用提出了越来越高的要求，必须大量生产各种规格的产品以满足市场。降低产品生产成本，超细化、表面改性来提高产品的应用性能，开拓产品新的应用，成为纳米碳酸钙工业的发展方向。高档廉价的纳米碳酸钙产品为碳酸钙更为广泛地应用带来了新的生命力，并极大地提高了它的应用价值中国机械网okmao.com。开发与生产高档纳米级碳酸钙产品不仅具有非常广阔的市场，同时可以替代国外同类进口产品，节约大量外汇，降低成本，并可实现国内低档碳酸钙产品更新换代，促进我国碳酸钙工业以及涂料、橡塑、造纸等相关行业的发展，在中国形成一个国际化规模的纳米级碳酸钙生产基地，充分利用国内资源、技术、产品成本与性能的优势，参与国际竞争，出口创汇，具有巨大的社会效益和经济效益。

现有经典的纳米碳酸钙产品的粒度一般在25-100纳米的分布范围，分散性好，产品没有发生粒子紧密团聚的现象。纳米碳酸钙的表面是极性很强的钙离子与碳酸根离子，存在着很高的表面自由能，尤其是表面有缺陷的钙离子在有机高分子应用体系中，能和高分子中的一些官能团发生配位效应、形成较强的配位键，这些都是纳米碳酸钙能够在有机高分子体系中起到良好补强的理论依据。普通白碳黑的粒度一般在几个到几百个纳米之间，表面多孔、形成较高的表面自由能。有可以和应用体系中有机高分子的特殊官能团起化学反应的硅羟基。在有机高分子体系中，高分子的链端有可能锲入多孔的二氧化硅表面或者与硅羟基形成化学键合，这些都是白碳黑能起到良好补强的重要机理。

纳米碳酸钙的粒范围进一步降低，纳米碳酸钙表面的缺陷将明显加大，表面自由能将明显的提高，其补强性能将会明显的加强，制备粒度在5-15纳米分布范围的纳米碳酸钙，其补强性可望与一般的白碳黑等同，取代普通白碳黑在有机应用体系中使用，使得制品更为廉价。随着粒度的变小，纳米碳酸钙在油漆、油墨以及水性涂料中具有明显的增稠功效，在做为填料的同时，也同时替代了应用体系中昂贵的增稠剂的使用，可进一步降低制品成本。

现在国内普通白碳黑的产量已超过了60万吨/年，价格一般在4000-6000元/吨。纳米碳酸钙的价格一般在1500-2500元/吨。制备10纳米左右超细碳酸钙来取代现有的白碳黑应用领域，将为纳米碳酸钙的前景注入新的血液，具有重要的经济意义。

可见如何开发与生产廉价高档的纳米碳酸钙意义重大！

在经典的纳米碳酸钙制备过程中，会形成粒度不等的超细纳米碳酸钙粒子，根据固体微粒的溶解理论，细的碳酸钙粒子在水中的溶解度大、粗的纳米碳酸钙粒子溶解度小，在整个碳化、纳米碳酸钙粒子形成的过程中，会产生小粒子溶解、消失，大粒子变得更粗的现象，导致采用经典的碳化法无法制备到20纳米以下的纳米碳酸钙产品。开发崭新的廉价纳米碳酸钙制备工艺技术成为根本问题。

笔者为多年从事纳米材料制备及其应用领域开发的资深学者，这些年来一直在关注纳米碳酸钙的发展动态与从事纳米碳酸钙的研究。并且纳米碳酸钙的新技术开发领域取得了重要进展。

研究采用了经典的生产单元设备与操作，制备出廉价的高档纳米碳酸钙产品，粒度分布在6-15纳米的范围。采用该产品分别在水性涂料、油漆、油墨、胶水中进行了应用检测实验，实验证明该产品所起到的作用比一般的经典的纳米碳酸钙要强，其作用水平与一般的普通白碳黑接近或等同，为一种高档的纳米碳酸钙产品。

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