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中国粉体工业　　　

２００７年第６期

论文选萃

Ｔｈｅｓｉｓ

１ ． 概述

Ｃ ａ Ｃ Ｏ

３

是一种重要 的无 机化 工

产 品 ，广 泛 应 用 于 橡 胶 、 油 漆 、造

纸、食品、化妆品等各行业和部门。

近 年 来 随 着 纳 米 技 术 的 发 展 ，新 型

的 纳 米 碳 酸 钙 无 机 填 料 的 应 用 也 越

来 越 广 泛 了 。 纳 米 碳 酸 钙 是 指 粒 径

在 １ ～１ ０ ０ ｎ ｍ 之 间 的 碳 酸 钙 产 品 ，

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 。 和 普 通 的 碳 酸 钙 相 比 ， 纳

米 Ｃ ａ Ｃ Ｏ

３

粒 径 更 小 、比 表 面 积 更

大，因此被广泛应用于塑料、橡胶、

涂料、造纸、油墨等工业中

［ １ ］

。

超 细 化 和 表 面 改 性 代 表 目 前 碳

酸 钙 工 业 发 展 的 方 向 。 国 外 纳 米 碳

酸 钙 生 产 及 市 场 较 为 成 熟 ， 美 国 、

日 本 、英 国 相 继 开 发 出 百 余 种 商 品

超 细 碳 酸 钙 系 列 。 日 本 现 在 已 有 纺

锤 型 、立 方 型 、 针 型 、锁 链 型 、 无

定 型 等 超 细 产 品 及 其 改 性 产 品 五 十

多 种，年 产 量超过 ２ ４ 万 吨。 目 前 ，

美 国 纳 米 碳 酸 钙 生 产 及 应 用 侧 重 于

造纸、涂料业，美国 Ｍ Ｔ Ｉ 公司已成

为 国 际 上 最 大 轻 质 碳 酸 钙 生 产 商 。

英 国 侧 重 于 高 档 涂 料 方 面 的 应 用 ，

Ｉ Ｃ Ｉ 公 司 主宰着 国 际高档 涂 料 用超

细 碳酸 钙市 场

［ ２ ］

。 我国碳 酸 钙 的生

产 水 平 则 低 于 国 际 水 平 ，目 前 我 国

碳 酸 钙 出 口 属 普 通 产 品 ，而 进 口 属

精 细 产 品 、功 能 产 品 ，可 以 看 出 中

国 碳 酸 钙 产 品 普 通 级 产 品 多 ，精细

产 品 及 功 能 产 品 少 。

然 而 纳 米 碳 酸 钙 也 有 耐 酸 性

差、 表 面 强 度 小 等 缺 点 。另 外 ，碳

酸 钙 表 面 亲 水 疏 油 ，呈 强 极 性 ，因

而 在 有 机 介 质 中 分 散 性 差 、 与 有 机

物 质 间 结 合 力 弱 ， 易 造 成 界 面 缺

陷 ， 会 造 成 高 聚 物 的 某 些 性 能 降

低， 特 别 是 过 量 填 充 ， 使 高 聚 物 性

能 急 剧 下 降 。 而 且 ，由 于 纳 米 碳 酸

钙 粒 子 的 表 面 能 高 ，极 易 聚 集 成 大

颗 粒 ，形 成 二 次 粒 子 ，使 得 粒 径 大

于 １ ０ ０ ｎ ｍ ，从而影响纳米颗粒的实

际 应 用 效 果 。 为 提 高 纳 米 粒 子 在 有

机 介 质 中 的 分 散 能 力 和 亲 和 力 ， 需

要 对 纳 米 碳 酸 钙 进 行 表 面 改 性 。 目

前， 纳 米 碳 酸 钙 在 工 业 中 的 用 量 逐

造纸用纳米碳酸钙研究探讨

■

单廷，钱锵，揭少卫，林汉，范金辰，曹芳琦

上海大学环境与化学工程学院　（上海　２０１８００）

【摘要】本 文 探 讨 了 纳 米 碳 酸 钙 的 制 备 方 法 、 在 造 纸 工 业 中 的 应 用 、 表 面 改 性 技 术 以 及 对 其 进 行 表 征 的 研

究。分 析 了 目 前 造 纸 用 纳 米 碳 酸 钙 所 遇 到 的 难 题 以 及 发 展 方 向 。

【 关 键 词 】 造 纸 ； 纳 米 碳 酸 钙 制 备 ； 表 面 改 性 ； 表 征