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5年第 4期
2008年第 1 期
纳米碳酸钙作为一种功能材料,具有优良的物化特性,在造纸工业中得到广泛的应
用。本文对纳米碳酸钙表面改性方法,
以及纳米碳酸钙在造纸工业中的应用进行综述,
以
期为相关研究提供参考。
关键词:
纳米碳酸钙
表面改性 改性剂 造纸
纳米材料自
20 世纪 80 年代问世以来,
在化工、电子、国防、陶瓷等工业领域中的应
用已充分显示出它在国民经济支柱产业和高
新技术领域中应用的巨大潜力,引起了世界
科学家的极大关注。纳米技术是在
10~100nm
尺度空间研究电子、原子、分子性质和运动规
律的高新技术,已被世界各国,尤其是西方发
达国家列为
21 世纪的重点基础研究和应用
研究课 题。诺贝尔奖获得者罗雷尔曾说过:
70 年代(上世纪)重视微米的国家如今都成
为发达国家,现在重视纳米技术的国家很可
能成为
21 世纪的先进国家
[1]
。纳米技术是当
今世界研究和开发的热点,在我国尚处在起
步阶段,大部分成果还停留在实验室里,但纳
米超细碳酸钙是可以进行产业化的少数几个
品种之一。纳米碳酸钙因其具有材料来源易
得、价格较低、毒性低、污染小、白度较高、填
充量大及混炼加工性能好等特点,是橡胶、塑
料、
造纸中用量最大的浅色填料之一。
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。纳米碳酸钙直接用于有
机介质中存在两个缺点:一是分子间力、静电
作用、
氢键等引起碳酸钙粉体的团聚。纳米碳
酸钙的比表面积大,易吸附气体、介质或与其
作用
,从而失去原来的表面性质,导致粘连与
团聚
,或因其表面能极高和接触界面较大,使
晶粒生长的速度加快
; 另外因纳米碳酸钙的
量子隧道效应、电荷转移和界面原子的相互
耦合
, 使其发生相互作用和因固相反应而团
聚。二是纳米碳酸钙为亲水性无机化合物,
其
表面有亲水性较强的羟基
,呈强碱性,使其与
有机高聚物的亲和性变差
,易形成聚集体,造
成在高聚物中分散不均匀
, 导致两材料间界
面缺陷
,直接应用效果不好。随着纳米碳酸钙
用量的增大
,这些缺点更加明显,过量填充甚
至会使制品无法使用
[2~4]
。因此
,需要对纳米碳
酸钙进行表面改性
,使其表面能减小,分散性
提高
,表面呈亲油性,从而增大纳米碳酸钙与
高聚物的亲和性。本文对纳米碳酸钙表面改
纳米碳酸钙的表面改性及其在造纸中的应用
王永忠 裴继诚
(天津科技大学天津市制浆造纸重点实验室,
天津,
300457)
摘
要
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综
述
・收稿日期:
2007- 9- 15
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