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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,

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,

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)

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・收稿日期:

2007- 9- 15

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