中國(guó)粉體網(wǎng)訊 為了更科學(xué)的進(jìn)行納米碳酸鈣研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用，對(duì)其改性效果進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)價(jià)是十分必要的。目前常用的納米碳酸鈣改性效果評(píng)價(jià)指標(biāo)有：活化指數(shù)、吸油值、疏水性、包覆量、包覆率、粒徑、形貌、白度、分散性等。

1活化指數(shù)與吸油值

活化指數(shù)和吸油值是納米碳酸鈣改性效果常用的評(píng)價(jià)指標(biāo)，活化指數(shù)可以用來(lái)評(píng)價(jià)表面改性后納米碳酸鈣的疏水效果，而吸油值是指納米碳酸鈣在應(yīng)用時(shí)的消耗油量，一般來(lái)說(shuō)，活化指數(shù)越高、吸油值越低，改性效果越好。通常改性劑的種類(lèi)及用量對(duì)活化指數(shù)和吸油值有著至關(guān)重要的影響。

2疏水性

疏水性是納米碳酸鈣重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)，也是納米碳酸鈣改性的一大研究熱點(diǎn)，可以用靜態(tài)接觸角來(lái)表征納米碳酸鈣的疏水性。改性劑的種類(lèi)對(duì)改性后納米碳酸鈣的疏水性有著顯著的影響，硬脂酸、硅烷偶聯(lián)劑、油酸、鈦酸酯偶聯(lián)劑等都是常用的疏水性改性劑，在表面改性過(guò)程中，這些改性劑逐漸附著在顆粒表面，從而降低納米碳酸鈣顆粒的表面能。值得一提的是，納米碳酸鈣的晶型晶貌也會(huì)影響其改性后的疏水性。

3包覆量及包覆率

通過(guò)檢測(cè)包覆量和包覆率可以了解納米碳酸鈣的包覆情況，對(duì)改性機(jī)理的研究及改性效果的評(píng)價(jià)均有很大的幫助。通常情況下，根據(jù)不同物質(zhì)的分解溫度或揮發(fā)溫度不同，可以對(duì)改性后的納米碳酸鈣進(jìn)行熱重分析得出改性劑的包覆量，然后可根據(jù)下式求出包覆率。

式中:n是包覆率；M是顆粒表面的包覆量；q是改性劑分子的分子量；Na是阿伏伽德羅常數(shù)；Ao是表面改性劑分子的截面積；SW是被包覆顆粒的比表面積。

此外，一些研究者通過(guò)對(duì)改性劑機(jī)理的研究構(gòu)建出相應(yīng)的包覆模型，從而計(jì)算出理論包覆量或包覆率，通過(guò)與實(shí)際包覆量或包覆率進(jìn)行對(duì)比來(lái)了解包覆情況，也為改性機(jī)理研究提供了實(shí)際的依據(jù)。

4粒徑及形貌

納米碳酸鈣的粒徑及形貌主要取決于其制備過(guò)程，因此，在原位改性過(guò)程中，液相物濃度、攪拌速率、溫度等工藝條件及改性劑種類(lèi)和濃度都會(huì)影響納米碳酸鈣的成核、結(jié)晶及生長(zhǎng)，通過(guò)控制這些因素可以制備不同形貌及尺寸的納米碳酸鈣。在研究過(guò)程中，通過(guò)透射電子顯微鏡和掃描電子顯微鏡可直觀地觀察到納米碳酸鈣的形貌、大小。此外，激光粒度分析儀可以觀察改性后納米碳酸鈣的粒度分布情況，BET可以測(cè)出納米碳酸鈣比表面積。

5白度

對(duì)于涂料、造紙、橡膠、塑料等行業(yè)，白度是評(píng)價(jià)納米碳酸鈣的重要指標(biāo)。改性后的納米碳酸鈣的白度除了與改性劑的選擇有關(guān)，還與水分、烘干溫度及烘干時(shí)間有關(guān)，一般情況下，烘干時(shí)間越長(zhǎng)、溫度越高、水分越少，白度就越高。

6分散性

納米碳酸鈣可作為填料被廣泛應(yīng)用于橡膠、塑料、造紙等行業(yè)中，因此納米碳酸鈣在有機(jī)體中的分散性也是一個(gè)重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過(guò)對(duì)填充后的有機(jī)體進(jìn)行電鏡掃描，可直觀地觀察納米碳酸鈣的分布情況。除了納米碳酸鈣本身的性能及改性效果，其填充的量也是影響分散性的重要因素。

結(jié)語(yǔ)：

改性技術(shù)拓展了納米碳酸鈣的應(yīng)用領(lǐng)域，但要把納米碳酸鈣應(yīng)用到更精細(xì)、更高端的場(chǎng)景，改性效果評(píng)價(jià)就不能夠忽視。

參考來(lái)源：

孟叮，等：納米碳酸鈣改性效果的影響因素及評(píng)價(jià)方法，山西大學(xué)

（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/昧光）

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