碳酸鈣是（shì）一種重要的、用途廣泛（fàn）的化（huà）工原料，作為補（bǔ）強劑和（hé）填（tián）充劑被廣泛應用於橡膠、造（zào）紙、油墨、塗（tú）料（liào）、塑料、食品、化妝品等行業中。根（gēn）據（jù）碳酸鈣生產方法的（de）不同，可以（yǐ）將（jiāng）其分為輕質碳酸鈣和重質碳酸鈣與納米碳酸鈣。
輕質碳酸鈣又稱沉澱（diàn）碳酸（suān）鈣（gài），是用化學加工方法製得；重質碳酸鈣（gài）又稱研磨碳（tàn）酸鈣，是用機械方（fāng）法（fǎ）直接粉碎天然的石灰石、方解石、白（bái）堊（è）等（děng）製備。
重質碳酸鈣和輕質碳酸鈣的粒度和表麵特征存在一定的差異（yì），因而在使用效（xiào）果上也會存在（zài）差別。
納米碳酸鈣是指粒度大小在1~100nm的（de）碳酸鈣產品，包括超細和超微細碳酸鈣兩種產品。
改性方法總結
重質碳酸鈣的改性方法
1物理塗覆改性
物理塗覆改性是將改性劑與重（chóng）質碳酸鈣以一定的比例混合，在分散力的作用下，改性劑通過（guò）範（fàn）德華力或靜電（diàn）引力等物理作用力吸附在重質（zhì）碳酸鈣表麵，形成單層、雙層或多層包覆層。
2表麵化學改性（xìng）
表麵化學改性（xìng）是指通過一定的方法，利用改性劑分（fèn）子中的官能（néng）團和重質碳酸鈣粉體表麵（miàn）的活性點進行化學反應或化學吸附，使改（gǎi）性劑包覆（fù）在重質碳酸鈣顆粒的表麵，增強重質碳（tàn）酸鈣與填充有機基體的（de）相容性（xìng）和（hé）分散性，從而改善複合材料的加工性能和物理力學性能（néng）。
3機械力（lì）化學改（gǎi）性
機械力化學改性是利（lì）用粉碎、摩擦等機械手段，使重質碳酸鈣粉體的晶格發生位移、晶型發（fā）生（shēng）變化（huà），與此同時體係溫度升高，內能增（zēng）大。
在重質碳酸鈣的工業生產中，研磨粉（fěn）碎和表麵改性一般是分開進行，若在重質碳酸（suān）鈣粉碎的（de）過程中同時加入改性劑對其表麵進行改性，不僅能利用粉碎（suì）的物理機械力來增強表麵改性效果，還可防止（zhǐ）重質碳酸（suān）鈣顆粒過細而導致的團聚現象（xiàng）發生。
4表麵沉積改性
表麵沉（chén）積改（gǎi）性是采用合適的方法（fǎ）將改性劑（jì）沉澱（diàn）在重質碳酸鈣的表麵，是無機礦物顏料表麵改性最常用的方法之一。
適合工業（yè）化生產（chǎn），工藝流程簡單，通過控製反應條件，可以獲得合適的粒徑和純度。
輕質碳酸鈣改性方法
1脂肪酸（suān）（鹽）改性
硬脂酸（鹽）是碳酸（suān）鈣最常用的表麵改性劑。其改（gǎi）性工藝（yì）可以（yǐ）采用幹法，也可（kě）以采用濕法（fǎ）。一般濕法工藝要使用硬脂酸鹽，如硬（yìng）脂酸鈉。
除了硬脂酸（suān）（鹽）外，其他脂肪酸（suān）（酯），如磷酸鹽和磺酸鹽等也可（kě）用於碳酸鈣（gài）的表麵改（gǎi）性。研究表（biǎo）明（míng），用一種特殊結構的多聚磷酸酯（ADDP）對碳酸鈣進行表麵改性後，碳酸鈣粒子表麵疏水親油，在油中的平均團（tuán）聚粒徑減小。
用脂肪酸（鹽）改（gǎi）性處理後的活性碳酸鈣主（zhǔ）要（yào）應用於（yú）填充聚氯乙烯塑料、電（diàn）纜材料、膠粘劑（jì）、油墨、塗料（liào）等。
2偶聯劑改性
偶聯劑（jì）是兩性結構化合物，通過反應基團與碳酸鈣表麵羥基進行化學鍵合，其（qí）分子的極性（xìng）基團，可以和碳酸鈣顆粒表麵的官能（néng）團（tuán）反應，形成穩（wěn）定的化學鍵。而另一端可與有（yǒu）機高分子發生化學反應或物理纏繞，從而把兩種極性差異大的材料（liào）緊密結合起來，並具有很好的相容性，且賦予複合材料較（jiào）好的物（wù）理、機械性能。
按其結（jié）構可分為矽烷類、鈦酸酯類、鋁酸酯類、鈦鋁酸酯、鋯鋁酸鹽及配合物。
3聚合物改性（xìng）
采用（yòng）聚合物對碳酸鈣進（jìn）行表（biǎo）麵改性，可以（yǐ）改進碳酸鈣在有機或無機相（體係）中的穩定性。這些聚合物包括低聚物、高聚物和水溶性高分子，如聚（jù）甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚馬來酸、聚丙烯酸、烷氧基（jī）苯乙烯-苯乙烯磺（huáng）酸（suān）的（de）共聚物、聚丙烯、聚乙烯等。
4等離子和輻（fú）射改性
采用感應耦合輝光放電等離子係統，並用氬（Ar）和高純丙烯（C3H6）混合氣體作為等離子體處理（lǐ）氣體對重質碳酸鈣（1250目）粉末進行低溫等離子體改性結果表明，經Ar-C3H6混合（hé）氣體處理的碳酸鈣填（tián）料與聚丙烯（PP）有較好的界麵黏合性（xìng）。
納米（mǐ）碳酸鈣改性方法
1局部化學反（fǎn）應改性
局部化學反應改性是先加入處（chù）理劑（偶聯劑、有機物、無機物（wù）等），然後納（nà）米（mǐ）碳酸（suān）鈣表麵官能團與它發生化學反應達（dá）到改性（xìng）目的的一種方法。目前納米碳酸鈣表麵改性應用最廣泛的就是這種方法（fǎ）。
局部化學反應改性工藝主要有幹法和濕法兩（liǎng）種（zhǒng）。幹法是在改性劑中依次加入納米碳酸鈣粉末和表（biǎo）麵改性劑，進行表麵改性。適合於用偶聯劑進行表（biǎo）麵改性。
2表麵包覆改性
納米碳酸鈣顆粒（lì）與包覆物（wù）兩者通過範（fàn）德華力或物理方法連接起來的一種改性（xìng）方法。將表麵改性劑或超分散劑加入到納米（mǐ）碳酸鈣的製備溶液中，在生產納米碳酸鈣的同（tóng）時，將表麵改（gǎi）性劑包覆在（zài）碳酸鈣（gài）的表麵，使最終產物以均勻顆粒（lì）的形式存在。
3母料（liào）填料改性
母料填料是一種新型填料（liào），通過將一定比例的樹脂（zhī）母粒、碳酸鈣（gài）及表麵活性劑混合，製得母料填料的同時對碳酸鈣進行表麵改性。根據所用基體樹脂的不同，常（cháng）見的母（mǔ）料填料主（zhǔ）要有聚（jù）乙烯（xī）蠟碳酸鈣母粒、無規則聚丙烯碳酸（suān）鈣母粒（APP母料）和樹脂碳酸鈣母粒填（tián）料等。
4高性能表麵改性
利用等離子體或高能射線（如X射線、γ射（shè）線等）進（jìn）行改性的一種方法（fǎ）。等（děng）離子體對CaCO3粉體的表麵改性主要是利用等離子體聚合（hé）技術，首先使單體活化產生氣相自由基，然後吸附在固體表麵成為表麵自由基（jī），進而與等離子體或氣相原始單體發生聚合反應，在碳酸（suān）鈣表麵形成聚合物薄膜，達到改性。
結語
總之，表麵改性（xìng）是提升碳酸鈣應用性能、提高適用性、拓展市場和用量所必須的重要手（shǒu）段。表麵改性後的碳酸（suān）鈣，由傳統的填充劑變成了（le）多功能的改性劑，應該範圍更廣，更受歡（huān）迎。
未來（lái），功能（néng）化、專用化將成為碳酸鈣發展的主要趨勢，並且產品結構也將發生很大變化。高檔產品如納（nà）米級（jí）碳酸鈣（gài）、超微細碳酸鈣、醫用級（jí）和食品級碳酸鈣；各種表麵（miàn）改性的專用碳酸鈣，如天然橡膠專用、合成橡膠（jiāo）專用、塗料專用（yòng）輕質碳酸鈣，這些高附加值碳酸鈣（gài）產品市場需求量會越來越大，而產品質量也必將是企業生存和發展的關鍵！
