硬脂酸便宜,而且對聚氯乙烯塑料來說比較適合,因為硬脂酸除了可使超細納米碳酸鈣的表面有機化外,還可以做為聚氯乙烯的外潤滑劑使用。對聚烯烴塑料來說,硬脂酸也可以用來處理碳酸鈣,但用量較大,且因無化學反應僅起包覆作用,故整體效果不如偶聯(lián)劑。幾種偶聯(lián)劑都可用于武漢納米碳酸鈣表面處理,但各具特點。鈦酸酯偶聯(lián)劑多為液態(tài),易分布開來,但通常顏色較深,在要求白度高的產品中不適合;鋁酸酯價格比鈦酸酯便宜一些,顏色呈白或淡黃色,利于做白色制品,但通常為固態(tài)臘狀,熔融和分布開來需要足夠的時間;硅烷偶聯(lián)劑十分昂貴,而且由于分子結構上柔性碳鏈少且短,對填充塑料的加工流動性有影響。
武漢納米碳酸鈣作為橡膠工業(yè)中使用得最早、用量最大的填充劑之一。重質碳酸鈣被大量填充在橡膠制品之中,不僅可以增加制品的容積,而且能節(jié)約昂貴的天然橡膠或合成橡膠,達到降低成本的目的, 同時可以改進加工性能。橡膠在加工過程中,為了成形需要,十分重視其加工性能,在一般橡膠制品配方之中,往往要加配若干份重質碳酸鈣。在淺色填料中,超細納米碳酸鈣中重質碳酸鈣分散性最好,可以與橡膠以任意比例混煉,又可將其他助劑一起混入,混煉方便, 改進硫化性能,起補強和半補強作用,重質碳酸鈣粒子越細,對橡膠擴張強度、撕裂強度、撓曲性的提高越明顯。在硫化橡膠中,重質碳酸鈣可以調節(jié)硬度。
碳酸鈣不能和樹脂及各種助劑發(fā)生有害反應,也就是說,用于塑料中的超細納米碳酸鈣及其表面的有機處理劑不能參與各種化學反應。重質碳酸鈣廠家表示碳酸鈣經過高溫煅燒后,化學穩(wěn)定性很好,基本不會同塑料體系中的各種組份進行化學反應,但是其表面的有機改性劑卻有可能參與化學反應。比如,經硬脂酸及其衍生物等酸性物質進行表面改性的武漢納米碳酸鈣,由于碳酸鈣中鐵與硬脂酸發(fā)生反應,會影響鈣粉的色澤,易發(fā)黃,在塑料的高溫加工過程中表現(xiàn)得尤其明顯。
碳酸鈣的添加可以改變塑料的流變性能。碳酸鈣粉體,在添加中往往數(shù)量比較大,這樣就有助于它和其他組分的混合,也有助于塑料的加工成形。超細納米碳酸鈣的添加,特別是經過表面處理過的武漢納米碳酸鈣添加之后,不但可以提高制品的硬度,還可以提高制品的表面光澤和表面平整性。添加碳酸鈣粉體還可以減少塑料制品的收縮率、線膨脹系數(shù)、蠕變性能,為加工成形創(chuàng)造了條件。
要完結武漢納米碳酸鈣的均勻包覆改性,需求恰當延伸改性時間,前進改性溫度,但不可過高,應歸納考慮改性作用和能耗問題。如肖艷杰等選用硬脂酸改性輕質碳酸鈣比較好的工藝為:改性溫度為85℃,硬脂酸的用量為干基碳酸鈣的2.5%,皂化硬脂酸的氫氧化鈉的量為硬脂酸的10%,改性反應55-60min,可得到活化率99%以上,吸油量小于45mL/100g的的活性碳酸鈣??傊毺妓徕}的活化改性實踐上便是選擇特定的表面活性劑,對超細納米碳酸鈣顆粒表面進行包覆處理,使之成為功用填充材料,表面活性劑的種類和改性工藝將直接影響表面改性作用。對一般填料級的碳酸鈣一般可選用干法或濕法表面改性處理工藝,對超細級、納米級以及專用型碳酸鈣則需求選用濕法改性處理工藝。