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《納米碳酸鈣表面改性及其機理的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、湘潭大學(xué)碩士學(xué)位論文納米碳酸鈣表面改性及其機理的研究姓名：舒均杰申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：化學(xué)工藝指導(dǎo)教師：周繼承20070401摘要納米碳酸鈣屬無機粉體材料，表面親水疏油，呈強極性，不能與橡膠、塑料等高分子有機物發(fā)生化學(xué)交聯(lián)，沒有補強性能。同時，納米碳酸鈣具有極大的比表面積和較高的比表面能，在制備和后處理過程中極易發(fā)生粒子凝并、團聚，形成二次粒子，使粒子粒徑變大，在應(yīng)用過程中最終失去超細微粒所具備的功能。解決這兩個問題的關(guān)鍵在于對納米碳酸鈣進行表面改性，使其表面能減小，增加親油性，改進其在基質(zhì)中的分散性和分散穩(wěn)定性，從而增加與高聚物的相容性，使其由一般的“增量劑”填料上升為“性能增強劑”和“
2、功能填料”。我國納米碳酸鈣的質(zhì)量水平與發(fā)達國家的差距主要表現(xiàn)在晶型的一致性較差，表面改性和分散性能較差。這是由于我國納米碳酸鈣表面改性技術(shù)在改性工藝、改性設(shè)備、活化劑配方等方面起步較晚，改性技術(shù)還不成熟，尤其是改性機理尚不清楚，這是制約我國碳酸鈣改性技術(shù)進一步發(fā)展的重要瓶頸，也是本文研究的方向。本文首先對納米碳酸鈣的活化改性進行了實驗研究，在硬脂酸鈉、季戊四醇、松香酯、椰子油、松香、季戊四醇松香酯、甘油松香酯、椰子油油酸、鈦酸酯硬脂酸鈉、椰子油硬脂酸鈉等表面改性劑中，以硬脂酸鈉、椰子油、油酸椰子油、椰子油硬脂酸鈉等活化劑的活化效果較為理想。其次，本文探索性地構(gòu)建了碳酸鈣分子的結(jié)構(gòu)模型，明確了
3、碳酸鈣微粒的結(jié)構(gòu)特點，即分子中碳酸根離子相對鈣離子而言較為龐大而產(chǎn)生“位阻效應(yīng)”的結(jié)構(gòu)特點，碳酸鈣微粒的外表面絕大部分為帶負電荷的碳酸根離子所占據(jù)，因而對外顯負電性，故而在溶液中能吸引帶正電的鈣離子，為構(gòu)建活性碳酸鈣的結(jié)構(gòu)模型和進一步深入探討碳酸鈣的活化改性機理奠定了基礎(chǔ)。最后，本文分別以脂肪酸（鹽）、磷酸酯、鈦酸酯和鋁酸酯四種國內(nèi)常見的表面改性劑為例，探討了納米碳酸鈣的表面改性機理，構(gòu)建了活性碳酸鈣的結(jié)構(gòu)模型。此外，對碳酸鈣工業(yè)的發(fā)展前景進行了展望——碳酸鈣工業(yè)依然是朝陽工業(yè)。關(guān)鍵詞：納米碳酸鈣；結(jié)構(gòu)模型；表面改性機理IAbstractNano-CaCO3isaninorganicpowd
4、ermaterial，it’ssurfaceisnearwateranddistantoil，anditcan’ttakeplacechemicalcontactwithmacromoleculeorganicmatter，andithasnotstrengtheningcapability.Inthemeantime，Nano-CaCO3hashugespecificsurfacearea，andverybigspecificsurfaceenergy，andeasilytakeplacetocombineandreuniteamongpowdersinit’smakingandrear-
5、disposalcourses，anditcanformsecondparticulates，andit’sparticleitdiameterwillgrowup，willloseallabilityofnanophasematerialsinthecourseofapplication.andThekeywhichanswersthetwoquestionsliesinchangingcharacteronit’ssurface，reducesurfaceenergy，andraiseit’snearoilcharacter，anddevelopit’sdispersityanddisp
6、eringstabilityinbasematerial，andraiseit’scompatibilitywithmacromoleculeorganicmatter，andmakeitbecomeanfunctionfillingandcapabilityraisingagentfromamountraisingagent.Themaingapofthequalityofnano-CaCO3betweenourcountryanddevelopedcountryaredenotedbypoorconformanabilityanddispersionofcrystalslowsurfac
7、eactivitytechnology.Thisisduetothebeginningofsurfaceactivitytechniqueonnano-CaCO3inourcountrywasverylatethesurfaceactivitytechniqueisnotmatureinespecialthesurfaceactivemechanismstillisnotveryclearthisisanim
