納米CaCO3碳化法制備、表面改性及在水性乳液中的應(yīng)用.pdf

1、碳酸鈣作為環(huán)境友好型無材料，由于其來源廣泛、成本低廉、白度高、色澤優(yōu)，常應(yīng)用于涂料、橡膠、油墨、膠黏劑、造紙等領(lǐng)域。在特定領(lǐng)域中，對(duì)碳酸鈣晶型、尺寸及表面特性有較特殊的要求。因此，碳酸鈣的制備、改性及應(yīng)用一直是材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文采用低溫碳化法制備立方形納米碳酸鈣;再利用硅酸鈉對(duì)碳酸鈣表面改性，制備得到碳酸鈣/二氧化硅(CaCO3@SiO2)復(fù)合粒子;并研究了將復(fù)合粒子應(yīng)用于聚醋酸乙烯酯乳液改性。
　　本文為制備得到粒徑可控、

2、分散性好的立方形納米碳酸鈣，考察了消化溫度和時(shí)間、晶型控制劑種類和添加量、氫氧化鈣含量、碳化溫度、二氧化碳流率、攪拌等合成條件對(duì)產(chǎn)品性能的影響。優(yōu)化出最佳制備工藝條件為消化溫度為80℃、消化時(shí)間2h、晶型控制劑為硫酸、添加量為0.6％（占碳酸鈣質(zhì)量比）、氫氧化鈣懸浮液含量為8 wt％、碳化溫度為10℃、二氧化碳流率為300 mL·min-1、攪拌轉(zhuǎn)速為800 rpm，制得的碳酸鈣為方解石型、平均粒徑為30～35nm、比表面積為44 m2

3、·g-1。
　　以硅酸鈉為制備二氧化硅的硅源，使其均勻沉積在碳酸鈣表面，對(duì)碳酸鈣改性?？疾炝烁男原h(huán)境pH值和硅源添加量，通過對(duì)CaCO3@SiO2復(fù)合粒子耐酸性分析、XRD、FT-IR、TEM分析，優(yōu)化出最佳改性工藝條件為:改性pH=9.5～10.0、硅酸鈉添加量為5％;制得的復(fù)合粒子包覆層為5～10nm無定型二氧化硅，耐酸性明顯優(yōu)于未改性碳酸鈣。
　　將CaCO3@SiO2粒子經(jīng)砂磨法處理成均勻分散的復(fù)合粒子漿液，并應(yīng)用于

4、聚醋酸乙烯酯(PVAc)乳液聚合中。先考察了分散劑種類、添加量對(duì)復(fù)合粒子漿液分散性的影響，再考察了復(fù)合粒子對(duì)乳液各項(xiàng)性能的影響。優(yōu)選出分散劑為聚丙烯酸鈉(5040)、添加量為2％（占復(fù)合粒子質(zhì)量）。復(fù)合粒子的加入對(duì)乳液聚合穩(wěn)定性和貯存穩(wěn)定性影響較小。對(duì)細(xì)化膠粒粒徑和提升乳液耐水性、黏度、壓縮剪切強(qiáng)度、硬度作用明顯;當(dāng)添加量為5％（復(fù)合粒子占單體質(zhì)量比）時(shí)，乳液黏度為5205cp，壓縮剪切強(qiáng)度達(dá)最大值58.76 MPa，乳液涂膜透明，硬度