100.09重質(zhì)碳酸鈣性質(zhì) 白色粉末，無色、無味。在空氣中穩(wěn)定。幾乎不溶于水,不溶于醇。遇稀醋酸、稀鹽酸、稀硝酸發(fā)生泡沸，并溶解。加熱到898℃開始分解為氧化鈣和二氧化碳。 重質(zhì)碳酸鈣，簡(jiǎn)稱重鈣，是由天然碳酸鹽礦物如方解石、大理石、石灰石磨碎而成。是常用的粉狀無機(jī)填料，具有化學(xué)純度高、惰性大、不易化學(xué)反應(yīng)、熱穩(wěn)定性好、在400℃以下不會(huì)分解、白度高、吸油率低、折光率低、質(zhì)軟、干燥、不含結(jié)晶水、硬度低磨耗值小、無毒、無味、無臭、分散性好等優(yōu)點(diǎn)。由于它的沉降體積(1.1-1.9ml/g/ g)比用化學(xué)方法生產(chǎn)的輕質(zhì)碳酸鈣沉降體積(2.4-2.8ml/g) 小,因此被稱為重質(zhì)碳酸鈣。

理化性質(zhì)

　　碳酸鈣的化學(xué)式為caco3 ,其結(jié)晶體主要有復(fù)三方偏三面晶類的方解石和斜方晶類的文石,在常溫常壓下,方解石是穩(wěn)定型,文石是準(zhǔn)穩(wěn)定型，目前主要以方解石為主。

　　在常壓下,方解石加熱到898 ℃、文石加熱到825 ℃,將分解為氧化鈣和二氧化碳;碳酸鈣與所有的強(qiáng)酸發(fā)生反應(yīng),生成水和相應(yīng)的鈣鹽(如氯化鈣cacl2) ,同時(shí)放出二氧化碳;在常溫(25 ℃) 下,碳酸鈣在水中的濃度積為8. 7 ×1029 、溶解度為0. 0014 ,碳酸鈣水溶液的ph 值為9. 5~10. 2 ,空氣飽和碳酸鈣水溶液的ph 值為8. 0~8. 6 。碳酸鈣無毒、無臭、無刺激性,通常為白色,相對(duì)密度為2. 7~2. 9 。莫氏硬度方解石為3 ,文石為3. 5~4 。方解石具有三組菱面體完全解理,文石亦具有解理。重質(zhì)碳酸鈣的沉降體積:1. 2~1. 9ml/ g，比表面積為1m2/g 左右;重質(zhì)碳酸鈣由于顆粒大、表面光潔、比表面積小,因此吸油值較低,為48ml/ 100g 左右。

顆粒形狀

重質(zhì)碳酸鈣的形狀都是不規(guī)則的,其顆粒大小差異較大,而且顆粒有一定的棱角,表面粗糙,粒徑分布較寬,粒徑較大,平均粒徑一般為1~10μm。重質(zhì)碳酸鈣按其原始平均粒徑( d) 分為:粗磨碳酸鈣( > 3μm) 、細(xì)磨碳酸鈣(1~3μm) 、超細(xì)碳酸鈣(0. 5~1μm 重質(zhì)碳酸鈣的粉體特點(diǎn):a. 顆粒形狀不規(guī)則;b.粒徑分布較寬;c. 粒徑較大。

目前,碳酸鈣已廣泛應(yīng)用于造紙、塑料、塑料薄膜、化纖、橡膠、膠粘劑、密封劑、日用化工、化妝品、建材、涂料、油漆、油墨、油灰、封蠟、膩?zhàn)?、氈層包裝、 醫(yī)藥、食品(如口香糖、巧克力) 、飼料中,其作用有:增加產(chǎn)品體積、降低成本,改善加工性能(如調(diào)節(jié)粘度、流變性能、硫化性能) ,提高尺寸穩(wěn)定性,補(bǔ)強(qiáng)或半補(bǔ)強(qiáng),提高印刷性能,提高物理性能(如耐熱性、消光性、耐磨性、阻燃性、白度、光澤度) 等。

由于碳酸鈣填料

為無機(jī)粉體，與有機(jī)高分子的相容性差，直接添加

到高分子材料中難以均勻分散，還會(huì)影響材料的加

工性能和力學(xué)性能，因此，一般在填充高分子材料

之前要對(duì)其進(jìn)行表面改性處理。

改性后 caco3 的吸油值都有明顯下降 ,并且活

化值高 ,吸油值就小。這是因?yàn)槲椭蹬c caco3 粒

子的平均粒徑、 堆砌密度等有密切關(guān)系 ,caco3 粒子

經(jīng)表面處理后 ,其堆積密度降低 ,分散度提高 ,顆粒

間隙減小 ,吸油量也減小。雖然改性劑的覆蓋降低

了 caco3 表面極性 ,從而削弱了 caco3 粒子間相互

作用和聚集程度 ,使之變得更加疏松 ,caco3 比表面

積增大 ,從而吸油量增大 ,但此吸油量增大不至于抵

消前述作用。各種改性劑單獨(dú)使用不如與其他改性

劑復(fù)合使用效果好 ,吸油值是一個(gè)間接反映物體比

表面積和孔隙率的指標(biāo) ,由于所用原料為重質(zhì)碳酸

鈣 ,孔隙率幾乎為0 ,比表面積的大小和顆粒間的間

隙決定吸油值大小。未改性的碳酸鈣的吸油值較

高 ,說明其粒子表面沒有被改性劑所覆蓋 ,其堆積密

度較大 ,分散度小 ,顆粒間隙數(shù)目大 ,吸油量高。

未活化的重質(zhì)碳酸鈣放入純水中全

部下沉,活化度為0,而經(jīng)過活化處理后的重質(zhì)碳酸

鈣放入純水中則會(huì)浮在水面, 經(jīng)測(cè)定其活化度可達(dá)

99[1]5%, 這是因?yàn)榻?jīng)偶聯(lián)劑和復(fù)合表面劑活化處理

后的caco3 表面致密地覆蓋了一層有機(jī)膜,從而使

其表面由親水性變?yōu)槭杷? 這將改善填料在樹脂

基體中的分散性并能降低熔體的加工粘度

重鈣和輕鈣的生產(chǎn)差別及改性技術(shù):
        輕質(zhì)碳酸鈣： 又稱沉淀碳酸鈣，簡(jiǎn)稱輕鈣，是將石灰石等原料段燒生成石灰和二氧化碳，再加水消化石灰生成石灰乳（主要成分氫氧化鈣），通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸鈣沉淀，經(jīng)脫水、干燥和粉碎制得?；蛘哂商妓峒{和氯化鈣進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，經(jīng)脫水、干燥和粉碎制得。輕質(zhì)碳酸鈣的沉降體積為2.4-2.8ml/g。
       重質(zhì)碳酸鈣：簡(jiǎn)稱重鈣，是用機(jī)械方法直接粉碎天然的方解石、石灰石、白堊、貝殼等制得。重質(zhì)碳酸鈣的沉降體積為1.1-1.4ml/g。
       從以上可以看出，輕鈣是通過化學(xué)方法制成的，重鈣則主要通過機(jī)械破碎、研磨分選的方法得到的。輕鈣和重鈣并非輕重之分，它們的真實(shí)密度分別為2.4～2.6g／cm3和2.6～2.9g/cm3,差別不大，其主要區(qū)別在于視密度不同，即同等重量的粉末，自然堆砌的體積相差較大，工業(yè)上用沉降體積將其區(qū)分，即在無水乙醇中單位質(zhì)量的碳酸鈣粉末自然沉降堆積在一起的體積。通常輕鈣的沉降體積都是 在2．5ml／g以上，而重質(zhì)碳酸鈣因礦石晶形不同，化學(xué)組成不同而有所不同，一般為1．2 ～1．9ml/g。普通輕鈣的顆粒在充分分散開來的情況下呈棗核形，長(zhǎng)徑約5～12μm，短徑為1～3μm，平均粉徑為2～3μm。但由于末經(jīng)過表面處理，在輕鈣生成并經(jīng)脫水、干燥后，往往眾多粒子凝聚在一起形成像葡萄嘟嚕一樣的團(tuán)粒，因此在國標(biāo)中對(duì)輕鈣的質(zhì)量要求僅僅是從125μm 和45μm篩余物上來判斷，并沒有直接反映出真實(shí)的粒徑大小和分布。
        至于它們的使用性能的差異（均為沒經(jīng)過表面處理前提下），如用于塑料加工中做為填充劑的話，一般用輕鈣的塑料表面更光滑一些，而且密度會(huì)低一些；使用重鈣，塑料加工流動(dòng)性要好一些，而且粒徑較小的重鈣填充塑料性能也較好。
       碳酸鈣的表面改性，主要是依靠改性劑在碳酸鈣表面的吸附、反應(yīng)、包覆、或成膜來實(shí)現(xiàn)的，因此，表面改性劑對(duì)于碳酸鈣的表面改性及表面處理具有決定性作用。它在碳酸鈣粒子與材料中的基質(zhì)及其它組份之間起“橋聯(lián)”作用。
        碳酸鈣的表面處理往往都有其特定的應(yīng)用背景或應(yīng)用領(lǐng)域。因此，選用表面改性劑必須考慮處理物料的應(yīng)用對(duì)象。例如，用于高聚物基復(fù)合材料、塑料及橡膠等碳酸鈣填料表面改性劑，既要能夠與碳酸鈣表面吸附或反應(yīng)，覆蓋于粒子的表面，又要與有機(jī)高聚物有較強(qiáng)的化學(xué)作用。因此，從結(jié)構(gòu)上來說，表面改性劑應(yīng)是一類具有一個(gè)以上能與碳酸鈣表面結(jié)合的官能團(tuán)和一個(gè)以上能與有機(jī)高聚物結(jié)合的官能團(tuán)的化合物。
       jl-g系列表面改性劑適用與各種不同的高聚物/碳酸鈣的復(fù)合材料體系。經(jīng)改性劑處理后重/輕碳酸鈣，填充在有機(jī)高聚物中，可使高模量碳酸鈣和低模量有機(jī)高聚