纳米碳酸钙用于有机化学物质上存在两大缺陷 硬脂酸在纳米碳酸钙表面包覆改性中的应用

纳米碳酸钙用于有机化学物质上存在两大缺陷：一是纳米碳酸钙为表层亲水性疏油的无机材料，在高聚物里的渗透性差，与生物体的感染力差，容易形成团聚体，立即运用效果不佳，造成材料性能降低；二是纳米碳酸钙粒度小，表层原子数多，表面大，颗粒中间相相互作用力强，容易形成纳米技术碳酸钙粉体的团圆。伴随着纳米碳酸钙需求量的增加，这种缺点更加明显，过量的添充会使得原材料不可用。

聚醚是一种常见的长碳链的饱和脂肪，同时具有长碳链的亲油性端和羟基的亲水性端，而纳米碳酸钙表面是亲水性的，所以把聚醚覆盖在纳米碳酸钙表层，能巨大的改善其亲油性，使之添充在塑胶、塑胶、高端印刷油墨、建筑涂料里时，其大一点的比表面和高比表面积能有益于碳酸钙颗粒与有机化学聚合物大分子中间的融合坚固，可以使产品表层莹洁和具有出色的加固特性。

1、聚醚覆盖改性纳米碳酸钙的原理

近些年，用聚醚覆盖改性纳米碳酸钙研究也五花八门。

Chen yijian等研究了在气体-水界面的聚醚（SA）单分子层碳酸钙晶体的建立全过程。使用了光学显微镜和原点的布儒斯特角光学显微镜进行测试表现，观察到在聚醚单分子层下，最终的碳酸钙晶体是通过一种颗粒前驱体产生而非立即来自于溶剂化的正离子。从扫描仪光学显微镜（SEM）和散射光学显微镜（TEM）不难发现这类前驱体颗粒是直经低于100nm非晶碳酸氢钙匀称圆球。试验是由Ca(OH)2和CO2产生反映形成碳酸氢钙，在酸化功效的初期形成了非晶的碳酸氢钙，而且最少平稳存有0.5h，伴随着数量的提升，非晶的碳酸氢钙集聚构成了白云石相的碳酸氢钙。

Xuetao Shi等选用商业服务聚醚，在油相环境下覆盖沉淀的碳酸氢钙，覆盖以后的碳酸氢钙，聚醚含量为3%~13.5%。选用傅里叶红外（FTIR）、热重（TG）和差示扫描量热（DSC）分析表明在碳酸氢钙表层并没有分散的聚醚，只存在硬脂酸钙。发觉所形成的硬脂酸钙在包覆层表面是部分的化学吸附和部分的物理吸附，并可以处理在油相环境下碳酸氢钙不可以表层的全覆盖问题，最大的一个覆盖量为3.25%。

2、长链脂肪酸对碳酸钙的危害

长链脂肪酸对碳酸钙的产生也有重要影响的。

Jiuxin Jiang等通过在碳酸钠混液中鼓入二氧化碳的与此同时，各自添加多种不同的长链脂肪酸——月桂酸（十二酸）、阿魏酸（十六酸）和聚醚（十八酸），来研究碳酸钙的产生。却发现长链脂肪酸的加入不受影响碳酸钙的晶体结构，可是决定着所形成碳酸氢钙颗粒的外貌。当添加月桂酸时，碳酸氢钙颗粒的渗透性进一步提高；当添加大量阿魏酸和聚醚时，构成了微杆状结构和纺锤状构造。创作者明确提出，在碳酸钠和二氧化碳的炭化反应过程中，一方面碳链的长度严重影响碳酸钠混液所形成胶束的形态，另一方面胶束中间的接触方法取决于最终所形成的碳酸钙的外貌。

Hao Wang等探讨了高聚物、油酸和肥皂水等清洁剂对在硬表面上（比如不锈钢板和硅表层）活性碳酸钙结晶体、形核及其地基沉降影响的。进而在类似基本原理上具体指导了水槽洗碗机在使用清洁剂清理环节中，如何能够更好的清除油污。

3、活力纳米碳酸钙的应用特性

聚醚改性以后的纳米碳酸钙，做为有机硅树脂、聚丙稀等有机聚合物的填充料，拥有极为重要的危害。

Satyendra Mishra等探讨了聚醚改性以后的纳米碳酸钙对硅树脂复合材料的性能危害。在十二烷基磺酸钠存有下，她们选用一定浓度的CaCl2和NH4HCO3产生反映，过虑干躁获得纳米碳酸钙粉末状。之后在二甲苯存有下，一定量的聚醚和纳米碳酸钙搅拌混合，各自获得不一样聚醚浓度的表层改性纳米碳酸钙，随后添加有机硅树脂中当做填充料，提升其特性，获得改性纳米复合材料。结果显示，表层改性以后的纳米碳酸钙对比未改性的纳米碳酸钙和商业碳酸氢钙，可以极大提升复合材质的抗拉强度、拉伸强度和耐磨性及其阻燃性。表层改性也能产生强粘结力，这使得高聚物链更坚固，高聚物的热稳定提升。根据这种纳米复合材料的高强度高耐磨，可用作电缆连接器、电气设备和照明开关机器设备，在航空航天领域也有重要使用价值。

Mahdi Rahmani等探讨了聚醚覆盖的纳米碳酸钙用以聚丙稀基材的分散特性。选用TGA阐述了具体覆盖以后，碳酸氢钙表层聚醚含量，并且用场发射扫描仪光学显微镜观察了单面和双层聚醚覆盖纳米碳酸钙以后试品在生物体中的分散特性。结果显示选用聚醚改性以后的纳米碳酸钙添充在PP的生物体中，可以很好的分散化，它减少了颗粒与粒子间的相互影响及其高聚物间的粘附性。通过聚醚表层改性以后的纳米碳酸钙，消除了其吸水性，大大增加了与高聚物栽培基质的相溶性。

总的来说，聚醚作为一种比较常见的长链脂肪酸，便宜应用广泛，可以很好的改性纳米碳酸钙。做为便宜容易得到的填充料，聚醚改性以后的活力纳米碳酸钙可以在诸多生物体中非常好的分散化，并且能够提升生物体的抗拉强度、拉伸强度和耐磨性及其阻燃性等物理性能和热学性能指标，所以选择聚醚对纳米碳酸钙开展改性，具有很好的研究和实用价值。

由来：周威. 纳米碳酸钙表面改性及其空心米颗粒状氟化锂与中空纤维状氧化钡的制取[D].华南理工,2018.