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纳米级碳酸钙是一种功能性的无机填料。它不但具有增加产品体积,降低产品成本的作用,而且还拥有优良的补强性能。本文对其制备工艺及表面改性进行了较为系统的研究。 本论文对制备纳米碳酸钙的关键反应及其机理进行了研究。跟踪测定了碳化反应过程的电导率和pH值的变化,归纳了碳化反应过程的基本特征,并给予讨论和解释。通过中断气体通入的碳化实验和添加晶种的碳化实验,对该解释进行了进一步验证。 在对纳米碳酸钙制备各主要影响因素进行了单因素实验的基础上,确定了制备纳米碳酸钙的最佳工艺条件:温度为10℃左右,二氧化碳浓度为30%~40%,氢氧化钙悬浮液浓度为8%左右,为工业生产提供了一定的参考。同时,本论文还对不同晶形碳酸钙的制备进行了研究。通过在碳化反应过程中向反应溶液加入不同种类的添加剂,制备出了立方形、球形、链状碳酸钙,且其平均粒径均小于100nm。此外,在碳化过程中还采用了超声波技术,对比实验结果可发现,在碳化过程中添加超声外场,能有效的减小碳酸钙的粒径,并使其粒径分布范围较窄。将制备的多种纳米碳酸钙产品作性能检测,结果显示,碳酸钙粒径均在100nm以下,pH值平均为8.81,沉降体积平均为5.11ml/g,白度(wj)平均为90.88,达到国家优质品标准。 最后,本文还对纳米碳酸钙的表面改性进行了研究,研制并采用了多种新型活化剂对纳米碳酸钙进行表面处理,考察、测定了改性后碳酸钙的吸油值、白度、活化度等性质,结果表明,改性后的纳米碳酸钙的活化率均达到100%,吸油值平均为46.8g/100g,白度(wj)平均为93.70,达到国家颁布标准。