中國粉體網(wǎng) 碳酸鈣作為一種無機填料，已被廣泛應(yīng)用在橡膠、塑料、造紙、涂料、油墨、醫(yī)藥等眾多行業(yè)。在碳酸鈣產(chǎn)品質(zhì)量相關(guān)的指標中，吸油值對產(chǎn)品應(yīng)用有非常重要的影響。
吸油值也稱樹脂吸附量，表示填充劑對樹脂吸收量的一種指數(shù)。吸油值大小除決定了粉體材料的化學組成及純度外，還與其表面化學性質(zhì)有關(guān)，吸油值不同，則粉體粒度、比表面積、吸附性能也不同。吸油值可改變碳酸鈣粉體與高聚物作用的相容性，不僅影響材料質(zhì)量、性能及用途。
粉體吸收油的兩種主要形態(tài)
一、輕鈣與重鈣的吸油值對比
輕質(zhì)碳酸鈣的吸油值為60-90mL/100mg，遠遠大于重質(zhì)碳酸鈣的40-60mL/100mg，因此吸收液體性和吸收樹脂性能差異很大。簡單來講，吸油值大，有可能會“浪費”大量的樹脂，成本顯著則更加。
此外，如果配方含有液體助劑，應(yīng)該選用吸油質(zhì)小的重質(zhì)碳酸，吸油值大的無機粉體，需要的偶聯(lián)劑也會增加。
二、降低碳酸鈣的吸油值的途徑
1控制顆粒形貌
輕質(zhì)碳酸鈣或納米碳酸鈣，其吸油值高低和生產(chǎn)工藝有很大關(guān)系。在對顆粒形貌沒有特殊要求的情況下，可采用晶型控制劑，控制晶型和比表面積，從而降低其吸油值。
2控制細度和粒度分布
普通領(lǐng)域的碳酸鈣產(chǎn)品應(yīng)用，對細度和粒度分布要求不高，可適當選用粒度分布差距較大的復(fù)配產(chǎn)品，這樣小粒子會進入大粒子的空隙，堆積密度變大，產(chǎn)品整體吸油量會減小。
對于高質(zhì)量產(chǎn)品應(yīng)用，細度高、粒度分布窄的碳酸鈣有助于提高制品性能，這時候就需要通過表面改性來解決吸油值的問題。
3表面改性
表面改性是有效降低粉體吸油值的重要手段之一。碳酸鈣表面改性后，聚集態(tài)顆粒減少，分散性提高，顆粒間空隙減少，另外，改性分子使碳酸鈣表面極性減弱，顆粒間摩擦力減小，潤滑性提高，粉體堆積更加緊密，堆積密度增大，吸油值自然減小。
改性后的納米碳酸鈣TEM圖
三、碳酸鈣生產(chǎn)工藝變量對吸油值的影響
1二次碳化時間的影響
碳化過程對吸油值的影響
碳化反應(yīng)至終點，容易發(fā)生返堿現(xiàn)象，這是因為CaCO3顆粒在反應(yīng)中包覆了一定量的Ca(OH)2微粒，被包覆的 Ca(OH)2會不斷地從CaCO3顆粒表面游離出來而導致體系“返堿”，通過碳化，能使溶液中的 Ca(OH)2反應(yīng)徹底，確保產(chǎn)品pH值達標。
同時二次碳化對新生成的CaCO3顆粒進行表面修整，使其平滑光亮，表面能降低，不僅可以降低產(chǎn)品的吸油值，而且能有效阻止顆粒之間發(fā)生團聚。在實際生產(chǎn)中，根據(jù)返堿量，二次碳化時間一般控制為1~2 min。
2晶型控制劑用量的影響
晶型控制劑對吸油值的影響
碳化反應(yīng)包括碳酸鈣晶核的生成和晶體的長大，在碳化反應(yīng)初期，隨著晶型控制劑用量的增加，成核速率大于成長速率，制得的納米碳酸鈣粒徑小，比表面積大，屈服值高，但吸油值也相應(yīng)升高。
3表面活性劑用量的影響
表面處理劑用量的影響
隨著表面處理劑用量的增大，納米碳酸鈣的吸油值不斷下降。但當處理劑用量增加到一定程度后，吸油值幾乎不再下降，而且體系中過量的處理劑導致屈服值降低。
結(jié)語
從微觀角度看，吸油值與粉體顆粒間的空隙、粒子的表面性能及粉體的比表面積有關(guān)。納米顆粒未改性時呈聚集態(tài)，顆粒間的空隙較大，此時粉體的吸油值會上升。粒子表面的親水、親油性能對吸油值的影響很大，粉體經(jīng)改性后，親油性增大，表面能減小，吸油值減小，分散性更好。從另一個角度講，獲得吸油值較小的碳酸鈣，可以使顆粒的分散性以及親油性都得到很大的改善。
此外，在生產(chǎn)超細碳酸鈣過程中，當然首先考慮粒徑大小，分散性能。在此基礎(chǔ)上，再考慮如何降低其吸油值，只有這樣，才有實際意義。
參考來源：
范體國，等：降低汽車膠粘劑用納米碳酸鈣吸油值的研究，湖北工業(yè)大學
常迎星，等：納米碳酸鈣吸油值的研究，山西蘭花華明納米材料股份有限公司
百度百科，碳酸鈣
