中國粉體網 長期以來，碳酸鈣粉體作為填充改性材料廣泛應用于涂料等行業。一方面，能減少樹脂用量，降低成本；另一方面，起到提高涂料遮蓋力、耐水性、力學強度、觸變性、光學性以及防沉降等作用，備受涂料生產企業關注。

但是在生產涂料的過程中要用好碳酸鈣并不是一件容易的事，以納米碳酸鈣為例。

1、涂料與改性納米碳酸鈣

未經處理的納米碳酸鈣，應用于有機介質中存在兩個缺點。其一，因顆粒表面能高，處于熱力學不穩定狀態，粒子本身極易聚集成團，用常規分散方法很難使其粒子在應用介質中達到納米級的粒度，從而影響了應用效果；其二，因其表面親水疏油，很難與有機介質結合，均勻分布在有機介質中，不但未能實現其預定的功能。反而導致原有性能下降。所以，常常采用改性劑對納米碳酸鈣粒子進行表面改性，使其表面能降低，同時改善其表面親油性。

2、涂料與改性納米碳酸鈣

以改性納米碳酸鈣在建筑涂料中應用為例，由于納米碳酸鈣存在“藍移”現象，在乳膠漆中可以屏蔽紫外光，起到隔熱的效果，提高涂料抗老化性能。將納米碳酸鈣應用到外墻涂料中，涂層展現強烈的“疏水性”，涂層的抗裂強度、耐污染性均得到增強。

除了建筑涂料，一般涂料配方中也都含有一定量的剛性顆粒，有的配方中含量還相當大，這些剛性粒子的存在會導致涂膜中應力過于集中，使樹脂產生裂紋。納米碳酸鈣的引入，能使剛性粒子與樹脂間產生更多的接觸幾率，產生更多的微裂紋并引起彈性形變，將更多的沖擊能量轉化為熱能吸收掉，從而提高涂料韌性。

3、涂料中存在的納米碳酸鈣應用問題

當然，納米碳酸鈣改性后再應用也會面臨一些問題。目前采用鈦酸酯、硅烷偶聯劑、脂肪酸等作為改性劑，將其加到納米碳酸鈣水漿中進行表面包覆，使納米碳酸鈣通過常規分散手段即可達到良好分散效果，但并不是所有改性后的納米碳酸鈣都具備令人滿意的效果，有些納米碳酸鈣應用后對涂料的力學強度、耐水性能起不到補強效果，這是什么原因？而有些研發人員用自己合成的多官能團聚合物處理納米碳酸鈣后，能明顯改善涂層的力學強度、耐水性等，都是改性劑有哪些不同？

4如何解決納米碳酸鈣在涂料中的應用難題？

（1）納米碳酸鈣改性劑和改性工藝的選擇

表面處理劑在成膜基料與無機粉體之間起連接作用，處理劑的性能直接影響涂料的性能。如利用硬脂酸、鈦酸酯與有機硅偶聯劑等處理的納米碳酸鈣應用于環氧涂料、熱塑性丙烯酸涂料、苯丙乳膠涂料，涂料在加入納米碳酸鈣后性能多呈下降趨勢,而有些研發人員用自己合成的多官能團聚合物處理納米碳酸鈣后，能明顯改善涂層的力學強度、耐水性等。這說明不同的處理劑雖然能達到促進納米碳酸鈣分散的目的，但由于與基料的相互作用原理不同,進而對性能的影響不同,而小分子的表面處理劑具有遷移性,使之不利于涂料性能的改善。

（2）強化納米CaCO₃在涂料中的應用基礎研究

納米材料與成膜物、其他原材料的相互作用形式、納米碳酸鈣在涂層中的分布狀態等對涂層的性能有重要影響，必須了解納米碳酸鈣在不同體系中的相互作用,研究這些相互作用，可以借助于一些現代結構分析方法， 如探針、電鏡、紅外等。了解納米碳酸鈣如何改變涂層的微觀結構,將有助于納米碳酸鈣-復合涂料的配方設計。

除了納米碳酸鈣，重質碳酸鈣在涂料中應用同樣廣泛，而且用量更大。若生產不同涂料，輕鈣、重鈣、納米鈣要怎么選？重鈣在涂料中應用要如何改性？哪種重鈣在涂料中能起到補強效果，又能否代替納米鈣使用？

3月16~17日，第二屆全國碳酸鈣產業高值化發展交流大會將在河南·南陽舉行，屆時上海工程技術大學化學化工學院智能涂層材料聯合研究所副所長、迷涂新材料技術（上海）有限公司總經理周建龍博士將在大會上做“碳酸鈣在涂料中的應用痛點問題與對策”主題報告，與參會者一起交流碳酸鈣生產、改性、應用技術，一起為涂料行業降本增效奉獻智慧與力量。

專家介紹

北京科技大學腐蝕與防護專業博士，迷涂新材料技術(上海)有限公司總經理，現任中國涂料工業協會專家委員會委員，曾任中國涂料工業協會外企分會副秘書長等職務。

長期開展材料的腐蝕與涂層防護研究工作，組織涂料創新與發展論壇會議3場；發表文章40余篇，參與10多項涂料標準的制定工作，有專利4項；榮獲“中國腐蝕與防護學會科技進步一等獎”1項，榮獲“中國涂料行業十大優秀技術人才”和“水性十年突出貢獻個人”等榮譽稱號。

（中國粉體網編輯整理/昧光）

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