纳米碳酸钙

纳米碳酸钙（NPCC或NCC）是20世纪80年代发展起来的一种新型超细固体粉末材料，是特征维度尺寸在纳米数量级（1-100nm）的碳酸钙颗粒。纳米碳酸钙包括轻质碳酸钙行业中统称的超细碳酸钙（粒径0.02-0.1um）和超微细碳酸钙（粒径≤0.02um），其粒径处于团簇分子和宏观物体交替的过渡区域，是一种新型高档功能性填充与补强材料。与普通碳酸钙相比，纳米碳酸钙经过超细化处理晶体结构和表面电子结构发生变化，产生普通碳酸钙所不具有的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应，在磁性、催化剂、光热阻和熔点等方面显示出优越的性能，因而广泛应用于塑料、橡胶、造纸、涂料、油墨、日化、医药和食品等方面。

（1）增韧增强：纳米碳酸钙可显著增强塑料的刚性及韧性，提高其热稳定性和分散性，使产品有良好的尺寸稳定性，改善体系流变性能。

（2）增加光泽与透明度：纳米碳酸钙可显著增强制品的表面光泽度与透明度，并可减少制品挤出、注塑的能耗。

（3）降低成本：分散性好，补强性能突出，在同等条件下，纳米碳酸钙较普通活性轻钙的填充量更高，可有效降低塑料制品成本。如某企业纳米碳酸钙在HDPE改性料和PE、PVC薄膜中的填充量分别为20-30%、25-30%和10-40%，远远高出普通活性轻钙的填充量。

（4）用途广泛：广泛应用于聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、ABS（丙烯晴-丁二烯-苯乙烯）和氯化聚乙烯（CPE）、可生物降解塑料的改性，及塑料制品、塑料薄膜、塑钢窗、管材、金属护皮电线/电缆以及冰箱、电扇、空调、汽车轻量化设计等产品的零部件生产。

（1）塑料

碳酸钙添加在塑料中可增加塑料体积，降低产品成本，提高塑料制品的尺寸稳定性、硬度和刚性，改善塑料的加工性能。目前在PVC制品的生产加工中少量使用轻质碳酸钙可提高PVC制品的拉伸强度。由于超细碳酸钙具有光泽度高、磨损率低、表面改性及疏油性等特性，可填充在聚氯乙烯、聚丙烯和酚醛塑料等聚合物中，现在又被广泛用于聚氯乙烯电缆填料中。

（2）涂料

可作为颜料填充剂，具有细腻、均匀、白度高、光学性能好等优点。在制漆中，能使配方中密度较大的立德粉悬浮，起防沉降作用。制漆后，漆膜白度增加，光泽度高，而遮盖力却不降低，这一性能使其在涂料工业被大量推广应用。近来研究发现，超细碳酸钙具有补强作用，可用作汽车底盘防石击的涂料。利用纳米碳酸钙填充涂料还可以大大提高其柔韧性、硬度、流平性以及光泽度。利用其蓝移现象，将其添加到胶乳中，能对涂料形成屏蔽作用，达到抗紫外老化和防热老化的目的，增加涂料的隔热性。

（3）造纸

造纸工业是国内碳酸钙最具开发潜力的应用领域。可用于涂布加工纸的原料，特别是用于高级铜板纸。由于它分散性能好，黏度低，可代替部分陶土，能有效地提高纸的白度和不透明度，改进纸的平滑度、柔软度，改善油墨的吸收性能，提高保留率；纳米级碳酸钙用在高档卫生用纸中，可以增加产品的韧性、吸水性和白度，使用更加安全、卫生。

（4）橡胶

橡胶工业是纳米碳酸钙的主要应用市场。纳米级超细碳酸钙在橡胶中既具有空间立体结构、又有良好的分散特性，可提高材料的补强作用。还可根据生产需要与其他填料如炭黑、白炭黑、陶土、钛白粉等配合使用，达到补强、填充、调色、改善加工工艺和制品性能、降低含胶率或部分取代白炭黑、钛白粉等价格昂贵的白色填料的目的；用硬脂酸及其盐类对纳米碳酸钙进行表面改性处理，可以改善其在橡胶中的分散性，增加橡胶和钙粒子表面的湿润度，进而大幅度提高其对橡胶的补强性能。这类经表面改性处理的纳米碳酸钙，其补强性能可与白炭黑媲美。

（5）油墨

碳酸钙作为树脂性油墨中的填料，除起到一般油墨填料的作用外，与传统油墨填料相比，还具有稳定性好，光泽度高，不影响印刷油墨的干燥性能，适应性强等优点，可替代价格较高的胶质钙，以提高油墨的光泽度和亮度。用于高档油墨，可以提高油墨的附着力，减小油墨对机械的磨损，适于高速印刷。