碳酸鈣是親水性惰性粉體，表面不存在與高聚物結(jié)合的活性基團(tuán)。輕質(zhì)碳酸鈣原始粒徑細(xì)小，表面能高，處于熱力學(xué)非穩(wěn)定狀態(tài)，極易聚集成團(tuán)，因此必須作表面活性處理，以降低表面能，增加表面活性基團(tuán)，提高與聚合物界面的濕潤性和與聚合物的相互作用。

輕質(zhì)碳酸鈣干法改性

干法改性是將碳酸鈣粉末放入高速混合機(jī)中，再加入表面改性劑，借助機(jī)械混合作用和溫度使改性劑均勻地吸附在碳酸鈣粒子表面，從而達(dá)到改性效果。

表面改性劑一般為偶聯(lián)劑，偶聯(lián)劑的一端可以與碳酸鈣表面反應(yīng)形成強(qiáng)有力的化學(xué)鍵合，另一端可以與有機(jī)高分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或機(jī)械纏繞，從而使碳酸鈣和有機(jī)高分子緊密結(jié)合起來。目前市場上常用的偶聯(lián)劑有鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、硼酸酯偶聯(lián)劑和磷酸酯偶聯(lián)劑等。

干法改性工藝加工過程簡單，生產(chǎn)設(shè)備投資和生產(chǎn)成本較低，出料后可直接進(jìn)行包裝，但活化度欠佳，很難一次性包覆均勻。其工藝關(guān)鍵在于要快速混合以便偶聯(lián)劑在碳酸鈣粒子表面均勻包覆，以及保持合適的溫度以便進(jìn)行反應(yīng)和吸附，碳酸鈣需干燥不含水以免偶聯(lián)劑先與水發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)而影響改性效果。

輕質(zhì)碳酸鈣濕法改性

濕法活化是將碳酸鈣放置于添加了活化劑的溶劑中，并攪拌使表面包覆，再進(jìn)行干燥。碳酸鈣顆粒經(jīng)濕法改性處理后表面能降低，經(jīng)壓濾、干燥后形成的二次粒子僅會(huì)形成結(jié)合力較弱的軟團(tuán)聚，可有效避免干法改性中因生成化學(xué)鍵氧橋而導(dǎo)致的硬團(tuán)聚現(xiàn)象。

1、季胺鹽類

季胺鹽類是一種陽離子表面活性劑，其帶正電的一端通過靜電吸附在碳酸鈣表面，另一端與高聚物交聯(lián)，實(shí)現(xiàn)對(duì)碳酸鈣的表面改性。

2、硬脂酸（鹽）

硬脂酸（鹽）屬于陰離子表面活性劑，分子一端的長鏈烷基是親油性基團(tuán)，與高分子基料有較好的相容性，另一端為水溶性極性基團(tuán)，可與碳酸鈣等無機(jī)填料表面發(fā)生物理化學(xué)吸附。

3、磷酸鹽和縮合磷酸

磷酸鹽等脂肪酸（酯）利用結(jié)構(gòu)特殊的多聚磷酸酯對(duì)碳酸鈣進(jìn)行表面改性后，碳酸鈣粒子表面疏水親油，在油中的平均團(tuán)聚粒徑減小，將改性的碳酸鈣填充于PVC塑料體系可顯著改善塑料的加工性能和力學(xué)性能。

活化指數(shù)的高低直接影響聚合物的物理性能，因此，碳酸鈣分散、改性效果的好壞直接影響其使用價(jià)值和應(yīng)用領(lǐng)域。輕質(zhì)碳酸鈣的分散、改性技術(shù)作為碳酸鈣行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，其地位甚至超過了碳酸鈣本身的生產(chǎn)過程。

來源：粉體技術(shù)網(wǎng)