碳酸钙改性之路如何走

  碳酸钙表面改性技术依然存在改性剂单一、改性产品性能不理想等问题,制造新型复合改性剂、创新改性技术和工艺成为研发重点。这是中国化工报记者在近日召开的2017广西(来宾)碳酸钙行业发展研讨会暨项目推介会、中国无机盐工业协会碳酸钙行业分会专家组会议上了解到的。

  中国无机盐工业协会会长王孝峰表示,目前我国已成为世界第一大碳酸钙消费国和第一大轻质碳酸钙生产国。然而,产品档次普遍较低、产业间融合不够、生产工艺总体落后、对下游产业缺少深入应用研究等问题依然存在。

  据全国碳酸钙行业专家组组长、常州碳酸钙有限公司总经理黄海平介绍,碳酸钙粉体表面改性是根据相关需要,对粉体表面特性进行物理、化学、机械等表面深加工处理,有目的性地改变颗粒分布结构、表面润湿性、吸油性、电性、表面能等。表面改性后的碳酸钙产品,粒径达到纳米级,成为高端化的碳酸钙产品,可满足造纸、塑料、橡胶、涂料等下游行业功能化、专用化的需求。

  据记者了解,目前复合配方的碳酸钙改性剂开发不足。近几年,我国在纳米活性碳酸钙上虽有发展,但从技术角度没有多大进步,其主要原因是改性剂品种少,一些复合配方、新型助剂开发不足,仅有硬脂酸盐、硅、钛、铝等。

  市场需求增长较快的纳米活性碳酸钙主要依靠进口,新产品开发能力薄弱。对于碳酸钙表面改性产品,目前只有几种特定的工业化品种,改性后的产品性能不是很稳定,如细度、水分、碱度等指标波动较大,严重影响用户的产品质量。

  行业目前尚不能生产晶型可控的碳酸钙改性产品,且产品色泽单一。制备的纺锤形、立方形、针形、球形、板状、棒状、链锁形、无定形等形状的碳酸钙产品,晶型很难控制,当前只集中于实验研究阶段,未形成规模化生产。当前研制生产的改性碳酸钙大多是白色的,通常用于生产彩色塑料、橡胶、合成革等产品,生产过程中需另加着色剂,增加生产周期长和消耗量。

  黄海平认为,碳酸钙行业的改性技术未来要在四方面发力。

  一是复合改性剂。如铝锆酸酯复合偶联剂、铝钛复合偶联剂、酸—椰子油复合改性剂、椰子油—硬脂酸钠复合改性剂等。

  二是运用分子结构设计原理,开发研制新型、高效、价格低廉的活性剂。从碳酸钙结构和性能关系出发,合成高效、价廉、适应性强或具有特殊功能的专用新型活性剂十分重要。

  三是研发先进的改性新工艺。目前已有先进行湿法活化,再进行干法活化处理的产品,其分散性和流动性能更加优良,并有较低的吸油值。因此,二次活化技术将会成为高档纳米碳酸钙产品的主要活化技术。

  四是研制开发可以连续生产、活性剂疏水和分散性能良好、包覆效率高、能满足碳酸钙复合加工的专用设备。

  

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