纳米碳酸钙具有晶型可控、半补强和补强效果的特点，是目前重质碳酸钙所不具备的。因此，虽然其价格远高于重质碳酸钙，生产工艺也复杂得多，但作为许多中高档产品的功能填料，是重质碳酸钙无法替代的，也是超细轻质碳酸钙研发技术不断兴起的根源。

碳酸钙是什么？

碳酸钙在自然界中随处可见。

碳酸钙是一种化学性质相对稳定的弱碱性物质。在石灰石中，含有二氧化碳的水渗入石灰石裂缝，溶解碳酸钙。因此形成了钟乳石。

碳酸钙遇酸会分解，所以碳酸钙粉在运输过程中要防雨防潮，不能与酸混合；储存在干燥、凉爽、通风的仓库中。

2碳酸钙的分类

根据制备方法的不同，可分为重质碳酸钙和轻质碳酸钙。

碳化法制备的碳酸钙称为轻质碳酸钙(LCC)或沉淀碳酸钙(PCC)。

轻质钙粉的特点是:

(1)粒径小，一般平均粒径在几微米以下；

(2)粒径分布较窄，可视为单分散粉末；

(3)颗粒的晶型多样，不同的行业需要不同的晶型。

普通轻质钙粒径为1 ~ 10 μm；m，比表面积约5 m2/g，一般认为只有填充作用；微细碳酸钙粒径为0.1 ~ 1 μm；m，比表面积约为10 ~ 20 m2/g，具有半补强作用；超细碳酸钙粒径为0.01 ~ 0.1微米；m，比表面积约为20～80 m2/g，具有较高的增强效率。

通过机械粉碎(研磨法)直接获得天然矿物。因为它的比重大于轻质碳酸钙，所以被命名为重质碳酸钙(GCC)。

重钙粉的特点是:

(1)不规则的颗粒形状；

(2)粒度分布较宽，而且是多分散的；

(3)粒径比轻钙粗，也是超细钙。超细重钙的粒径比超细轻钙的粒径低一个等级，即超细重钙的粒径仅与超细轻钙相当。此外，重钙价格便宜，易于配制，工厂投资仅为轻钙的1/4 ~ 1/3。

活性钙和胶体碳酸钙有什么区别？

活性钙:又称改性碳酸钙、表面处理碳酸钙和胶体碳酸钙。碳酸钙是否被活化是通过其亲水性和疏水性来判断的。

活性碳酸钙的特点:粒径小，吸油值低，分散性好，增强等。

3什么是纳米碳酸钙？

国内碳酸钙行业根据平均粒径将轻质碳酸钙产品分为以下五种粒径:

颗粒碳酸钙，粒度>:5000纳米；

粒径为1000-5000纳米的微粉碳酸钙；

粒径为100纳米至1000纳米的微细碳酸钙；

粒径为20纳米至100纳米的超细碳酸钙；

超细碳酸钙，粒度

超细碳酸钙和超细碳酸钙(统称纳米碳酸钙)的粒径在1 ~ 100纳米范围内。

(1)细颗粒:平均粒径为10 ~ 100纳米；

(2)比表面积大:比普通轻质碳酸钙大近8倍；

(3)表面活化后，活化率高，具有不同的功能和用途；

(4)白度高，适用于浅色产品，pH值弱碱性；

(5)晶型多样化，不同行业需要不同的晶型。

纳米碳酸钙具有晶型可控、半补强和补强的特点，是目前重质碳酸钙所不具备的。因此，虽然其价格远高于重质碳酸钙，生产工艺也复杂得多，但作为许多中高档产品的功能填料，是重质碳酸钙无法替代的，也是超细轻质碳酸钙研发技术不断兴起的根源。

4纳米碳酸钙是如何产生的？

生产过程如下

石灰石经过预处理，按一定比例与煤混合均匀，然后在混合竖窑中煅烧(如左图所示)，生成氧化钙(石灰)和二氧化碳。

(2)消化

生石灰除渣后，送入消化池(如右图所示)与水进行消化反应，生成石灰乳。

(3)碳化

除渣后的石灰乳精制浆液根据碳化要求控制在一定的温度和浓度，送入碳化反应设备(碳化塔)与窑气进行碳化反应。

(4)修改

纳米碳酸钙是一种与聚合物相容性差的无机材料，因此需要对碳酸钙进行表面改性。改性剂包括脂肪酸、树脂酸和偶联剂。

(5)压滤

改性纳米碳酸钙为浆料。为了得到纳米碳酸钙产品，需要用压滤机脱水。

(6)干燥和分级包装。

压滤后的纳米碳酸钙仍含有大量水分，需要进行干燥、分级包装，以方便包装、运输、储存和使用。

5纳米碳酸钙产品的主要技术指标

碳酸钙的主要含量

碳酸钙的主要成分是什么:普通轻质碳酸钙>:活性轻质钙>:特种纳米钙。纳米碳酸钙主要成分含量低，有害杂质含量低。

晶形

和晶体大小有关。一般粒径大于200 nm时，晶型多为不对称，如纺锤形和棒状。当粒径在50-120nm之间时，一般是对称的，如立方体和球体。当粒径小于30 nm时，多为立方粒状，晶体容易连成链状。

沉降体积是单位质量碳酸钙在100 m1水中摇匀后静置3h的体积(ml)。沉降体积越大，粒度越小，比重越轻，产品品位越高。

吸油值

对于活性钙，随着碳酸钙表面吸附的活性物含量的增加，吸油值呈下降趋势。

激活还是不激活？

普通碳酸钙不经活化处理具有亲水性，可与水按不同比例混合。搅拌后，静置数小时后会沉淀在水中。活性碳酸钙通常是疏水的。经过反复搅拌，碳酸钙总是浮在水面上。

无论比表面积是否精细

碳酸钙的平均粒径与其比表面积有着内在的联系，通过比表面积可以准确判断平均粒径。

以下是经验值:

普通重质碳酸钙的比表面积约为1m2/g..

重质微细碳酸钙的比表面积为1.45 ~ 2.1平方米/克..

轻质碳酸钙的比表面积约为5平方米/克

轻质碳酸钙的比表面积约为27 ~ 87 m2/g

超细碳酸钙的比表面积为60-100平方米/克..

碳酸钙产品的系统命名方法

为了便于碳酸钙产品的开发、推广、应用和差异化，碳酸钙行业制定了以下系统命名方法。名称由三项组成，第一项是汉语拼音字母；第二项由阿拉伯数字组成；第三项是拼音字母。

其意义是:第一项表示加工方法，用Z和q表示，其中，

Z & mdash& mdash非化学法加工的重质碳酸钙。

Q & mdash& mdash表示用化学方法处理的轻质碳酸钙。

第二项表示产品的平均粒度范围。其中包括:

1:d & gt；5 & mum

2:l & mu；m

3:0.1 & mu；m

4:0.02 & mu；m

5:d & lt；0.02 & mum

第三项表示产品是否被修改。其中包括:

B&·mdash；意味着未经修改；

G & mdash说明已经用表面活性剂处理过了。

纳米碳酸钙作为一种无机化工产品，经过表面改性后成为一种功能性填充材料。广泛应用于塑料、橡胶、油墨、涂料、造纸、粘合剂、密封剂等行业，以及食品、医药、饲料、建材、化纤等行业。

(1)在橡胶中的应用

纳米碳酸钙在橡胶中应用的几个技术因素

晶形:在不同的晶形中，立方体部分成链状的晶形适用于橡胶。

粒径:80 ~ 120 nm为宜，但粒径过小。

水分:为了提高硫化速度，一般要求小于0.5%。

吸油值:纳米碳酸钙对橡胶的吸油值越大，橡胶的润湿性和补强性越好。

pH值:橡胶应用中的PH值主要影响其硫化速度。一般纳米碳酸钙的pH值在9-10.5之间。

表面改性:选择合适的分散剂和改性剂(脂肪酸或偶联剂)等。

(2)在塑料中的应用

就塑料而言，普通碳酸钙只能起到填充剂的作用，只有将改性纳米碳酸钙填充到塑料制品中，才能起到除填充外的活化剂和增强剂的作用。改性纳米碳酸钙可以增加产品体积，降低成本，提高硬度、耐热性和刚性，改善加工性、耐刮擦性和光滑性，还可以提高薄膜的透明性、韧性、开口性和耐老化性。对冲击强度有增韧作用，对共混时的粘度也有影响。纳米碳酸钙还可以提高塑料制品的弯曲强度、拉伸强度、热变形温度和尺寸稳定性。

纳米碳酸钙已广泛应用于通用塑料，如聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)和聚苯乙烯(PS)。在工程塑料中也有一些应用，如聚酰胺(PA)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)。

纳米碳酸钙在塑料中应用的几个技术因素

晶形:立方体和球形晶形是优选的。

粒径:80 ~ 120纳米。

水分:一般小于0.5%。

吸油值:这个值要低，一般在25-60 m2/g之间。

PH值:这个值越低越好。

分散性:塑料用纳米碳酸钙在塑料体系中应具有良好的分散性，防止颗粒二次团聚。

重金属含量:含量越低越好。

不溶性盐酸:主要指纳米碳酸钙中的黑点、黄点等杂质，必须严格控制。

(3)纳米碳酸钙在涂料中的应用

纳米碳酸钙不仅作为涂料中的优质增白颜料，降低了成本，提高了涂料的光泽度、干燥性和遮盖力，还具有透明、稳定、增强、快干的特点。在汽车涂料、粉末涂料、建筑涂料中，可以部分或全部替代钛白粉，达到同样的效果。粒径小于80 nm的纳米碳酸钙具有良好的触变性，可用作汽车底盘的防石涂料和面漆。

剪切变稀效果好:这种效果可以保证施工喷涂时粘度降低，不堵塞喷枪嘴，流动性好。

良好的触变性:适宜的粒径为30 ~ 80 nm。

(4)纳米碳酸钙在油墨中的应用

油墨市场需要高性能纳米碳酸钙。纳米碳酸钙应用于油墨产品时，表现出优异的分散性、透明性、优异的光泽、优异的吸墨性和干燥性。油墨中使用的纳米碳酸钙必须经过活化处理，其晶型主要是立方体和球形。

晶型:立方纳米碳酸钙具有流动性好、吸油值低、分散性好的优点，非常适合作为油墨中的填料。

透明度:与颗粒大小、晶型、分散性有关。

细度:是反映纳米碳酸钙等颜料的油墨研磨和分散程度的指标。碳酸钙在盐酸不溶物中应尽可能低，以便具有良好的分散性。

粘度:与纳米碳酸钙的用量、分散性、粒径有关。

流动性:油墨的流动性是粘度的倒数，表示油墨变稀的程度。

光泽度:是大多数油墨的主要特性指标。

白度:白度一般大于80%，过高会影响其他颜料的遮盖力。

水分:油墨不需要太多水分，低于3%即可。

(5)纳米碳酸钙在粘合剂中的应用

胶粘剂:也称为粘合剂，胶粘剂，或胶水的简称。它是一种能将同种或异种两种材料紧密结合的材料。

纳米碳酸钙用于胶粘剂的几个技术因素

晶体形式:立方体、菱面体和立方体部分链状晶体形式更适合于粘合剂。16

粒径:60 ~ 100纳米。

水分:纳米碳酸钙的含水量要低，一般小于0.5%。

PH值:建议保持较低的PH值。

吸油值:是影响碳酸钙在胶中润湿性的一个因素。

比表面积:纳米碳酸钙的比表面积为20 ~ 25m2/g。

表面改性:纳米碳酸钙的表面改性效果会影响其颗粒对胶体的共混效果和胶体的触变性。

(6)纳米碳酸钙在造纸中的应用

目前，纳米碳酸钙主要用于特殊纸制品，如纸尿裤、卫生巾等。其高耐光性和亮度可以提高纸制品的白度和耐光性；其高扩展性可以使造纸厂使用更多的填料和更少的纸浆，从而大大降低原料成本。纳米碳酸钙粒径细小均匀，对纸机磨损小，生产的纸制品更加均匀平整；其高吸油值可以提高彩纸的颜料牢度，还可以赋予纸张良好的柔韧性和柔韧性，以及良好的吸墨性和吸水性。

(7)纳米碳酸钙在化妆品中的应用

碳酸钙在化妆品中的应用由来已久，如珍珠粉或温泉中的碳酸钙浆液。业内在对天然碳酸泉深入研究的基础上，通过模仿天然碳酸泉的功能和有益化学成分，辅以具有美白保湿功效的成分，制备了人工碳酸泉制剂。

(8)在其他方面的应用。

食物

食品用纳米碳酸钙因其纯度高、分散性好、抗沉降性能优异、溶解性好、易吸收、口感好、杂质含量超低等特点，广泛应用于食品领域。作为碱性剂、营养补充剂、面团改良剂、固化剂、酵母营养剂、抗结剂、疏松剂、树胶糖助剂和改良剂，特别适用于强化钙的保健食品、钙片、胶囊、面制品、谷类早餐、饼干、乳制品、豆粉、软饮料、藕粉等。

医学

纳米碳酸钙在医学上有极其重要的用途。普通碳酸钙由于粒径较大，很难被人体吸收。所以补钙剂大多是有机钙，有利于人体吸收，补钙效果好，但成本高，价格贵。纳米碳酸钙的粒径比普通碳酸钙小得多，而且容易以无机钙的形式被人体吸收。其成本远低于有机钙，副作用也远小于糖尿病、尿毒症患者使用有机钙补钙。

医药级碳酸钙在药物配方中用作中和剂、助滤剂、缓冲和溶解剂、填充剂和钙源补充剂。钙是维持人体神经、肌肉、骨骼系统、细胞膜和毛细血管通透性的正常功能所必需的。可用于孕妇、哺乳期妇女、更年期妇女和老年人的补钙，还可用于防治骨质疏松症。

农业

用纳米碳酸钙改性农膜可以解决成本、性能和价格之间的矛盾。虽然无机纳米CaCO3和普通钙粉填料一样，不能直接降解农膜，但由于其独特的性能，纳米CaCO3可以大比例均匀填充在农膜中，从而在成型和二次拉伸过程中，在制品表面和内部形成无数微小的缝隙，帮助和加速了光/生物添加剂对农膜的降解。制成的农膜既能保证质量和使用性能，又能在不增加生产成本的情况下实现快速降解。