纳米级超细碳酸钙

纳米级超细碳酸钙（英文名称Nanocalcium carbonate）是碳酸钙的一种形态，纳米（nanomaterarial）代表一尺度，为10-9m，符号为nm。纳米级超细碳酸钙是80年代发展起来的一种新型超细固体材料。纳米材料是指在三维空间中，至少有一维处于纳米尺寸的范围，或由它们作为基本单元构成的材料，颗粒在1~100nm范围。纳米材料具有小尺寸效应，表面效应和宏观量子隧道效应。因而展现出许多特有性质，在催化、滤光、光吸收、医药、磁介质及新材料等方面有广泛的用途。外观为白色或淡黄色六方晶体粉末状，无味、不溶于水和乙醇、能溶于酸，释放出二氧化碳。分子式为CaCO3。

物理性质

【外观】白色或淡黄色、无味，六方晶体粉末状。

【熔点】（℃） 1339

【分解温度】℃ 825~896.6

【相对密度】 2.71

【溶解性能】不溶于水和乙醇、能溶于酸，释放出二氧化碳，也溶于氯化铵溶液。

【稳定性】稳定

化学性质

【CAS登录号】471-34-1

【EINECS登录号】207-439-9

【分子量】100.09

【分子式及结构式】分子式为CaCO3，结构式如下：

【常见的化学反应】具有碳酸钙的一般通性，遇稀醋酸、稀盐酸、稀硝酸等产生气泡并溶解。生成相应的钙盐，释放出二氧化碳。加热到约900℃时分解为氧化钙和二氧化碳。混有CaCO3的水通入过量二氧化碳，会生成碳酸氢钙溶液。

【禁配物】酸、碱

【聚合危害】无聚合危害

主要用途

纳米碳酸钙用于塑料中与树脂亲合性好，可有效增加或调节材料刚性，韧性，以及弯曲强度等，并可改善塑料加工体系的流变性能，降低塑化温度，提高制品尺寸稳定性，耐热性及表面光洁性；在天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶等橡胶体系中，容易混练，分散均匀，并可使胶质柔软，还能提高压出加工性能和模型流动性。使橡胶制品具有表面光滑，伸长率大，抗张强度高，永久变形小，耐弯曲性能好，耐撕裂强度高等特点。

由于纳米级碳酸钙具有高光泽度、磨损率低、表面改性及疏油性，可填充聚氯乙烯、聚丙烯和酚醛塑料等聚合物中，现在又被广泛应用于聚氯乙烯型材，管材，电线、电缆外皮胶粒、薄膜（压延膜）的生产，鞋业制造等。还适合用于聚丙烯、聚乙烯、聚碳等塑料改性。由于活性纳米碳酸钙表面亲油疏水，与树脂相容性好，能有效提高或调节制品的刚、韧性、光洁度以及弯曲强度；改善加工性能，改善制品的流变性能、尺寸稳定性能、耐热稳定性，具有填充及增强、增韧的作用，能取代部分价格昂贵的填充料及助剂，减少树脂的用量，从而降低产品生产成本，提高市场竞争力。

在涂料工业中可作为颜料填充剂，具有细腻、均匀、白度高、光学性能好等优点，纳米碳酸钙具有空间位阻效应，在制漆中，能使配方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，光泽高，而遮盖力却不下降，这一特性使其在涂料工业被大量推广应用。

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，粘度低，能有效的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。

作为填料，可替代价格较高的胶质钙，能提高油墨的光泽度和亮度。纳米碳酸钙还用于饲料行业，可作为补钙剂，增加饲料的含钙量，在化妆品中使用，可替代钛白粉。

制造方法

纳米碳酸钙的工业制备采用碳化法，将质量好的氧化钙溶于水，并将生成的悬浮氢氧化钙，在高剪切力作用下粉碎，多级固液分离除去颗粒及杂质，得到一定浓度的精制的氢氧化钙悬浮液。在一定浓度和纯度的Ca(OH)2的悬浮液中通入高纯度的二氧化碳气体进行碳化。通过对Ca(OH)2悬浮液的温度、pH值、二氧化碳气体的流量等参数控制碳酸钙晶核的成核速率；在碳化至形成一定的晶核数后，由晶核形成控制转化为晶体生长控制，此时加入晶形调节剂控制各晶面的生长速率，从而达到形貌可控；继续碳化至终点，加入分散剂调节粒子表面电荷，得到分散的立方形碳酸钙纳米颗粒。所获得的纳米碳酸钙粒子在25～100nm之间可控，立方形，比表面大于25m/g，粒径分布 GSD为1.57，吸油值小于28g/100gCaCO3，且无团聚现象。所获得的产品性能优异，可作为高档橡胶、塑料以及汽车底漆中的功能填料。

【产业链】上游碳酸钙，下游纳米碳酸钙，塑料、橡胶等制品。

【参考质量指标】纳米碳酸钙的品种比较多，参考质量为：粒子在25～100nm之间，比表面大于25m/g，粒径分布 GSD为1.57，吸油值小于28g/100gCaCO3，且无团聚现象。

毒性和环境影响

碳酸钙属于中性物，本身无毒，在制造和处理过程中，由于工艺本身，以及所用助剂品种本身的毒性，可能会使纳米碳酸钙有毒性，会造成有害于人体、生物和环境，需根据具体工艺和各种助剂品中的性能和用量加以说明与防范、治理。但由于产品是一超细粉体，因此必需要防范粉体对人体、环境的危害。

包装、贮存和运输

采用麻布袋或塑料袋包装。内用双层塑料袋、外用麻袋或塑料编织袋包装。每袋净重50公斤或25公斤。

储于干燥、阴凉处，防高温，避免与酸类物质接触。运输中防止勾挂散包。

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