纳米碳酸钙的研究与应用状况

学号:350511T003泰山医学院毕业设计（论文）题目：纳米碳酸钙研究进展和应用状况院（部）系化学与化学工程学院所学专业高分子材料与工程年级、班级2005级本科二班完成人姓名车云霞指导教师姓名专业技术职称冀海伟讲师2009年6月1日论文原创性保证书泰山医学院学士毕业论文车云霞我保证所提交的论文都是自己独立完成，如有抄袭、剽窃、雷同等现象，愿承担相应后果，接受学校的处理。专业：高分子材料与工程班级：2005级本科2班签名：车云霞2009年6月1日纳米碳酸钙研究进展和应用状况车云霞2005级高分子材料与工程2班指导老师冀海伟摘要目的：总结国内纳米碳酸钙的生产方法和其改性技术进展，为国内纳米碳酸钙生产企业的健康、快速、稳定发展提供可靠依据，展望国内纳米碳酸钙产业的发展趋势，促使纳米碳酸钙生产技术充分应用于橡胶、造纸、塑料等化工行业，减小与国际先进生产技术的差距，并促进本国经济的发展。方法：通过搜集资料及实地调研，综述了近年来国内外纳米碳酸钙的研究,开发和产业化现状；讨论了我国纳米碳酸钙产业存在的主要问题；通过分析纳米碳酸钙生产工艺及其改性技术进展，发现我国企业在自主创新、资金融集、规范管理等各方面与国际水平均存在一定差距。结论：中国纳米碳酸钙产业发展应遵循自主开发与技术引进相结合及政府引导与市场机制相结合的原则；我国企业应当明确发展战略,加大研发投入,实现创新、模仿并举;拓宽融资渠道,有效融合金融资本与纳米碳酸钙技术;积极实施标准化管理;寻求战略合作,从而增强技术优势,降低市场风险,创造更高价值。关键词：纳米碳酸钙；生产工艺；改性技术；应用状况泰山医学院学士毕业论文车云霞ProgressinnanotechnologyresearchandapplicationofcalciumcarbonatesituationAbstractObjective:Tosummarizethedomesticproductionofnanocalciumcarbonatemodifiedtechnologicalprogressanditsdomesticproductionofnano-calciumcarbonatehealthy,rapidandstabledevelopmenttoprovidereliablebasisandlookforwardtothedomesticdevelopmentofnano-calciumcarbonateindustrytrends,topromotetheproductionofnano-calciumcarbonatetechnologyfullyusedinrubber,paper,plasticsandotherchemicalindustry,reducingtheinternationaladvancedproductiontechnologygapandtopromotenationaleconomicdevelopment.Methods:Thecollectionofdataandfieldresearch,synthesisofnano-calciumcarbonateathomeandabroadinrecentyearstheresearch,developmentandindustrializationofthestatusquo;discussionofnano-calciumcarbonateindustryinChina'smajorproblems;throughtheanalysisofnanometercalciumcarbonateproductiontechnologyanditsmodifiedtechnologicaladvancesfoundintheindependentinnovationofChineseenterprises,financialset,regulateallaspectsofmanagementandinternationalThereisacertaingapbetweentheaveragewater.Conclusion:Thenano-calciumcarbonateindustryinChinashouldfollowtheintroductionofself-developmentandtechnologyandgovernmenttoguidethecombinationofmarketmechanismandtheprincipleofcombining;China'senterprisesshouldbeacleardevelopmentstrategy,increasinginvestmentinresearchanddevelopmenttoachieveinnovation,bothtoimitate;broadenthefinancingchannels,effectiveintegrationoffinancialcapitalandtechnologyofnano-calciumcarbonate;activelyimplementstandardizedmanagement;seekstrategiccooperation,thus泰山医学院学士毕业论文车云霞enhancingthetechnologicaladvantagesandreducemarketrisk,andcreatehighervalue.Keywords:nanocalciumcarbonate;productionprocess;modifiedtechnology;application泰山医学院学士毕业论文车云霞目录前言.....................................................................11.纳米碳酸钙的生产方法..................................................11.1复分解法............................................................11.2碳化法..............................................................11.2.1间歇式碳化法....................................................21.2.2连续喷雾碳化法..................................................21.2.3超重力碳化法....................................................31.2.4多级喷雾碳化法..................................................32．纳米碳酸钙的表面改性技术..............................................42.1表面活性剂改性法....................................................42.2偶联剂改性法........................................................52.3聚合物改性法........................................................52.4反应性单体以及活性大分子改性法......................................62.5原位聚合改性法......................................................63．纳米碳酸钙的应用现状..................................................83.1在橡胶中的应用......................................................83.2在造纸中的应用......................................................83.3在塑料中的应用......................................................94.纳米碳酸钙的发展前景..................................................10参考文献................................................................12致谢.................................................................13泰山医学院学士毕业论文车云霞1前言纳米碳酸钙是指碳酸钙粉体至少有一维粒度控制在1~100nm之间的碳酸钙分子聚合体，其粒子尺度处于团簇分子和宏观物体交替的过渡区域，单个的纳米碳酸钙原生粒子（也称一次粒子）用肉眼甚至用普通的光学显微镜是无法观察到的，必须使用高分辨率的电子显微镜才能看清楚其结构和形状。纳米碳酸钙所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、催化性、光热阻和熔点等方面与普通轻质碳酸钙不同或反常的物理、化学特性，例如：增韧性、补强性、透明性、触变性、流平性和消毒杀菌等应用方面的特殊性能。随着对纳米碳酸钙应用研究的深入而逐渐被人们撩开了其神秘的面纱，极大地激发了国内外广大科技人员的研发兴趣。纳米碳酸钙作为一种新型高档无机功能材料，与普通碳酸钙产品相比，它具有粒子细、比表面积大、表面活化率高、白度较高等特点，在众多应用领域中可起到增强、增韧作用，从而改善产品的使用性和外观性。它可以部分取代如白炭黑等昂贵的原材料，使产品成本下降，质量大幅度提高。因此，纳米碳酸钙一出现，就变现出广泛的适用性和旺盛的市场需求，在涂料、塑料、橡胶、胶粘剂、造纸、油墨、油漆、化妆品以及医药和食品等领域具有广泛的用途。目前一吨位价在万元以上，是具有万吨级规模，工业化水平最高的纳米产业。其增韧补强效果极大地改善和提高了相关行业的产品性能和质量，其纳米效应和特性在生产过程和应用过程的表现，一直为广大纳米碳酸钙生产企业和用户所关注。根据国内塑料行业现状和纳米碳酸钙近几年使用情况，部分业内专家最近建议塑料行业在使用纳米碳酸钙时，应重点开拓以下领域：降解农膜、纳米改性汽车塑料配件和专用树脂。降解农膜我国农用地膜年用量在45万吨以上，由此带来了难以回避的土地污染问题。因此，推广和使用降解农膜的呼声很高，但目前可完全生物降解的农膜价格过高，仍难以推广应用。而使用纳米碳酸钙对农膜改性处理则可解决成本、性能与价格的矛盾。虽然无机纳米碳酸钙填料与普通钙粉填料一样，不能起到对农膜的直接降解作用，但由于纳米碳酸钙特有的性能，使其能大比例均匀地填充于农膜中，使产品在成型和实施二次拉伸时，表面和内部形成无数微小缝隙，帮助并加速光/生物助剂对农膜的降解，制成的农膜既能保证质量和使用性能，又不增加生产成本，还可实现快速降解。纳米改性汽车塑料配件轻量化是汽车节能降耗的关键。有关数据表明，汽车质量泰山医学院学士毕业论文车云霞2每减轻10%，燃油消耗就可下降6%~8%。为减轻汽车自重，采用高性能塑料配件替代笨重的金属部件已经成为发展主流。普通塑料制品模量和耐热性较低，抗冲强度差，因而难以直接用于汽车配件。但如果在塑料树脂中添加一定比例的纳米碳酸钙及其他助剂，对树脂进行改性，所制得的产品耐热性、抗老化性和抗冲强度均可明显增强。这将是今后国内纳米碳酸钙需求增长最快，也最具开发潜力的领域。比如，轿车中使用的经添加纳米碳酸钙改性的PP，其耐热性可由80℃提高到