中國(guó)粉體網(wǎng)訊 據(jù)了解,,每噸60元的石灰?guī)r,,加工成煉鋼的氧化鈣,,每噸售價(jià)可翻10倍,;加工成更高端的納米碳酸鈣,,每噸可以賣到2000多元,,升值30多倍,。
納米碳酸鈣具有許多優(yōu)良的性質(zhì),,尤其是在改性之后,,其應(yīng)用范圍非常廣,已成為目前生產(chǎn)和使用量最大的納米材料,。
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納米碳酸鈣在塑料中的應(yīng)用
同普通碳酸鈣相比,,經(jīng)過(guò)改性的納米碳酸鈣除了作為填充劑,還能起到活性劑和補(bǔ)強(qiáng)劑的作用,,可以增加塑料制品體積,,提升制品的硬度和強(qiáng)度,改善塑料加工性能,,并增強(qiáng)塑料制品的耐熱性,、彎曲強(qiáng)度、彈性模量等各項(xiàng)性能指標(biāo),。
納米碳酸鈣已廣泛應(yīng)用于PVC,,PS,PP等各種塑料的加工中,,其中以PVC的用量最為龐大,,尤其是電線電纜,、管材等制品。
塑料用納米碳酸鈣推薦指標(biāo)
納米碳酸鈣在橡膠中的應(yīng)用
納米碳酸鈣在橡膠工業(yè)中主要應(yīng)用于輪胎,,電線,、電纜,橡膠制品等,,可起到增加體積,降低成本,,改進(jìn)橡膠加工性能的作用,。
輪胎:納米碳酸鈣可部分替代炭黑和白炭黑用于汽車輪胎的生產(chǎn),但在補(bǔ)強(qiáng)效果方面仍有差距,,因此在應(yīng)用中以受應(yīng)力較小的部位為主,,如胎側(cè)、簾布膠,、氣密層膠,、內(nèi)層膠、緩沖膠等,。在生產(chǎn)中,,納米碳酸鈣與活性氧化鋅搭配使用可大幅提升輪胎胎面膠的強(qiáng)度。
膠管和膠帶:納米碳酸鈣在膠管,、膠帶中主要起補(bǔ)強(qiáng),、增白,同時(shí)提高膠料分散性的效果,。
電線電纜:納米碳酸鈣一般用于礦用電線電纜,、高壓電線電纜、船用電線電纜等的保護(hù)套和電器電線電纜膠料,。
橡膠用納米碳酸鈣推薦指標(biāo)
納米碳酸鈣在膠黏劑中的應(yīng)用
納米碳酸鈣具有粒度分布窄,、粒徑和顆粒形態(tài)可控、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),,廣泛應(yīng)用于密封膠和粘膠劑中,,具有成本低、補(bǔ)強(qiáng)性能和觸變性好等優(yōu)點(diǎn),。用納米碳酸鈣最多的是硅酮膠,、MS膠、聚氨酯膠等品種,。
密封膠,、膠黏劑用納米碳酸鈣推薦指標(biāo)
納米碳酸鈣在涂料中的應(yīng)用
相比于重鈣或普通輕鈣,納米碳酸鈣在涂料中除了有較好的補(bǔ)強(qiáng)效果,,還可提高涂料的遮蓋力,、光澤度,,透明性、快干性,、及穩(wěn)定性,。
將納米碳酸鈣添加到有機(jī)或水性涂料中,所形成的涂層不僅具有細(xì)膩,、均勻,、快干、白度高等特性,,還能取代價(jià)格昂貴的鈦白粉和價(jià)格較高的膠質(zhì)鈣,,降低基料粘合劑用量,使配方中密度較大的立德粉懸浮,,防止沉降,,而且可通過(guò)空間位阻效應(yīng)提高涂層的耐洗刷性和穩(wěn)定性,尤其適于生產(chǎn)高檔汽車面漆和底盤聚醋漆等,。
涂料用納米碳酸鈣推薦指標(biāo)
納米碳酸鈣在油墨中的應(yīng)用
油墨主要由色料,、連接料、填料,、助劑等組成,,經(jīng)改性的納米碳酸鈣與連接料相容性好,且具有光澤度高,、穩(wěn)定性強(qiáng),、適應(yīng)性強(qiáng)、不影響油墨的因數(shù),、干燥性能優(yōu)良等優(yōu)勢(shì),,可綜合提高油墨的質(zhì)量且降低生產(chǎn)成本。
膠印油墨用納米碳酸鈣推薦指標(biāo)
納米碳酸鈣在造紙中的應(yīng)用
作為造紙?zhí)盍�,,納米碳酸鈣粒度小且均勻,,對(duì)設(shè)備磨損小,使紙制品細(xì)膩均勻,,同時(shí)粒徑小,,吸油值和比表面積大,有利于顏料的牢固,;白度好,、亮度高、蔽光性好,,可提高紙張的白度和蔽光性,;可節(jié)省紙漿使用量,降低成本,同時(shí)有利于環(huán)境保護(hù),。
在卷煙紙中,,納米碳酸鈣的添加量約45%~50%。
在高檔衛(wèi)生用紙中,,尤其是在女性用品,、嬰兒用品如衛(wèi)生巾、尿不濕,、紙尿褲等產(chǎn)品中,,納米碳酸鈣用量很大,主要用來(lái)生產(chǎn)透氣性好同時(shí)不透水的聚乙烯薄膜,,此外由于納米碳酸鈣粒徑小,,制成的產(chǎn)品細(xì)膩,不傷皮膚,,不會(huì)對(duì)人體造成感官上的不舒適。
在造紙涂料中,,納米碳酸鈣由于具有白度高,、比表面積大、活性高,、補(bǔ)強(qiáng)性好等特點(diǎn)可提高涂布紙的光澤度,、白度、平滑度,、表面強(qiáng)度和油墨吸收性,。
納米碳酸鈣在潤(rùn)滑油中的應(yīng)用
將納米碳酸鈣添加到潤(rùn)滑油中,納米碳酸鈣與金屬表面之間可通過(guò)靜電吸附作用形成單分子保護(hù)膜,,提高潤(rùn)滑油的抗磨減摩特性,。此外,傳統(tǒng)潤(rùn)滑油添加劑中普遍含有S,、P,、Cl等對(duì)環(huán)境有害的元素,納米碳酸鈣因其生物可降解性而對(duì)環(huán)境友好,。
納米碳酸鈣在鋰電池中的應(yīng)用
Ju等通過(guò)添加納米碳酸鈣制備了陰離子錨固涂層,,使陽(yáng)極穩(wěn)定性明顯改善,納米碳酸鈣涂層可吸附局部TFSI-陰離子,,降低陰離子濃度,,進(jìn)而促進(jìn)鋰離子快速擴(kuò)散,最終有效抑制鋰枝晶的生長(zhǎng),。研究表明,,采用納米碳酸鈣涂層的陽(yáng)極在420次以上充放電循環(huán)后仍能保持98.4%的高庫(kù)侖效率,甚至在20mAh/cm2的超高電池容量下庫(kù)侖效率達(dá)到99.1%。
納米碳酸鈣在生物醫(yī)藥中的應(yīng)用
納米碳酸鈣在具有多晶型,、表面效應(yīng),、小尺寸效應(yīng)等特性的同時(shí),具有良好的生物相容性和生物可降解性,,使其在藥物輸送,、組織修復(fù)、生物傳感等方面具有巨大的應(yīng)用潛力,。
在靶向藥物中,,納米碳酸鈣具有更強(qiáng)穿透力和更高藥物裝載量,能延長(zhǎng)在血液中的循環(huán)時(shí)間,,靶向治療效率和穩(wěn)定性更高,;Abdulrahman等通過(guò)向修復(fù)性聚合物中添加納米碳酸鈣,改變齲齒相關(guān)病原體抗菌活性,,不僅延長(zhǎng)了修復(fù)性聚合物的壽命,,而且起到預(yù)防齲齒及其相關(guān)疾病的作用;納米碳酸鈣因量子點(diǎn)效應(yīng)而具有幾乎無(wú)干擾的快速響 應(yīng)特性,, 能作為理想的成像劑和生物標(biāo)志物,。
納米碳酸鈣在建筑材料中的應(yīng)用
在建筑材料領(lǐng)域,使用鈣源(氫氧化鈣,、氧化鈣和納米碳酸鈣)對(duì)電熔鋯酸鋇進(jìn)行摻雜改性,,顯著改善抗侵蝕性能。由堿渣制備而成的超細(xì)納米碳酸鈣粉可以制備水泥砂漿,。SHCA等人將納米碳酸鈣填充高強(qiáng)度纖維增強(qiáng)混凝土,,可以有效提升材料的流變能力以及穩(wěn)定性。
納米碳酸鈣在食品領(lǐng)域中的應(yīng)用
據(jù)悉,,比表面積為30m2/g的納米碳酸鈣應(yīng)用于乳飲料,,可以提高乳飲料的鈣含量,抑制沉淀,;用于海鮮醬的納米碳酸鈣,,可以賦予海
鮮醬質(zhì)感、增加醬的強(qiáng)度,,使之獲得柔軟的口感,,并可延長(zhǎng)保質(zhì)期。
納米碳酸鈣在陶瓷領(lǐng)域中的應(yīng)用
開(kāi)發(fā)顆粒分布均勻的立方體碳酸鈣,,可用于在600℃低溫下制造致密化陶瓷,。
納米碳酸鈣在日化行業(yè)的應(yīng)用
納米碳酸鈣由于顆粒細(xì)、純度高,,在化妝品,、牙膏等日用品中可作為填料,。
綜合而言,納米碳酸鈣應(yīng)用面十分廣泛,,涉及橡膠工業(yè),、塑料工業(yè)、涂料工業(yè),、造紙工業(yè),、制藥業(yè)等,新的應(yīng)用領(lǐng)域還在不斷拓展和延伸,。近年來(lái),,受房地產(chǎn)行業(yè)政策調(diào)控影響,硅膠鈣等需求有所萎縮,,但其他下游行業(yè)發(fā)展較好,,產(chǎn)量普遍呈上升趨勢(shì)。
另一方面,,納米碳酸鈣的粒徑和形貌直接決定了其性能和應(yīng)用領(lǐng)域,,現(xiàn)已開(kāi)發(fā)出的納米碳酸鈣形貌有紡錘形、立方形,、球形,、鏈狀、針狀,、片狀等,分散性好的立方形納米碳酸鈣可用作塑料橡膠制品的補(bǔ)強(qiáng)劑,,鏈狀,、針狀碳酸鈣具有優(yōu)良的補(bǔ)強(qiáng)作用,球形碳酸鈣具有良好的分散性和耐磨性,,片狀碳酸鈣用于造紙和涂料中,,能起到良好的遮蓋作用。
不同行業(yè)對(duì)納米碳酸鈣的要求不一,,除了粒徑,、形貌,對(duì)產(chǎn)品的吸油值,、分散性,、水分、pH 值等提出不同的要求,。企業(yè)需要不斷加強(qiáng)研發(fā),,對(duì)納米碳酸鈣的高性能化應(yīng)用深入研究,優(yōu)化配方調(diào)試,,提升納米碳酸鈣的適配性,。
再者,在納米碳酸鈣領(lǐng)域,由于研發(fā)生產(chǎn)起步較早,,國(guó)外企業(yè)依靠強(qiáng)大的研發(fā)能力,、穩(wěn)定可靠的產(chǎn)品質(zhì)量、精良的儀器,、良好的品牌信譽(yù),,占據(jù)了國(guó)內(nèi)大部分高端市場(chǎng),價(jià)格普遍比國(guó)產(chǎn)同類產(chǎn)品高1至3倍,。
我國(guó)納米碳酸鈣行業(yè)的技術(shù)水平仍然有著很大的提升空間,。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的納米碳酸鈣主要應(yīng)用于橡塑、密封膠,、油墨和涂料等傳統(tǒng)領(lǐng)域,,需要加大研發(fā)投入,積極拓展納米碳酸鈣在食品,、陶瓷,、工程塑料、輕質(zhì)填料,、生命科學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用研發(fā),,增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力,搶占中高端產(chǎn)品市場(chǎng)份額,。
參考資料:
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文自楨等.納米碳酸鈣的合成,、改性以及應(yīng)用進(jìn)展
劉亞雄.日本納米碳酸鈣生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品介紹
凱龍股份募資說(shuō)明書(shū)
(中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/黑金)
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