碳酸鈣是一種無機化合物，化學(xué)式是CaCO3,相對分子量是100.9，CAS號為471-34-1，它是地球上常見物質(zhì)，是大理石、石灰石、白堊、巖石等天然礦物的主要成分。碳酸鈣粉體為白色粉末，無臭無味，熔點1339℃，在空氣中穩(wěn)定，幾乎不溶于水，在含有銨鹽或三氧化二鐵的水中為溶解，不溶于醇，遇稀醋酸、稀鹽酸、稀硝酸發(fā)生泡沸，并溶解，加熱到898.6℃開始分解而氧化鈣和二氧化碳。

碳酸鈣粉體作為填充改性材料廣泛應(yīng)用于塑料、橡膠和涂料等行業(yè)，既可提高復(fù)合材料的剛性、硬度、耐磨性、耐熱性和制品的尺寸穩(wěn)定性等，又能降低制品的成本。由于CaCO3原料來源廣泛、價格低廉且無毒性，所以它是高聚物復(fù)合材料中用量最大的無機填料，但是碳酸鈣直接用于高聚物中存在兩個缺陷：（1）分子間力、靜電作用、氫鍵、氧橋等會引起碳酸鈣粉體的團聚；（2）碳酸鈣表面具有親水性較強且呈強堿性的羥基，會使其與聚合物的親和性變差，在高聚物中分散不均勻，導(dǎo)致兩種材料間界面缺陷。為了增強CaCO3在高聚物中的浸潤性，消除表面高勢能，提高其在復(fù)合材料中的分散性能和疏水親油性，改進CaCO3填充復(fù)合材料的加工和力學(xué)等綜合性能，并提高其在復(fù)合材料中的填充量，對CaCO3進行表面改性是非常有必要的。

改性后的碳酸鈣在高聚物中有很好的相容性和分散性，填充于高聚物中可以改善以下性能：

力學(xué)性能

由于碳酸鈣的硬度大，填充碳酸鈣會提高制品的硬度和剛度，力學(xué)性能增強，制品的抗拉強度和抗彎強度得到改進，并使塑料制品的彈性模量顯著提高。

耐熱性能

在高聚物中加入碳酸鈣后， 由于碳酸鈣的熱穩(wěn)定性好，可使高聚物的熱膨脹系數(shù)、尺寸收縮率降低，而不像玻璃纖維增強熱塑性塑料那樣，在不同方面有不同收縮率，加入碳酸鈣后，可使制品的翹度、彎度變小，這是與纖維填充料相比最大的特點，制品的熱變形溫度隨著碳酸鈣的增加而增高，改善制品的耐熱性。

耐輻射性

高聚物—碳酸鈣復(fù)合材料對射線有一定的吸收能力，一般可以吸收30%-50%入射紫外線，可防止塑料制品的老化。

環(huán)保性

大多數(shù)高聚物在自然環(huán)境中很難降解，日益增多的廢棄高分子材料已經(jīng)成為城市垃圾的重要來源，產(chǎn)生的白色污染嚴重影響人類的生存環(huán)境，這已經(jīng)成為全球性的問題。在高聚物中加入碳酸鈣可以使制品表面多孔、內(nèi)部疏松，使高聚物與紫外線接觸面積增大，加快高聚物的老化，提高降解速度；另一方面，加入碳酸鈣可直接減少高聚物的用量，從源頭減少高聚物的污染。以聚丙烯為例，據(jù)統(tǒng)計，2018年我國聚丙烯消費量在2400萬噸左右，按碳酸鈣添加10-30%計算，我國一年節(jié)約聚丙烯240萬噸-720萬噸，節(jié)約1噸聚丙烯可以減排二氧化碳4.2075噸，節(jié)約的聚丙烯相當(dāng)于減少1009.8到3029.4萬噸二氧化碳排放，據(jù)調(diào)查，每棵樹平均每年可以吸收465千克二氧化碳，這就相當(dāng)于每年多栽種了2171-6514萬棵樹。

結(jié)術(shù)語：

人類賴以生存的地球表層中貯藏著豐富的石灰石資源，石灰石中90%是碳酸鈣，碳酸鈣作為一種復(fù)合材料的添加劑，他是始于碳酸鈣終于碳酸鈣，無化學(xué)結(jié)構(gòu)變化，不會對生態(tài)造成人為的改變。合理使用碳酸鈣，可以增加高聚物的力學(xué)性能、耐熱性能、環(huán)保性能等，同時減少高聚物的用量，降低生產(chǎn)成本，是件利國利民的好事，是可持續(xù)發(fā)展的重要課題。

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