作（zuò）為填（tián）料（liào）使用的（de）碳酸鈣，若未經表麵處理，與有機（jī）高（gāo）聚物（wù）的（de）親和性較差，容易造成在高聚物中分散不均勻，從而（ér）造成（chéng）兩種材料的（de）界麵缺（quē）陷，因此需（xū）要改進碳酸鈣填料的應用（yòng）性能。活性碳酸鈣（又稱改性碳酸（suān）鈣）是以普通碳（tàn）酸鈣粉體（有重鈣和輕鈣之分）為基料，采用多功能表麵活性（xìng）劑和複合型高效加工助劑（jì），對無機粉體（tǐ）表麵進（jìn）行改性活化處理而成。

      經改性處理後的碳酸鈣粉體，表麵形成一種特殊的包層結構，能顯著改善在聚烯（xī）烴等高聚物基體（tǐ）中（zhōng）的分散性和親和性，並（bìng）且能與高聚物基（jī）體間產生界麵作用，從而提高製品的抗（kàng）衝（chōng）擊（jī）強度，是一種性能優良的增量（liàng）型填充料。

      用（yòng）表麵活性劑處理碳（tàn）酸鈣時，由於（yú）碳酸鈣是無機物，所以（yǐ）它和（hé）表麵活性劑的親水（shuǐ）基（jī）有很大的親和力，它們之間進行類似化學（xué）鍵（jiàn）這樣（yàng）的（de）化學結（jié）合，親油（yóu）基就定向於碳酸鈣微粒（lì）的表麵，形成一層單分子膜。這就是活性碳（tàn）酸鈣生產的基本原理，這樣（yàng）處（chù）理過的填（tián）料已由親水（shuǐ）性變 為親油性，對（duì）樹脂一類的有（yǒu）機物有良好（hǎo）的親和力。 必須指出，可以用來對碳酸鈣進行表麵處理的，除（chú）了表麵（miàn）活性（xìng）劑以（yǐ）外（wài），還有近年來發展起來（lái）的有機（jī）偶聯劑以及各種改性劑。凡是用這些（xiē）物（wù）質處（chù）理的碳酸鈣（gài）都可（kě）以（yǐ）籠統 地稱為（wéi）活性碳酸鈣。

      活性碳酸鈣對一般橡膠、塑（sù）料製品均具（jù）有一定補強性，改善無機填料與樹脂的（de）相容性，從而改善（shàn）製品的機（jī）械性能、加工性能，提（tí）高（gāo）複合材（cái）料 的熱穩定性，實現高填（tián）充。 pvc管材、板材、電纜料等，可提高複合材料熱（rè）穩定性（xìng）、表麵光（guāng）潔度（dù）、填料填（tián）充（chōng）量，減少樹脂（zhī）用量，降低成本。 pp、pe、橡膠等，特別適用（yòng）pvc管材，可提（tí）高（gāo）複合材料熱穩定（dìng）性、表麵光潔（jié）度（dù）、填料填充量，減少樹（shù）脂用量，降低成本。

      早期活性碳酸鈣生（shēng）產（chǎn）多數（shù）以輕鈣為主（zhǔ）要基料。由於輕鈣的生（shēng）產工藝複雜（zá），價格高，同（tóng）時生產輕鈣對環境產（chǎn）生汙染，近十年的趨勢是重鈣逐（zhú）步取代輕（qīng）鈣。國外經濟發達（dá）國家（jiā）重鈣對輕鈣的使用比約（yuē）為14-18:1，明顯高於我國（guó）。隨著相（xiàng）關行業的（de）發（fā）展，在上（shàng）述（shù）應用領域（yù）內，我國重鈣對輕鈣的（de）用（yòng）量比逐步達（dá）到8-12倍（bèi）。

       常用改性劑及處理方法 

       對（duì）於（yú）重鈣，常用的表（biǎo）麵改性（xìng）劑為硬以酯酸及（jí）其鹽、偶聯劑（jì）等。

       1、硬酯酸及其（qí）鹽

       常用的（de）改（gǎi）性（xìng）方（fāng）法是（shì）將碳酸（suān）鈣進行（háng）幹燥，除去水份，在改性設備中進行。幹（gàn）度控製在（zài）100-110℃,時間0.5-1.0h或更短即可。將（jiāng）幹（gàn）燥後的重鈣加（jiā）入（rù）改性設備（bèi），邊攪拌邊加入（rù）硬酯酸或其鹽。硬酯酸的用（yòng）量約為碳酸（suān）鈣質量的0.8-1.0%。反應溫度控製在100℃左（zuǒ）右、時間15－30min，產品即可進（jìn）行包（bāo）裝。 

      硬酯酸或硬酯酸鹽（yán）改性碳酸（suān）鈣具（jù）有相當好的補強作用，可取（qǔ）代炭黑和白炭（tàn）黑填料。改性碳酸鈣填料可提（tí）高塑料製（zhì）品的耐衝擊性能，在塗料工業（yè）中能部（bù）分取代鈦白粉。 

      2、偶聯劑 

      2.1 鈦（tài）酸（suān）酯偶聯（lián）劑：鈦酸酯偶聯劑根據分子結構和礦物（wù）表麵偶聯劑（jì）的構（gòu）型，分為單烷氧基型、螯合型、配位型（xíng）三種。 

       單烷氧型。除焦磷酸酯（zhǐ）基外（wài），因耐（nài）水性差，隻能（néng）將偶聯劑用（yòng）有機溶劑（jì）或惰性無水增塑（sù）劑稀釋，溶劑和偶聯劑質量比應大於1，經充分攪拌溶解後（hòu），滴加或噴灑到預先烘幹（gàn）的重（chóng）鈣粉體表麵拌勻，在90-100℃的（de）改性設備中攪拌（bàn）15min以上即可。也可將碳酸鈣放入含有偶聯劑溶劑中攪拌均勻，偶聯（lián）劑將重（chóng）鈣包裹後，把多餘的溶劑脫除（chú）. 

       螯合型。耐水性能好（hǎo），可（kě）在水相中包覆重鈣粉（fěn）體，但大多（duō）不溶於（yú）水，可用水性溶（róng）劑、表麵活性劑或高速攪拌等（děng）法（fǎ），促使乳化分散在水中。含磷酸基、焦磷酸基及磺（huáng）酸基的鈦酸酯可用胺類試（shì）劑使之（zhī）季胺化後溶於（yú）水。如用KR－138S螯合型（xíng）偶聯劑（jì）對碳（tàn）酸（suān）鈣粉進行改（gǎi）性時，將1份KR-138S和0.5份三乙胺混合製（zhì）成季胺（àn）鹽,並分（fèn）散600份水（shuǐ）中，加入200份（fèn）碳酸鈣，充分攪勻（yún），脫水，烘（hōng）幹（gàn）即可。 

      配位型。配（pèi）位型偶聯劑和螯（áo）合型的用法（fǎ）相似，因為耐水性好並（bìng）且大多數不溶於水，因此（cǐ）可先將其（qí）溶有機溶劑中再（zài）包（bāo）覆（fù）碳酸鈣粉（fěn）料。 

      鈦（tài）酸酯偶聯劑的用（yòng）量（liàng），約為碳酸（suān）鈣質量的0.5－3.0％。 鈦酸（suān）酯偶聯劑（jì）處理後的重鈣粉，與聚合（hé）物分子有很好的（de）相容性（xìng）。由（yóu）於它能在碳酸分子（zǐ）和聚合物分（fèn）子之間形（xíng）成分子架（jià）橋，增加（jiā）了（le）有機聚合（hé）物或樹脂與（yǔ）碳酸鈣之（zhī）間（jiān）的相（xiàng）互作用（yòng），相應提高（gāo）了熱塑性（xìng）複合材（cái）料的力學性能，如衝擊強度、拉伸（shēn）強度（dù）、彎曲（qǔ）強（qiáng）度以（yǐ）及伸（shēn）長率等。 

      2.2　鋁（lǚ）酸酯偶聯劑：鋁（lǚ）酸酯偶聯劑的改性方法，與其（qí）他各種偶聯劑的改性方法（fǎ）類似。將重鈣粉料置於100－130℃的（de）改（gǎi）性設備（bèi）中，邊攪拌邊烘幹（gàn），約十（shí）多（duō）分鍾，然（rán）後分三次（cì）加入計量（liàng）的偶聯劑。每次間隔2－3min，加（jiā）完（wán）後（hòu），再攪拌（bàn）5min即可（kě）。鋁（lǚ）酸酯偶聯（lián）劑的用量，大約是麵酸鈣質量（liàng）的1％－2％。鋁酸酯偶聯劑對生鈣的改善效果，與鈦酸偶（ǒu）聯劑的相當（dāng），優於硬酯酸（suān）及其鹽。另外，鋁（lǚ）酸（suān）酯偶（ǒu）聯劑（jì）價格（gé）低廉，顏（yán）色淺，不影響產品的白度。

      通過實驗數據比對發現（xiàn），偶聯劑的改性效果（guǒ）優（yōu）於硬酯酸的改性效果，特別是鈦酸酯偶聯劑更為明顯。由（yóu）於偶聯劑（jì）與碳酸鈣表（biǎo）麵的羥基作（zuò）用形成化學鍵，在碳酸鈣表麵（miàn）覆蓋一（yī）層偶聯（lián）劑單分子（zǐ）膜；並且（qiě）鈦酸酯偶（ǒu）聯劑另一端與高分子聚合物相混（hún）溶（róng），使（shǐ）碳酸鈣與ＰＶＣ結合得很好，製品具有很（hěn）好（hǎo）的彈性和抗衝擊性能。