超细碳酸钙复合材料的制备研究

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1、中南大学硕士学位论文超细碳酸钙复合材料的制备研究姓名：赵眉飞申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：满瑞林20050427摘要碳酸钙作为一种无机粉体材料，广泛应用于橡胶、塑料、造纸、涂料等行业作为填料，起增容降价的作用。但因耐酸性差，其用途受到限制，故需对其进行表面包覆处理，以改善其性能。本文采用自吸式搅拌碳化反应器生成碳酸钙晶核并对其表面包覆Si02壳层。论文探讨了碳化微观过程，研究了碳化温度、Ca(OH)2和C02浓度、包覆剂Na2Si03用量等影响因素和最佳工艺条件。研究表明，以7％(wB)左右的Ca(OH)2为原料，通入含量为25％～30％(9B)coj空气的混合气体

2、进行碳化，控制碳化温度为20℃左右，碳化生成碳酸钙微细晶核，在碳化基本完成时，按照Si02／CaC03理论量为5％(wB)加入Na2Si03水溶液，继续碳化至pH值基本不变，产生的Si02包覆在已生成的碳酸钙晶核表面，经过滤、洗涤、干燥，得到耐酸性和其它综合性能高的CaCO，／Si02复合产品。本文考察了各条件下CaC03／Si02复合产品耐酸性、白度、DBP吸油值等性能，并采用扫描电镜、红外光谱、X衍射、差热等手段对优化条件下所得包覆产品进行了分析和表征。结果表明，包覆后的复合粒子呈方解石型，属于六方晶系，Si02是以无定形的形态键合包覆在CaC03表面的。包覆后的CaCOd

3、Si02复合粒子粒径细、分布均匀、白度高、耐酸性好。关键词超细碳酸钙，二氧化硅，碳化，包覆，耐酸性ABSTRACTCalciumcarbonate，akindofinorganicpowdermaterialwiththefunctionofincreasingvolumeanddecreasingcost，iswidelyusedasthefillerinmanyindustriessuchasrubber’plastic，paper'paint，andSOon．1hkin2accountofitspooracid-resistance，thesurfacemodificat

4、ioniSneededforimprovingitsperformance．InthisPaDer,theself-suctionstirredcarbonzationmethodwasusedtoformthecalciumcarbonatenucleiandthencoatsilicondioxideonthesurfaceofCaC01．Themicrocosmicprocessofcarbonizationanditsoptimumtechnologicconditionswerestudied．Theresultsshowedthat,under20℃，theCa(O

5、H)2slurryof7％(wB)wascarbonizedwiththemixedgasofC02(25～30％(平B))andair．Duringthiscourse，theultra-finecrystalnucleusofcalciumcarbonatewereformed．Then，sodiumsilicateaqueoussolutionwasadded，keepingSi02／CaC03intheorytobe5％(wB)．Thecarbonizationreactiondidn’tcompleteuntilslurry’SpHvaluewassteady．Aft

6、erfiltrating，washinganddrying，theCaC03／Si02compoundingproductcouldbeobtained，anditsacid．resistanceandotherperformanceswereimproved．刀培propertiesofCaC03／Si02compositeproductsmadeindifferentconditions，suchasacid．resistance，whiteness，DBPabsorptionnumber,etc．weremeasured．Thecompositeparticlesmade

7、intheoptimumconditionswereanalyzedbyscanningelectronmicroscope(SEM)，infraredrayanalysis(IR)，x-raydiffraction(XRD)anddifferentiathermalanalysis(DTA)．TheresultsshowedthattheCaC03／Si02compositeparticlewascalciteandbelongedtohexagonal．Thesilicondioxide