3.1.5　碳酸钙晶须的表面改性

1）表面改性的意义

碳酸钙晶须分散性差的主要原因在于，碳酸钙晶须表面碳酸根离子中有相当大比例可被水解，导致粒子表面因存在大量的羟基而变为亲水疏油，在有机介质中难以均匀分散，与基料之间没有结合力，易造成界面缺陷。根据氢键作用理论，CaCO3粒子干燥时，表面羟基相互作用形成氢键，粒子间依靠氢键作用而相互聚集，从而形成硬团聚。因此，必须对CaCO3晶须进行表面改性，以降低表面能，减小CaCO3颗粒间的附聚力，改善在基体中的分散性和分散稳定性，降低两相界面张力，调节疏水性，提高与有机基料之间的润湿性和结合力，从而改善复合材料的性能。研究表明：硬脂酸钠对碳酸钙晶须的改性效果最好，改性后的碳酸钙晶须填充到PP中，可起到较好的增强增韧作用。

2）表面改性的方法

碳酸钙晶须表面改性可借助轻质碳酸钙和重质碳酸钙表面改性的研究成果，可选用的改性剂种类较多，如偶联剂［钛酸酯偶联剂、氯酸钾偶联剂（表3.4）、硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂］、硬脂酸及其盐类、硬脂酸锌等。碳酸钙晶须表面改性处理方法同普通碳酸钙产品一样，主要有两种：第一种是直接混合法，把表面处理剂与晶须、基体树脂一起直接混合；第二种是先预处理晶须，使表面处理剂包覆在晶须表面，然后再与基体树脂混合。两者相比，第二种处理方法效果更好一些。(https://www.daowen.com)

具体选用时，需要综合考虑基体材料的表面性质、改性产品的用途、质量要求、处理工艺以及表面改性剂的成本等因素。

氯酸钾偶联剂性能指标见表3.4。

表3.4　氯酸钾偶联剂性能指标