前言：由于納米碳酸鈣的表面效應和親水疏油性，使未改性的納米碳酸鈣在應用到有機高聚物的過程中出現分散性、親和度差、易團聚等缺點，嚴重影響產品的質量，導致兩種材料間出現界面缺陷，并且納米碳酸鈣填充量愈高，這些缺點愈加明顯，過量填充甚至可能破壞材料原有的性能。
所以納米碳酸鈣一般不直接應用。而經表面改性處理后的納米碳酸鈣經粒子通常形成“軟團聚”，而這種“軟團聚”可通過機械剪切和超聲波振蕩解開，應用過程中，稍加處理即可。所以，對納米碳酸鈣進行表面改性意義非凡。

納米碳酸鈣改性劑種類
納米碳酸鈣的改性途徑通常主要采用接枝、偶聯反應，根據結構與特性的差異，可以將改性劑劃分為表面活性劑、偶聯劑、聚合物和無機物。

表面活性劑

目前應用較多的表(biao)面活性劑有脂肪(fang)酸、磷酸酯(zhi)及子化合(he)物等。

脂肪酸(suan)改性劑分子(zi)一端的長鏈烷基結構和高聚物相(xiang)似，根據相(xiang)似形(xing)容(rong)(rong)原理(li)，他們能(neng)較好的與高聚物基體相(xiang)容(rong)(rong)；分子(zi)另一端的羧基等極(ji)性基團，可以在無機(ji)物（如納米碳酸(suan)鈣）表面發生物理(li)或化學吸附。

磷(lin)酸(suan)酯主要是通過磷(lin)酸(suan)根離(li)子(zi)與鈣離(li)子(zi)反(fan)應生成(cheng)磷(lin)酸(suan)鹽包覆在碳酸(suan)鈣表面進(jin)行改性，來改善納米碳酸(suan)鈣表面親油疏水性能。

子化合(he)(he)物(wu)通過控制納(na)米顆粒的(de)粒徑(jing)改變其表面狀態(tai)進行改性(xing)，含有磺酸基團或羧酸基團的(de)子化合(he)(he)物(wu)可作為改性(xing)劑使用，大多是一(yi)些可電離的(de)基團。

偶聯劑

偶(ou)聯劑是通過分子中的兩種(zhong)基團分別與(yu)碳酸鈣表面(mian)的官能(neng)團發生(sheng)化(hua)學反應或(huo)物理纏繞將碳酸鈣與(yu)有機(ji)體兩種(zhong)性質迥異的材(cai)料結合起(qi)來(lai)進行改(gai)性的，通過納米碳酸鈣表面(mian)分子橋(qiao)，提高了納米碳酸鈣與(yu)有機(ji)材(cai)料的相容(rong)性。

鈦酸酯(zhi)偶(ou)聯劑(ji)(ji)(ji)和鋁(lv)酸酯(zhi)偶(ou)聯劑(ji)(ji)(ji)是目前應(ying)用較為普遍的偶(ou)聯劑(ji)(ji)(ji)類納米碳酸鈣改(gai)性劑(ji)(ji)(ji)。

聚合物與無機物

聚合(he)物是通過定向吸附在碳酸鈣的表面形成物理(li)或(huo)化學吸附層并使其(qi)具有電(dian)荷特(te)性，來(lai)阻(zu)止碳酸鈣粒(li)子團聚結(jie)塊(kuai)達到改(gai)善分散性目的的一類改(gai)性劑(ji)。

無機電解質作為改(gai)性劑(ji)吸(xi)附在(zai)納米(mi)碳酸鈣(gai)表面(mian)，能(neng)夠提高納米(mi)碳酸鈣(gai)表面(mian)電位的(de)值，同時納米(mi)碳酸鈣(gai)表面(mian)與水的(de)潤濕程(cheng)度也得到了增強(qiang)，一定程(cheng)度上阻止了納米(mi)碳酸鈣(gai)在(zai)水中(zhong)的(de)聚集。

常(chang)用無機電解質改性劑有鋁酸鈉(na)、硅(gui)酸鈉(na)、明礬、縮合磷酸等。

納米碳酸鈣改性方法
目前用于納米碳酸鈣表面改性的方法主要有：局部化學反應改性、表面包覆改性、微乳液改性、機械改性及高能表面改性。

局部化學反應改性

局部化(hua)學反應改性(xing)方法(fa)主要通過納米碳酸鈣表面(mian)官能團與改性(xing)劑間(jian)發(fa)生化(hua)學反應來達到改性(xing)目的，分(fen)為干法(fa)和濕(shi)法(fa)兩種工藝。

干(gan)(gan)法(fa)改性(xing)(xing)：干(gan)(gan)法(fa)改性(xing)(xing)是將納米(mi)碳(tan)酸鈣加入(ru)高速捏(nie)合機(ji)中，旋轉、加熱，加熱到一(yi)定(ding)溫度時加入(ru)表(biao)面改性(xing)(xing)劑、進行(xing)捏(nie)合改性(xing)(xing)。干(gan)(gan)法(fa)改性(xing)(xing)采(cai)用物理(li)共(gong)混方(fang)法(fa)，工藝較(jiao)簡單，但是由于納米(mi)碳(tan)酸鈣的粒(li)徑很(hen)小，在40-60nm之間，有較(jiao)大的比表(biao)面積、靜電(dian)，極(ji)易凝成較(jiao)大的顆粒(li)、團聚，使納米(mi)碳(tan)酸鈣粒(li)子活化度變低，分散性(xing)(xing)差(cha)，故(gu)改性(xing)(xing)效果不理(li)想。

濕法(fa)改性：濕法(fa)改性是在碳化后期把(ba)表(biao)面改性劑加至納米碳酸鈣懸浮(fu)液中(zhong)進行表(biao)面處理，在一定溫度、攪拌條件下完成(cheng)表(biao)面改性。濕法(fa)改性為碳酸鈣的生產廠家(jia)所(suo)采用，其工藝流程為：

1.制備一定質量(liang)的(de)(de)Ca(OH)2懸浮液，加(jia)熱、攪(jiao)拌條件(jian)下(xia)加(jia)入適量(liang)的(de)(de)晶型控(kong)制劑，然后通入CO2和N2的(de)(de)混(hun)合(he)氣體(ti)，進行(xing)碳(tan)化(hua)，采用(yong)滴定法測定碳(tan)化(hua)率測定碳(tan)化(hua)率；

2.在納(na)米(mi)碳酸鈣懸(xuan)浮液中(zhong)加入(ru)適量(liang)的表(biao)面(mian)(mian)改(gai)性(xing)劑，充分攪拌(ban)，使(shi)表(biao)面(mian)(mian)改(gai)性(xing)劑均勻的包覆于納(na)米(mi)碳酸鈣表(biao)面(mian)(mian)；

3.經(jing)抽濾、干燥、粉碎、過篩(shai)得(de)到濕法改(gai)性的納米碳(tan)酸(suan)鈣粒(li)子。

表面包覆改性方法

是指(zhi)表面(mian)(mian)改性(xing)(xing)劑和納(na)米碳酸(suan)鈣(gai)表面(mian)(mian)之(zhi)間僅依(yi)靠范德(de)瓦耳(er)斯力或(huo)物理方法(fa)連接卻沒(mei)有發生化學反應的改性(xing)(xing)方法(fa)。

這種方法(fa)可以(yi)在制備納(na)米(mi)碳(tan)酸(suan)鈣的同時在溶液中加(jia)入(ru)表(biao)面(mian)活性劑，達到(dao)制備和(he)改性同步進行的目的，因為表(biao)面(mian)活性劑的存在使這種方法(fa)生產出來的碳(tan)酸(suan)鈣分散性能得到(dao)很好的改善。

微乳液改性方法

微乳液(ye)改(gai)性方(fang)法(fa)又稱膠囊化改(gai)性，這種方(fang)法(fa)是(shi)通過在納米碳酸鈣表(biao)面(mian)包上一層其他(ta)物質的膜(mo)，改(gai)變粒(li)子表(biao)面(mian)固有特性來進行改(gai)性的。

此法雖然和表面(mian)包覆(fu)改性方法類似，但是這種(zhong)方法改性后包在納米(mi)碳酸鈣表面(mian)的一層膜相(xiang)對表面(mian)包覆(fu)改性的較為均勻。

機械化學改性方法

機(ji)械化學改(gai)性(xing)方(fang)法(fa)是利用強烈機(ji)械力作(zuo)用有目的的粒子表面(mian)，使分子晶格發生位移，來(lai)改(gai)變其物(wu)(wu)理化學結構和表面(mian)晶體(ti)結構，提高粒子與有機(ji)物(wu)(wu)或無機(ji)物(wu)(wu)的反(fan)應活性(xing)的改(gai)性(xing)方(fang)法(fa)。

對于大(da)顆粒(li)的碳酸鈣(gai)這種(zhong)改性(xing)方法非常(chang)有(you)效，就納米級碳酸鈣(gai)來說(shuo)，由于其本身粒(li)徑很(hen)小，通過機械粉(fen)碎、研磨(mo)的機械化學改性(xing)方法就不再(zai)能發(fa)揮出優異的改性(xing)效果(guo)。

充分(fen)發揮納米(mi)粒子的納米(mi)效應(ying)，改善納米(mi)粒子的表面性(xing)質，提高納米(mi)粒子在基體中的分(fen)散性(xing)、相容性(xing)，制備性(xing)能優(you)異的復(fu)合(he)材料，將會拓寬材料的應(ying)用領域。

納米碳酸鈣(gai)作為碳酸鈣(gai)領域(yu)的(de)產(chan)品，隨著我國(guo)納米碳酸鈣(gai)質量的(de)提高，成本(ben)在不斷降低，現在不僅(jin)能替代進口，而且開始出(chu)口到國(guo)際市場，相信國(guo)產(chan)納米碳酸鈣(gai)的(de)市場前(qian)景將越發壯闊。