纳米碳酸钙因粒径小、比表面大，具有微波吸收性、补强性、触变性等特殊性能，广泛应用在汽车底漆、塑料、橡胶、粘胶剂、涂料等领域。由于纳米碳酸钙粒径小易发生团聚，含有碳酸根盐易与空气中的酸雨进行反应，影响水性涂料强度、分散性及耐候性。 为了改进以上问题，必须对纳米碳酸钙进行粒径控制及表面处理。刘亚雄等研究了晶形控制剂、干燥形式、表面处理等对纳米碳酸钙生产的影响，并考察了纳米碳酸钙在水性涂料中的应用特性。 1、纳米碳酸钙制备工艺 ①将石灰石和无烟煤按10∶1的比例在立窑中混合，煅烧温度±℃，得到生石灰和窑气； ②窑气经净化得到洁净窑气； ③生石灰与热水在回旋消化机中进行消化反应，得到石灰乳，石灰乳过筛和陈化得到精制石灰乳，调节石灰乳的温度为18～30℃和浓度为6%～10%； ④将精制石灰乳泵入碳化反应器中，通入洁净窑气(含CO2为30%～35%)，加入晶形控制剂(蔗糖和柠檬酸)，搅拌进行碳化反应，制备纳米碳酸钙浆料； ⑤当碳化浆pH值≤7.5时，加入浓度10%硅酸钠溶液，调小洁净窑气继续碳化，硅酸钠加完后，再加入浓度10%硫酸铝溶液，不断通入洁净窑气，直到浆料pH值≤7； ⑥加入钛酸酯偶联剂搅拌1h进行活化； ⑦泵入压滤机，压滤得到滤饼，滤饼经过干燥、粉碎分级、包装得到纳米碳酸钙。 2、纳米碳酸钙性能影响因素 （1）不同晶形控制剂对纳米碳酸钙粒径的影响 纳米碳酸钙的粒径通过控制碳化反应条件控制，加入晶形控制剂可以提高比表面积，减小粒径。考察不同晶形控制剂对粒径的影响，结果表明：加入硫酸锌、蔗糖、柠檬酸等都可以提高纳米碳酸钙的比表面积和减小粒径，其中在生浆中加入柠檬酸0.5%作为晶形控制剂时，制备纳米碳酸钙的比表面积为25.7m2/g，电镜粒径为40～nm，激光粒径D50为0.36μm，粒径最小。
（2）表面处理对纳米碳酸钙耐酸性的影响 纳米碳酸钙表面含有碳酸根，易与大气中的酸雨反应，必须通过表面处理才能提高其耐酸性。通过加入水溶性的硅酸钠，在通入二氧化碳过程中生成二氧化硅，包覆在纳米碳酸钙的表面，再加入硫酸铝，生成二氧化硅和硫酸钙包覆的纳米碳酸钙，降低产品的pH值，提高耐酸性；加入水溶性的钛酸酯包覆在表面，易与有机溶剂融合，减少产品团聚。 结果表明：在表面处理时加入硅酸铝8%、硫酸铝4.5%、钛酸酯偶联剂2.5%，所得纳米碳酸钙在柠檬酸和柠檬酸铵的混合溶液中的溶解率为3%，具有良好的耐候性。 （3）干燥形式对产品粒径的影响 由于纳米碳酸钙粒度小、表面能高，处于热力学非稳定状态，在压滤和干燥阶段极易发生团聚，丧失原有的优异性能，从而严重制约了纳米CaCO3的生产和应用。通常工业化生产中，经过压滤出来的滤饼中含有30%～40%的水分，滤饼的干燥形式有：滚筒干燥、带式干燥、闪蒸干燥等。对比滚筒干燥、带式干燥、闪蒸干燥三种干燥方式，闪蒸干燥的产品粒径最小，有利于粒子的分散与解聚，综合性能好。
3、纳米碳酸钙在水性涂料中的应用 本试验制备的纳米碳酸钙的激光粒径为0.4～0.7μm，可增加漆膜的干遮盖力，取代20%～30%的钛白粉和%的轻质碳酸钙，不影响涂膜的对比率；经表面处理后附着力提高，水性涂料的耐洗刷性、耐碱性、耐水性、耐人工气候老化性能等指标均提高50%以上。 资料来源：《刘亚雄.纳米碳酸钙粒径及表面改性对其性能影响研究[J].中国非金属矿工业导刊,(02):61-64+68》，由编辑整理，转载请注明出处！