纳米碳酸钙在几类涂料中的应用

　　众所知周，碳酸钙本身作为体质填料，广泛应用于各类涂料中。它可以改变涂料的流变性、涂层的韧性、耐水性、耐候性，降低涂层的加工成本。与传统的重钙或轻钙相比，虽然纳米碳酸钙的成本大幅度上升，但较其他普通颜填料相比仍处于较低的价位，尤其是碳酸钙纳米化后，其在涂层补强性、透明性、触变性、流平性等方面所带来的变化，更是涂料生产企业所关注的热点。  

　　1. 建筑涂料  
       由于存在“蓝移”现象，在乳胶漆中可以屏蔽紫外光，起到隔热的效果，涂层的耐老化性能得到了提高。将纳米碳酸钙应用到外墙涂料中，涂层展现强烈的“疏水性”，涂层的抗裂强度、耐污染性均得到增强。  
       一般涂料配方中均含有一定量的刚性颗粒，有的配方中含量还相当大，这些刚性粒子的存在会导致涂膜中应力过于集中，使树脂产生裂纹，纳米碳酸钙的引入，使之与树脂间产生更多的接触几率，产生更多的微裂纹并引起弹性形变，将更多的冲击能量转化为热能吸收掉，从而提高韧性。通过在传统的乳胶漆中添加颜填料量 2 ％ ～ 5 ％的经特殊聚合物表面处理的纳米碳酸钙，发现不仅涂料的流变性、开罐效果得到改善，更为惊讶的是耐水性、耐洗刷性、硬度均得到大幅度的提高，且耐洗刷性的增加呈现的是几何级数的增长。通过电镜、红外、热分析等分析手段对涂层表面结构进行观察，发现涂层中并没有新的化学键产生，而涂层中聚合物的结晶性、涂膜的致密性都得到明显改进。目前日本的白石、意大利西姆等公司生产 的纳米碳酸钙均主要用于改性水性乳胶涂料的性能。  

　　2. 聚氨酯涂料  
       贾志濂以脂肪酸盐 sA - 3 与聚合物 R — s 改性的纳米 CaCO₃ 分散加入聚酯一聚氨酯清漆中，随着加入量的改变，涂料的触变性增加显著，而以脂肪酸盐 sA - 3 与聚合物 R — s 改性的纳米 CaCO₃ 对涂料的机械性能、流平性、光泽等方面的影响均较未改 性的纳米 CaCO₃ 具有优势。  
       邹德荣利用端羟基聚丁二烯 (HTPB) 、多异氰酸酯、纳米 CaCO₃等原料，采用热聚合包覆工艺，制成端基为— NCO 的弹性预聚物浆料，在一定的范围内，随着纳米碳酸钙在配方中比例的增加，黏度逐步提高，固化后涂膜拉伸强度与断裂伸长率均有所提高，涂料与金属之间的粘结强度 ( 抗拉强度与抗剪强度 ) 亦有所改善，而加量过大，性能反而呈下降趋势。作者认为这是纳米粒子本身性能的局限性所致，它只能对本身具有一定韧性的基体才有增韧作用。  
　　
　　3. 其他涂料  
　　上海雪美精细化工厂利用生产的 xm302 型纳米碳酸钙应用于上海大众轿车 PVC 车底防石击涂料 ，该涂料具有如下性能：展宽玻璃化转变区范围，呈现较高阻尼值，良好的触变性，较理想的抗张强度、断裂伸长率以及屈服应力。
       肖仙英等在利用恩平广平化工生产的纳米碳酸钙配制的造纸涂料中发现，加入少量的纳米碳酸钙(颜填料总量的5％)，可有效地提高涂料黏度，但随着纳米碳酸钙用量的增加 ( 颜填料的 10 ％ ) ，黏度反而下降。 IGT 抗张毛拉强度值亦是随纳米碳酸钙用量的增加，呈现先上升后下降的趋势，另外，纳米碳酸钙对纸张的油墨吸湿性、涂层的强度与平滑度等均有改进。

　　虽然纳米碳酸钙在近年内已实现了产业化，但纳米碳酸钙的应用尚主要集中在PVC、PP／PE 等塑料中，而在涂料中的应用研究还是很不成熟，更谈不上大面积推广了。要解决纳米碳酸钙在涂料中的应用技术问题，必须要强化纳米碳酸钙表面处理剂的选择及处理工艺，强化纳米CaCO₃在涂料中的应用基础研究。