專利名稱：基于溶膠凝膠法的碳酸鈣晶須合成與改性一體化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于晶須合成技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于溶膠凝膠法的碳酸鈣晶須合成與改性一體化方法。
背景技術(shù)：
隨著晶體合成工藝的發(fā)展，各種無機礦物晶須材料開始廣泛應(yīng)用于聚合物、陶瓷等基體的增強和增韌，效果顯著。碳酸鈣晶須作為一種以價格低廉的碳酸鈣為原材料，通過人為控制、以單晶形式生長的形狀類似于短纖維、而尺寸遠(yuǎn)小于短纖維的須狀單晶體。其強度和模量接近于完整 晶體材料鍵位強度的理論值，具有高強度、高模量、優(yōu)良的耐熱與隔熱性能，兼具纖維和礦物微細(xì)粉的雙重復(fù)合作用，顯示出優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)和機械性能，成為理想的水泥基增強材料。將碳酸鈣晶須應(yīng)用于新型建筑材料的研制將會有很多優(yōu)勢，能夠?qū)崿F(xiàn)增強增韌的目標(biāo)，顯著提高增強體系的綜合性能。目前，碳酸鈣晶須作為一種無機礦物微纖維，利用其高纖度、高強度、高模量以及良好的熱穩(wěn)定性等來增強增韌水泥基材料的研究還處于起步階段。碳酸鈣晶須由于具有超細(xì)尺寸，表面能比較大，容易聚集成團，形成帶有若干連接界面的并且尺寸較大的團聚體；從而導(dǎo)致其在復(fù)合材料中的分散性不良，操作不好會誘發(fā)“晶須毒性”，使復(fù)合材料的性能不升反降，應(yīng)用于水泥基材料時，也存在著明顯的缺點。碳酸鈣晶須在水泥基材料中使用時存在團聚現(xiàn)象，影響了其對水泥基材料微觀結(jié)構(gòu)的改善。有效的改性可以降低晶須的表面能，減小碳酸鈣顆粒間的附聚力，改進它在基體中的分散性和分散穩(wěn)定性，降低兩相間的界面張力，提高與基料之間的結(jié)合力，從而改善復(fù)合材料的性能。可見，為了發(fā)揮碳酸鈣晶須的獨特力學(xué)性能，對其進行表面改性，是丞待解決的問題。同時，碳酸鈣晶須補強增韌水泥基體的三大機理(裂紋橋接、裂紋偏轉(zhuǎn)、晶須拔出)中，晶須拔出占主導(dǎo)優(yōu)勢，并且大部分晶須拔出時，晶須表面光滑，未有粘帶水泥基漿體，說明碳酸鈣晶須與水泥基間的粘結(jié)力不足。若能通過對晶須的改性或摻加聚合物的方式能增加兩者粘結(jié)作用，使占主導(dǎo)優(yōu)勢的晶須拔出現(xiàn)象變?yōu)榫ы毎螖喱F(xiàn)象，則能更有效的發(fā)揮晶須的增強作用。目前，碳酸鈣晶須的合成方法主要有以下幾種(I)碳酸化法碳酸化法是目前國內(nèi)外研究最多，也是較為成熟的一種方法。通過向Ca (OH) 2水漿料中通入CO2氣體來實現(xiàn)，在Ca(OH)2漿料中，預(yù)先加入針狀碳酸鈣晶種或有利于晶體沿一維方向生長的磷酸系化合物、Mg2+鹽等晶型控制劑。通過控制Ca(OH)2漿料的濃度、反應(yīng)溫度及CO2氣體的通入速度等氣液反應(yīng)條件合成碳酸鈣晶須。類似于工業(yè)上合成輕質(zhì)碳酸鈣的氣液法，因此也有人稱此法為氣液合成法。碳酸化法制備碳酸鈣晶須一般是以MgCl2或磷酸系化合物作為晶型促進劑，使碳酸鈣的結(jié)晶方式以文石型為主。磷酸鹽作為晶型促進齊U，在反應(yīng)過程中與Ca(OH) 2反應(yīng)生成CaHPO4，然后CaHPO4作為碳酸鈣的結(jié)晶核心誘導(dǎo)它生長為文石型晶須。此法的優(yōu)點是工藝簡單，操作易控制，易實現(xiàn)工業(yè)化；鎂鹽可回收重復(fù)利用，無副產(chǎn)物生成；原料來源廣泛，成本低；產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。最大不足是需要較嚴(yán)格的反應(yīng)溫度和較長的反應(yīng)時間，才能獲得含量較高的文石晶須，否則碳酸鈣晶須中將混有含量較高的Mg (OH) 2 雜質(zhì)。(2)可溶性鈣鹽與碳酸鹽制備法 即復(fù)分解制備法，是可溶性的碳酸鹽溶液與可溶性(或微溶性)鈣鹽溶液之間的反應(yīng)。一般水溶性鈣鹽與碳酸鹽溶液反應(yīng)總是生成方解石，文石型晶須的合成需要嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度、料漿濃度、反應(yīng)時間、攪拌強度等合成條件。該法的最大弱點就是反應(yīng)物的濃度不能太高。若想將較高濃度的可溶性碳酸鹽溶液加入到可溶性鈣鹽溶液中進行反應(yīng)制備碳酸鈣晶須，困難較大。為了能夠提高反應(yīng)物的濃度，往往需要向反應(yīng)體系中添加各種晶型控制劑。此外，該法由于溶液濃度、溫度的不均一，會影響碳酸鈣晶須的純度和均勻性。(3) Ca(HCO3)2 制備法此法是利用Ca(HCO3)2的水溶液加熱的方法制備碳酸鈣晶須，反應(yīng)需要嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度及攪拌速度等。該法的反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間易于控制，操作簡便，在一定程度上克服了碳酸化法和復(fù)分解法的缺陷。但是這種制備方法能耗大，所得碳酸鈣晶須的長徑比不理想，無論其產(chǎn)率還是純度都不盡人意，因此后續(xù)研究甚少。(4)尿素水解法尿素水解法是利用尿素水解緩慢釋放出C032—，降低文石合成的過飽和度，一般用可溶性鈣鹽(CaCl2或Ca(NO3)2等)作為鈣源，C032_的生成速度隨尿素水解速度而定，因此碳酸鈣晶須的形貌與大小比較容易控制。此法的優(yōu)點在于C032_的產(chǎn)生速度受尿素水解速度的控制而恒定，所以能生成均一的文石相碳酸鈣晶須。缺點是尿素用量大(是鈣鹽用量的3倍)，成本高，不宜與工業(yè)生產(chǎn)。而且需在恒定的高溫(110°C)高壓條件下進行所以能耗大、危險性聞。(5)溶膠凝膠法溶膠凝膠法是一種嶄新的材料制備方法，屬于濕化學(xué)法(包括化學(xué)共沉淀法、水熱法、微乳液法等)的一種。溶膠凝膠技術(shù)是將金屬有機化合物、金屬無機化合物或者上述兩者混合物，經(jīng)水解縮聚的過程，逐漸凝膠化并進行相應(yīng)處理，而獲得氧化物或其他化合物的新工藝。該法是在液相狀態(tài)下，將液體化學(xué)試劑(或?qū)⒎勰┤苡谌軇?等原料均勻混合，并進行一系列的水解、縮合(縮聚)等化學(xué)反應(yīng)，在溶液中形成穩(wěn)定的透明的液體溶膠體系；經(jīng)過陳化，溶膠的膠粒間緩慢地聚合，形成以前驅(qū)體為骨架的三維聚合物或者是顆?？臻g網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中充滿失去流動性的溶劑，這就是凝膠；凝膠經(jīng)過干燥，脫去其間的溶劑，而成為一種具有多孔空間結(jié)構(gòu)的干凝膠或氣凝膠；最后，經(jīng)過燒結(jié)固化制備所需的材料。關(guān)于碳酸鈣晶須的表面改性，是通過物理或化學(xué)方法將表面處理劑吸附或反應(yīng)在碳酸鈣的表面，形成包膜，使其表面活化，從而改善碳酸鈣的表面性能。目前對碳酸鈣晶須的改性研究很少，大部分還是參考輕質(zhì)和重質(zhì)碳酸鈣的表面改性方法，國外內(nèi)對此都進行了大量的研究，常用的改性處理方法有(1)聚合物包覆處理；(2)偶聯(lián)劑處理(鈦酸酯、鋁酸酯、磷酸酯、硅烷偶聯(lián)劑)；(3)表面活性劑處理(陰離子型、陽離子型、非離子型)；(4)無機物處理(聚磷酸、氫氧化鋁等)。
關(guān)于碳酸鈣晶須合成的文獻中國專利一種控制碳酸鈣形貌的方法，專利號200610023337,2006-1-16.同濟大學(xué)。該專利的特征在 于第一步中間為支撐液膜，左右為溶液相的隔離體系的設(shè)制將鄰菲羅啉溶解于氯仿中，制成濃度為O. 015 0. 25mol/l的液膜體系，高速攪拌15 20分鐘后，放入表面處理干凈的微孔濾膜浸泡2(Γ48小時，然后將膜取出，用濾紙將表面油相擦干凈，裝入反應(yīng)裝置，使反應(yīng)裝置形成中間為支撐液膜，左右為溶液相的隔離體系；膜兩側(cè)各有一電動攪拌儀；第二步控制碳酸鈣形貌的方法先配制濃度為O. 2^0. 3mol/l碳酸鈉溶液，和濃度為O. 5^0. 6mol/l氯化鈣溶液，分別置于上述第一步的支撐液膜的左右兩側(cè)，低速攪拌或在碳酸鈉溶液一側(cè)再加入Γ2%的添加劑低速攪拌反應(yīng)O. Γ48小時后，取碳酸鈉溶液一側(cè)內(nèi)的沉淀物離心、清洗即獲得立方狀或球狀或梭子狀或柱狀或納米片狀CaCO3產(chǎn)物。文獻Ota Y, Inui S, Iwashita T, etal. Preparation of aragonite whiskers[J] · Journal of American Ceramic Society, 1995，78 (7) : 1983-1984將 Ca (OH) 2 加入到MgCl2溶液中，得到pH值大約為9的CaCl2-MgCl2-Mg(OH)2懸浮液，然后以一定的流量通入CO 2氣體進行碳酸化反應(yīng)來制備碳酸鈣晶須，最終得到了長徑比為20-80、直徑為0. 5-1 μ m的碳酸鈣晶須。合成過程中添加的MgCl2作為晶型促進劑。文獻孫紅娟，常有軍.鼓泡法制備文石型碳酸鈣晶須的實驗研究[J].中國礦業(yè)，2005, 14(2) : 77-79.在水溶液中，Ca(OH)2發(fā)生水解反應(yīng)，向氫氧化鈣水溶液中通CO2氣體，通過測電導(dǎo)率的變化控制備碳酸鈣晶須的生成，并在水溶液中加入晶型促進齊[J(MgCl2)即可制備出碳酸鈣晶須。他們以MgCl2-Ca(OH)2-CO2為反應(yīng)體系，反應(yīng)溫度為90°C，并加入MgCl2作為晶型促進劑，然后通入CO2氣體使體系發(fā)生碳酸化反應(yīng)。在MgCl2的作用下，碳酸鈣以文石型晶體析出，但他們得到的碳酸鈣晶須長度為15-20 μ m、直徑約為
0.5-1 μ m,長徑比僅為15-20左右，產(chǎn)物不夠理想。目前，國內(nèi)只有韓志華、謝元彥利用溶膠凝膠法合成了碳酸鈣晶須，文獻韓志華，曹林.CaCO3納米線的制備及表征[J].無機材料學(xué)報，2005，20 (6) : 1349-1352.謝元彥，楊海林等.溶膠-凝膠法制備碳酸鈣晶須[J].粉末冶金材料科學(xué)與工程，2009，14(3):165-168.。溶膠凝膠法生產(chǎn)的晶須呈棒狀，長度和直徑分布較均勻，長徑比約為30，但存在相互粘結(jié)現(xiàn)象，分散性有待提聞。此外，尚文宇、張俐、謝英惠、陳先勇、全學(xué)軍、王會利等也進行了碳酸化法制備碳酸鈣晶須的相關(guān)研究，取得一定的研究成果。具體文獻有文獻Shang ffenyu, Liu Qingfeng, Chen Shoutian. Synthesis ofaragonite whiskers using gas-liquid System[J]. Journal of Xi’an JiaotongUniversity, 1999，33(10):10-13.文獻Li Jiu, Chen Huaxiong. Calcium carbonate whiskers prepared withmagnesium dichloride as crystalline controller [J]. Journal of the ChineseCeramic Society,2005,33 (9):1153-1156.文獻張琍，張昭，郭紅丹，等.均一文石晶須的制備及機理探討[J].四川大學(xué)學(xué)報(工程科學(xué)版)，2002, 34 (3) : 46-49.文獻謝英惠，何予基，王桂云，等.晶須碳酸鈣的合成研究[J].化工科技，2000，8 (6) :13-14.文獻陳先勇，唐琴，瞿中華，等.高長徑比碳酸鈣晶須的制備研究[J].河南化工，2005，22(5) : 16-18 .文獻Quan Xuejun, Sun Zhifu. Preparation and filling performance ofcalcium carbonate whiskers [J]. Journal of Wuhan University of Technology, 2003,25(8) :8-11.文獻王會利，趙麗華，劉斌，等.模擬碳化塔中碳酸化反應(yīng)合成碳酸鈣晶須研究[J].非金屬礦，2003, 26(6) :17-18.文獻John L Wray, Farrington Daniels. Precipitation of calcite andaragonite [J]. Journal of the American Chemistry Society, 1957, 79(7):2031.文獻Hu Zeshan, Deng Yulin. Synthesis of needle-like aragonitefrom calcium chloride and sparingly soluble magnesium carbonate[J]. PowderTechnology, 2004，140(1-2) :10.文獻張秀英，廖照江等.β_環(huán)糊精與碳酸鈣結(jié)晶的相互作用[J].化學(xué)學(xué)報，2003，61 (I) :69-73.文獻Yoshiyuki K, Akiko S，Tamotsu Y, et al. Control of crystal shapeand modification of calcium carbonate prepared by precipitation from calciumhydrogen carbonate solution[J]. Journal of the Ceramic Society of Japan, 1992,100(9) :1145.文獻聞長領(lǐng)，盧雁，周建國，等.高純度高長徑比CaCO3晶須的制備[J].應(yīng)用化學(xué)，2004，21(5) : 515-517。文獻Laifeng Wang, Ivan Sondi. Egon Mati jevie. Preparation of UniformNeedle-like Aragonite Particles by Homogeneous Precipitation[J]. Journal ofColloid and Interface Science. 1999，218:545-553.文獻許兢，陳慶華，錢慶榮.尿素水解法制備晶須碳酸鈣[J].結(jié)構(gòu)化學(xué)，2003，22(2) :23.文獻FairchildG H, Henry George, Thatcher R I, et al. Acicular calciteand aragonite calcium carbonate: US Patent: 6071336 [P].2000, 06, 06.關(guān)于碳酸鈣晶須改性的文獻文獻張琍.均一文石相碳酸鈣晶須的制備與生長機理研究[D].成都四川大學(xué)，2002.四川大學(xué)張琍采用普通輕質(zhì)碳酸鈣和重質(zhì)碳酸鈣的表面改性方法，通過水中懸浮法和吸水率試驗，研究了碳酸鈣晶須在硬脂酸體系和鈦酸酯體系中的改性效果。試驗結(jié)果表明二者均能有效地對碳酸鈣晶須進行改性，且當(dāng)達到完全改性時鈦酸酯偶聯(lián)劑的用量少于硬脂酸，硬脂酸鈉和鈦酸酯偶聯(lián)劑的用量大約是晶須重量的I. 5%左右；在相同用量的情況下，鈦酸酯偶聯(lián)劑對晶須的表面改性效果要好。文獻李麗匣.碳酸鈣晶須的一步碳化法制備及應(yīng)用研究[D].沈陽東北大學(xué)，2008.東北大學(xué)李麗匣采用了幾種改性劑(硬脂酸、硬脂酸鈉、十八酸鋅、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、鈦酸酯、鋁酸酯、硅烷、聚丙烯酰胺)對碳酸鈣晶須進行表面改性，考察了幾個因素(改性劑的用量、初始的料漿濃度、改性溫度、改性時間、攪拌速度、烘干溫度)對碳酸鈣晶須改性效果的影響，通過測試活化指數(shù)、接觸角作為改性效果的評價指標(biāo)，得到最佳的改性條件。其他相關(guān)成果文獻有文獻陳燁璞，吉紅念，趙英剛等.碳酸鈣填料的表面改性[J].無錫輕工大學(xué)學(xué)報，1999，18(4) : 11-15.文獻陳燁璞等，表面活性劑的工業(yè)應(yīng)用(一)一碳酸鈣的表面改性研究[J].表面活性劑工業(yè)，1997(4) : 28-31.文獻潘鶴林，徐志珍.碳酸鈣表面處理工藝研究及機理探討[J].無機鹽工 業(yè)，1997,4:13-14.文獻任重遠(yuǎn)，于德梅.鋁酸酯偶聯(lián)劑在碳酸鈣填充ABS及PVC中的應(yīng)用研究[J] ·西安交通大學(xué)學(xué)報，1994，28 (8) : 104-108.文獻梁少俊，黃津梨，劉明登.鈦酸酯表面處理碳酸鈣的研究[J].無機鹽工業(yè)，1997, 5:31-32.文獻劉立華，劉會媛，劉冬蓮.鋁酸酯偶聯(lián)劑改性納米碳酸鈣效果研究[J].化工礦物與加工，2005，3:4-6.文獻鄒?？?，陳建峰，劉潤靜，沈志剛.納米CaCO3的制備、表面改性及表征[J].中國粉體技術(shù)，2001，7 (5) :15-19.文獻JianfengChen, Taobo He, ffeiffu. Adsorption of sodium salt of poly(acrylic) acid (PAANa) on nano-sized CaCO3 and dispersion of nano-sized CaCO3in water [J]· Colloids and Surfaces, 2004, 232:163-168.文獻ZhangH, Chen J F, Zhou H K, Wang G Q, Yun J. Preparation of nano-sizedprecipitated calcium carbonate for PVC plastisol rheology modification[J].Journal of Materials Science Letters, 2002, 16.

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種基于溶膠凝膠法的碳酸鈣晶須合成與改性一體化方法，深化了溶膠凝膠法合成碳酸鈣晶須的過程，并針對碳酸鈣晶須易團聚及在水泥基材料中分散性不好及粘結(jié)性差的問題，提出解決方案。整個反應(yīng)體系由溶劑水、乙酸、檸檬酸、CaCO3組成。CaCO3溶于乙酸溶液，發(fā)生下式
(I)所示的溶解反應(yīng)，放出co2。CH3-C00H+CaC03 — (CH3-COO) 2Ca+H20+C02 丨(I)反應(yīng)初期，溶液PH值顯著升高。2h后加入檸檬酸，由于水解，溶液PH值突然降低，隨著反應(yīng)時間的延長，溶液中的乙酸根(-C00H)與溶液中的Ca2+和檸檬酸中的羥基(-0H)結(jié)合，并逐漸達到平衡，使PH值緩慢上升，達到某一值后(PH ^ 3. 5)趨于穩(wěn)定。反應(yīng)如下-C00H+Ca2+ — - (C00) 2_Ca+2H+(2)-C00H+-0H — -C000+H20(3)在水中，檸檬酸和檸檬酸鈣都是呈線性結(jié)構(gòu)，其中，Ca2+能夠與-C00H結(jié)合而形成含鈣的檸檬酸螯合物，且這種螯合物也是線性的結(jié)構(gòu)。此時溶液變成乳白色膠體，其中膠體粒子就是線性的含鈣中間體。檸檬酸對線性的含鈣中間體的形成起著決定性的作用。
本發(fā)明基于溶膠凝膠法的碳酸鈣晶須合成與改性一體化方法，具體步驟如下(I)采用溶膠凝膠法合成碳酸鈣晶須在水、乙酸、CaCO3所組成的溶膠體系里加入檸檬酸，恒溫水浴中加熱，加熱溫度為70±2°C，攪拌速度為250r/min，持續(xù)攪拌不少于12小時，直至改性結(jié)束；檸檬酸作為螯合劑結(jié)合溶液中的Ca2+。(2)上述的碳酸鈣晶須合成的同時，加入表面改性劑對碳酸鈣晶須進行改性，表面改性劑在晶須表面有化學(xué)鍵合或吸附作用，并引入了疏水基團。改性后將碳酸鈣晶須過濾、洗滌、干燥，得以含鈣中間體；然后將含鈣中間體在不低于500°C高溫下煅燒，時間90-120min,得到碳酸I丐晶須。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是( I)采用天然石灰石作為原料，來源廣泛，價格低廉，適用于大規(guī)模生產(chǎn)。(2)采用溶膠凝膠法為基礎(chǔ)合成方法，具有較高的先進性。(3)將改性與合成一體化完成，生產(chǎn)工藝簡單，不需要專用設(shè)備，可以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。(4)本發(fā)明制備的碳酸鈣晶須純度高、晶型好、長徑比較大、具有較好的品質(zhì)，在水泥基材料中分散性好、與基體粘結(jié)力強，可顯著提高基體性能。


圖I是本發(fā)明的工藝流程圖。圖2是實施例產(chǎn)品的掃描電鏡(SEM)測試結(jié)果。圖3是實施例產(chǎn)品的X射線衍射(XRD)測試結(jié)果。
具體實施例方式結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明的實施例。實施例將2gCaC03粉末溶解于IOOml的乙酸溶液中(O. 5mol/L)中，水浴恒溫70°C加熱并機械攪拌2h后，向上述所得的澄清溶液中加入4g檸檬酸，繼續(xù)恒溫機械攪拌10h，攪拌過程中澄清溶液逐漸變成乳白色牛奶狀膠體，加入硬脂酸類改性劑，繼續(xù)攪拌2h，攪拌速度均為250r/min。然后過濾、蒸餾水、無水乙醇洗滌數(shù)次，置于70°C的烘箱中烘干，得到中間體。在高溫爐中550°C溫度下分解，熱分解時間為lOOmin，得到碳酸鈣晶須。附圖3為制得碳酸鈣晶須的掃描電鏡(SEM)圖片，產(chǎn)物形貌分析結(jié)果其長度約為20-30 μ m,直徑約為I μ m,呈針棒狀。附圖2是實施例產(chǎn)品的X射線衍射(XRD)測試結(jié)果。使用XRD-6000型X射線衍射儀進行了晶型測試，其主要晶型為文石相(a=0. 4962nm, b=0. 7968nm, c=0. 5743nm),且碳酸鈣晶須純度和結(jié)晶度較高。對比例下表I是使用本發(fā)明所述的方法獲得的碳酸鈣晶須與普通的碳酸鈣晶須摻入到水泥凈漿，其各齡期抗折強度、抗壓強度及折壓比的對比表格。將實施例產(chǎn)品與普通晶須分別按3%質(zhì)量比摻入水泥凈漿中，測定各齡期抗折強度、抗壓強度，計算折壓比。結(jié)果顯示改性晶須使水泥凈漿的抗折強度提高更顯著，增韌效果大幅提高，相對于普通碳酸鈣晶須，28d折壓比提聞了 21%。表I是實施例產(chǎn)品與普通晶須增強水泥基材料的增韌效果對比。
權(quán)利要求
1.一種基于溶膠凝膠法的碳酸鈣晶須合成與改性一體化方法，其特征包括以下步驟 (1)采用溶膠凝膠法合成碳酸鈣晶須在水、乙酸、CaCO3K組成的溶膠體系里加入檸檬酸，恒溫水浴中加熱，加熱溫度為70°C ±2°C，攪拌速度為250r/min，持續(xù)攪拌不少于12小時，直至改性結(jié)束； (2)在步驟(I)碳酸鈣晶須合成的同時，加入表面改性劑對碳酸鈣晶須進行改性；改性后將碳酸鈣晶須過濾、洗滌、干燥，得以含鈣中間體；然后將含鈣中間體在不低于500°C高溫下煅燒，時間90-120min，得到碳酸鈣晶須。
全文摘要
本發(fā)明屬于晶須合成技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于溶膠凝膠法的碳酸鈣晶須合成與改性一體化方法。先用溶膠凝膠法為合成碳酸鈣晶須，合成的同時，加入表面改性劑對碳酸鈣晶須進行改性；改性后將碳酸鈣晶須過濾、洗滌、干燥，得以含鈣中間體；然后將含鈣中間體在不低于500℃高溫下煅燒，時間90-120min，得到碳酸鈣晶須。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明原料廣泛，成本低，將改性與合成一體化完成，工藝簡單，適用于大規(guī)模生產(chǎn)?？梢詫崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。制備的碳酸鈣晶須純度高、晶型好、長徑比較大、具有較好的品質(zhì)，在水泥基材料中分散性好、與基體粘結(jié)力強，可顯著提高基體性能。
文檔編號C01F11/18GK102943306SQ201210490750
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月27日
發(fā)明者曹明莉, 呂興軍, 劉晶 申請人:大連理工大學(xué)