碳酸钙粉体助磨剂

碳酸钙粉体在研磨过程中，都会经过“裂纹形成→裂纹扩展→裂纹断裂→裂纹形成”的循环过程。随着粉碎过程的循环，碳酸钙的粒径在变小，微颗粒的表面会形成越来越多的不饱和价键和带有正负电荷的结构单元，使颗粒处于亚稳定的高能状态，粉体的比表面积在增加，颗粒间的分子力也逐渐增加，当分子力增大到一定程度时，团聚现象开始出现，团聚现象随粒径的变小而变突出，直至达到粉碎和团聚的动态平衡，被粉碎钙粉的表观粒径将不发生变化。粉体的团聚现象影响设备的产能、增加了吨电耗和增加粉尘污染，更重要的是产品粒度及其分布过宽，这也是碳酸钙行业存在的共性关键问题。

重质碳酸钙粉体的改性方法

要考虑其应用领域、加工方式、共混对象，来选择不同的改性剂和改性方法。然而西方国家企业更注重在粉碎时对重质碳酸钙进行改性（通过添加助磨剂）。在粉碎过程中矿物进行反向解离，露出不饱和质点

这些质点的不饱和程度很高，活性很强，可与附着在其表面的水分进行作用，发生水解，形成活性点，助磨剂改性就是利用颗粒研磨时重质碳酸钙表面的质点活性最强时进行改性。实践证明，此时是改变粉体亲水疏油性，降低表面极性的最佳时段，对提高改性重质碳酸钙在基体中的分散性和相容性效果显著。助磨剂改性不同传统改性方法，是在粉体表面能最强时、也就是循环破碎的同时，进行无数层次的包覆，彻底消除了二次团聚的源动能，同时消除热聚能和静电引力，有效地保证了稳定耐久的分散性和流动性。

图1 助磨剂分子在裂纹表面吸附示意图

碳酸钙粉体粉碎过程

助磨剂快速有效包覆粉体表面和吸附在缺陷处，形成稳定界面和降低粉体表面缺陷浓度，提高粉体球形度和改善破碎效率、粒径分布，然而助磨剂表面和内部结构直接影响碳酸钙粉体/助磨剂分子界面特性、碳酸钙粉体表面电荷和表面缺陷，打破粉碎↔团聚动态平衡；同时实现充分包覆碳酸钙粉体，显著提高活化率，确保应有的活化度和稳定性，可以助推碳酸钙粉体的精细化和功能化制备。

助磨剂

我国目前只有生产高目数碳酸钙粉体的企业添加助磨剂，现有助磨剂产品主要集中在乙二醇、三乙醇胺、单一阴离子表面活性剂等。一方面，由于乙二醇、三乙醇胺、阴离子表面活性剂等为短链结构，沸点较低，对于D50稳定在1.8～2.2 μm的超细研磨局部高温易造成助磨剂的挥发分解损耗，从而降低磨粉效率和造成环境污染；另一方面，由于乙二醇、三乙醇胺、阴离子表面活性剂等性能单一、适应性差，在非水性分散体系中不能形成足够大的空间位阻效应，稳定性差，使亲水基团与极性较低或非极性的颗粒易解吸，导致拉伸制孔过程中受力不均匀，形成大小不均一的透气孔，影响透气膜的产品性能，导致无法应用于透气膜、油墨等高端领域。

采用合适的助磨剂可带动国内重质碳酸钙等无机非金属材料制备技术升级、资源精深加工高附加值新材料技术进步、产业转型升级。