摘 要

主要介绍轻质碳酸钙与不饱和聚酯的相关知识。轻质碳酸钙是经过石灰石的锻烧、消化、碳化等一系列化学工艺过程生产出来的，不饱和聚酯是由二元酸（或酸酐）与二元醇经过缩聚而成，两者都有各自的性能特点。复合材料是否结合了这两者的特点，它是否有更好的发展前景，需要进一步来探讨。通过制备轻质碳酸钙和不饱和聚酯的复合材料，与此同时，使用硅烷偶联剂对轻质碳酸钙进行表面改性，将改性轻质碳酸钙添加到不饱和聚酯中制备复合材料，将这两组复合材料分别进行拉伸试验，吸水率试验以及密度试验，并且研究改性前后轻质碳酸钙的变化，通过拉伸强度、密度、吸水率等性能的测定和对比来达到评价改性效果的目的。

关键词：轻质碳酸钙；不饱和聚酯；表面改性；拉伸强度；吸水率；密度

Light calcium carbonate surface modification and its application in the unsaturated polyester

ABSTRACT

This paper mainly introduces the related knowledge of light calcium carbonate and unsaturated polyester. Precipitated calcium carbonate is through a series of chemical production process of limestone calcination, digestion, carbonization, unsaturated polyester is produced by condensation of dicarboxylic acid or anhydride with diols, both of which have their respective characteristics. Whether the composite material combines the characteristics of both, it has better prospects for development, need to be further discussed. By the means of preparing light calcium carbonate and unsaturated polyester composite material, at the same time, the use of silane coupling agent and the precipitated calcium carbonate surface modification, modification of precipitated calcium carbonate added to the unsaturated polyester composite material was prepared, the two sets of composite were tensile test, water absorption test and density test and Research of precipitated calcium carbonate before and after changes, through the tensile strength, density, water absorption properties were determined and compared to achieve evaluation of effect modification.

Key words：Light calcium carbonate; unsaturated polyester; surface modification; tensile strength; water absorption; density

目 录

1前言 5

1.1轻质碳酸钙概述 5

1.1.1轻钙性质 5

1.1.2碳酸钙表面处理的相关介绍 6

1.1.3轻质碳酸钙相关应用 7

1.1.4轻质碳酸钙发展前景 8

1.2不饱和聚酯 10

1.2.1不饱和聚酯定义 10

1.2.2不饱和聚酯性能特点 10

1.2.3不饱和聚酯用途 10

1.2.4不饱和聚酯发展现状及趋势 11

1.3轻质碳酸钙在不饱和聚酯上的应用 11

1.3.1轻质碳酸钙与不饱和聚酯复合材料概述 11

1.3.2不饱和聚酯胶粘剂的生产及其背景技术 11

2实验部分 13

2.1原料与仪器 13

2.2轻钙改性步骤 13

2.3测试与表征 15

2.3.1拉伸强度试验 15

2.3.2吸水率试验 15

2.3.3密度试验 15

3实验结果与讨论 16

3.1轻质碳酸钙改性前后对不饱和聚酯拉伸强度的影响 16

3.2轻质碳酸钙改性前后对不饱和聚酯吸水率的影响 18

3.3轻质碳酸钙改性前后对不饱和聚酯密度的影响 19

结 论 21

致 谢 22

参考文献 23

1前言

1.1轻质碳酸钙概述

轻质碳酸钙这种原料制备流程简单，并且没有毒性，所以通常情况下作为生活用品、工业上的填料被人们广泛使用，它不仅可以被用来生产冶金和石棉，同时还能够生产制造出化妆棉。轻质碳酸钙的生产工艺非常简单，第一步将石灰石等原料煅烧，生成组分主要为氧化钙的石灰和二氧化碳，第二步，加水，消化石灰生成主要成分为氢氧化钙的石灰乳，第三步，通入二氧化碳，碳化石灰乳生成碳酸钙沉淀，最后，脱水、干燥和粉碎制得轻质碳酸钙。另外还有一种方法，先对氯化钙和碳酸钠进行复分解反应，生成碳酸钙沉淀，然后让沉淀通过脱水干燥和粉碎来生产出来。轻钙的沉降体积（2.4-2.8mL/g）大于重钙的沉降体积（1.1-1.4mL/g），因此有轻钙和重钙之分。

1.1.1轻钙性质

轻质碳酸钙的晶型好、粒度高，价格上也很便宜，在许多行业都得到广泛应用，比如塑料、橡胶、粘合剂、造纸等，由此可见，轻质碳酸钙是一种非常重要的无机化工原料。^[1]另外，作为填充剂，碳酸钙能够起到增容、增重的作用，但是它的作用性能差，原因在于轻质碳酸钙的粉体是一种极性无机物，表面有很多氢氧根离子，所以呈现亲水疏油性，而且由于粒子的表面静电作用，表面能大，容易形成聚集体，分散性差。^[2]

轻质碳酸钙，又称作沉淀碳酸钙，通常呈现白色，并且具有无毒、无臭、无刺激性的特点。它能够和所有的强酸产生反应，生成水和相应的钙盐(如氯化钙CaCl2) ,同时放出二氧化碳；在常温(25℃)下,碳酸钙在水中的浓度积为8.7×1029、溶解度为0.0014,碳酸钙水溶液的pH值为9.5～10.2 ,空气饱和碳酸钙水溶液的pH 值为8.0～8.6，相对密度为2.7～2.9。