纳米碳酸钙

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纳米碳酸钙范文第1篇

【关键词】编织袋生产企业；纳米碳酸钙；填充母料；地位；作用；分析

有效实现纳米碳酸钙填充母料的应用一直都对编织袋生产企业来说有百利而无一害，能够为编织袋生产企业带来丰厚的社会效益以及经济效益，与此同时，还对我国编织袋生产企业不断发展产生更加深远影响和意义。在过去传统的编织袋生产企业里面，有些问题也能够得到体现，基于这些问题之上，我们必须要想要某些行之有效办法，这也就使得我国编织袋生产企业的塑料编织袋生产中纳米碳酸钙填充母料的应用在现代的编织袋生产企业管理过程中得到更加有效地体现，这就要求我们必须要采取一些措施对其进行完善，下面，笔者就对自身多年的工作经验进行总结，对塑料编织袋生产中纳米碳酸钙填充母料的应用进行探讨。

1．塑料编织袋生产中纳米碳酸钙填充母料应用的意义

进行塑料编织袋生产中纳米碳酸钙填充母料的应用对于我国编织袋生产企业实现自身两个转变具有重要的作用和意义，更加能够使得我国编织袋生产企业逐渐走向整个世界，提升编织袋生产企业在国际市场里面的竞争力和知名度，这些都具有不可替代的意义以及十分重要的作用，因此，笔者认为，对塑料编织袋生产中纳米碳酸钙填充母料的应用进行分析和研究是十分必须要也是相当重要的，在我国诸多现代的编织袋生产企业中，塑料编织袋生产中纳米碳酸钙填充母料的应用之间是相互促进缺一不可的，在当前形势下，企业经济得到了不断发展，有效地实施塑料编织袋生产中纳米碳酸钙填充母料的应用是十分必须要的。最终能够促使我国的编织袋生产企业所需物质供应能够更快捷和更高效，编织袋生产企业的生产和经营也更具有保障，从而将采购成本、时间成本以及资金占用成本等诸多成本大大降低，最终使其能够将自身在编织袋生产企业的追求利润最大化过程中重要的地位进行突出的显示。我国当前形势下不仅仅具有广阔市场前景，更加能够长远的发展，但是，塑料编织袋生产中纳米碳酸钙填充母料的应用这一个新领域又不断面临很多新问题等待我们去解决，伴随着我国不断将改革开放深入，我国也加入到了世贸组织里，类似这样的市场经济又为塑料编织袋生产中纳米碳酸钙填充母料的应用带来了全新的机遇。

2.塑料编织袋生产中纳米碳酸钙填充母料应用的地位

塑料编织袋生产中纳米碳酸钙填充母料的应用主要是对范和高效运转进行供应，这一个运转自身就包括对于编织袋生产企业的用料单位进行全程的控制，编织袋生产企业的纳米碳酸钙填充母料的应用需要我们注意以下内容：塑料编织袋生产中纳米碳酸钙填充母料的应用要求我们必须要建立起一个塑料编织袋生产中纳米碳酸钙填充母料应用的模型，进行塑料编织袋生产中纳米碳酸钙填充母料应用主要是对管理方法和思想进行管理，将应用过程中的各个组成的部分都看作是一个密不可分的整体，对于应用实施管理关键就是要规范运作和制约行之有效，将市场机制引进，应用环节的运作办法、效能监察、机制以及业务部门等等这些方面共同组成了塑料编织袋生产中纳米碳酸钙填充母料应用的模型。还要求我们必须要建立起应用制度管理的模型和体系，对基础应用管理进行强化，塑料编织袋生产中纳米碳酸钙填充母料的有序运作能够提高编织袋生产企业的效益，但是，这些都是依靠系统化制度的模型来对其进行保证的。

3.结语

本文中，笔者先分析了塑料编织袋生产中纳米碳酸钙填充母料应用的意义，接着又对塑料编织袋生产中纳米碳酸钙填充母料应用的地位进行了探讨，主要从意义和地位这两个方面对塑料编织袋生产中纳米碳酸钙填充母料的应用分析和探讨。

【参考文献】

［1］N.Sombatsompop,R. Dangtungee.Effect of die design on flow visualization and die swell of NR in a capillary rheometer[J].Journal of Materials Science Letters,2001,20(15).

［2］唐新德,周经纶,王加宁,韩念凤,陆海荣,王寒,陈贯虹,王洪英,冯圣玉.可降解塑料的研究进展[A].2011中国功能材料科技与产业高层论坛论文集（第三卷）[C],2011.

纳米碳酸钙范文第2篇

(1)特殊的力学性质:常规陶瓷材料呈脆性，而纳米超微颗粒制成的纳米陶瓷材料具有良好的韧性，这是因为纳米超微颗粒制成的固体材料具有较大的界面，界面原子排列混乱，原子在外力变形条件下容易迁移，表现出一定的延展性。

(2)特殊的磁性:研究表明小尺寸超微粒子的磁性比大块材料强许多倍，当尺寸进一步减小时(小于6nm)时，其矫顽力反而又下降到零，表现出超顺磁性。利用这些特点，可制作高存储密度的磁记录粉，如磁带、磁盘、磁卡等。其次，表面效应－———表面效应是指纳米粒子的表面原子数与总原子数之比随着纳米粒子尺寸的减小而大幅度增加，由于表面原子周围缺少相邻的原子，有许多悬空键，具有不饱和性，易与其他原子相结合而稳定下来，故表现出很高的化学活性。第三:量子尺寸效应。第四:宏观量子隧道效应———它限定了磁带，磁盘进行信息储存的时间极限等。

2纳米技术在造纸工业的应用

纳米技术主要是纳米材料的应用，可使纸张的填料、胶料和色料的聚集状态发生很大的变化，导致无论是光学性能、力学性能、阻隔性能、润湿性、导电性、导光性等都发生超常的变化。和制浆造纸中有关的是纳米化学和纳米材料学，它可能会对造纸工业的发展造成新的飞跃，使印刷品的品质将再次提高。

2．1纳米技术在造纸行业原材料及制浆过程中的应用

根据目前的技术水准和纸张的实际应用，木纤维只能加工到微米(100～1000nm即0．1～1um)的水准，由于木材的细胞直径相对较粗，通过木材纳米技术可以改变木材的细胞结构和控制细胞的生长，就可能改变木材的特性，从而向有利于制浆造纸的原材料方向生长。对于绝大多数木材来说，当纤维加工到微米级后，木材细胞的胞管已经全部破开，胞管内的粘性液体容易流出，而若将木材加工到纳米级，木材原来的细胞结构将被破坏，纤维组织结构发生变化，纤维素、半纤维素和木素可在机械法制浆过程中用机械法分离，这样机械制浆后就可以不必再用化学方法提取胞管内的有害液体和分离纤维，这样就可以大大提高制浆率和降低制浆造纸工业对环境的污染。

2．2纳米粉体在造纸业的应用

(1)纳米二氧化硅

制浆造纸业是全球第三大制造行业，实际上早在20多年前造纸中就已经在应用纳米材料。纳米二氧化硅加入纸张涂料中后，在低剪切力场下，纸张涂料屈服应力提高，其原理在于纳米二氧化硅主要通过表面的活性基团与涂料中的细小粒子形成化学键结合，因此提高了屈服应力。瑞士的AkzoNobel公司开发了一种纳米SiO2微粒助留助滤剂，它和阳离子高分子的双元体系在造纸中的应用增强了絮凝助留的效果，纸品的质量也得到相应提高。该公司纳米二氧化硅产品已在全球340多家造纸厂使用。防尘双层牛皮纸包装纸的制造也得益于纳米二氧化硅的应用，该产品使水泥厂的水泥包装过程不再尘埃飞扬。

(2)纳米碳酸钙

世界造纸业从上世纪80年代初开始成功地由酸性工艺转向碱性工艺，给了碳酸钙一个巨大的市场。目前造纸涂料配方中碳酸钙使用量大幅增加，已从5%～10%上升到30%左右，应用最多的是纳米碳酸钙。纳米碳酸钙生产的主要原料是石灰石，它是自然界仅次于Si，Al，Fe储量的矿石。纳米碳酸钙生产工艺中最重要的是碳化和活化工序。

2．3碳化即Ca(OH)2乳浊液与CO2的反应过程实质

上是个复杂的传质反应过程加快传质过程的速度就能保证整个碳化过程的过饱和度，从而使生成晶核速度加快，使最后的晶粒粒径减少。结晶导向剂的加入有助于控制纳米碳酸钙的晶型和粒径。低温鼓泡碳化、喷雾式连续碳化、搅拌式碳化、超重力碳化等各种类型碳化技术已经成功地实现工业化。

2．4活化工序的目的是降低纳米粒子的团聚，提高其应用性能

(1)采用的方法首先是表面活性剂改性，分为离子型和非离子型，国内应用最多的是硬脂酸，这是一种较为通用型活化剂，但在一些适用领域作用还不够理想。实验表明铝锆偶联剂改性后的纳米碳酸钙分散性有很大改善，颗粒粒度分布在70～100nm之间，低剪切速率下的表现黏度大为降低，这对提高纸张涂布时的流变性和提高纳米碳酸钙在纸张涂布时应用性能有帮助;用偶联剂改性轻质碳酸钙加填纸后，纸张抗张强度，耐破度，撕裂度等比改性前有所提高。在造纸涂料中加入纳米碳酸钙，发现涂料黏度增加，纸张表面强度和油墨吸收性提高，但白度变化不明显，其纳米碳酸钙的用量存在一个最佳值。

(2)其次是借助外力作用分散以降低纳米粒子的团聚，提高其应用性能，如超生波分散技术。超生波在粉体分散中的应用研究较多，特别是对降低纳米粉体团聚更为有效，利用超声空化时产生的局部高温高压或强冲击波和微射流可较大幅度地弱化纳米粉体间的作用能，有效地防止超微粉体团聚而使之充分分散。或者高能表面改性纳米碳酸钙，如高能射线(如x射线等)使其表面产生活性点，再加入乙烯基单体与表面的活性点反应在粒子表面形成一层有机包膜。

2．5应用

造纸业是纳米碳酸钙最具开发潜力的市场。纳米活性碳酸钙代替木桨和其它颜料，可改善纸张的光亮度、不透性、空隙度、松密度等，因此具有以下优点:粒度细、均匀，制品更加均匀、平整;高蔽光性、高亮度，可提高纸制品的白度和蔽光性;吸油值高，能提高彩色纸的色料牢固性;高膨胀性，能使造纸厂使用更多的填料而大幅度降低原料成本。目前纳米碳酸钙还主要用于特殊纸制品，主要用在生产透气不透水的聚乙烯薄膜。纳米碳酸钙在卷烟纸中应用广泛，可以增加透气性从而降低卷烟纸的焦油含量保证其内在质量，也可以使其外观指标提高即不露底、不熄灭、包灰好、白度高。若在瓦楞纸生产过程中，采用纳米碳酸钙材料和性能优越的助剂，经过特殊设备的加工，就制成了纳米技术的新型造纸添加剂，用在瓦楞纸中，其强度大大提高，就可以制成较薄型的瓦楞纸。如采用80g/m2左右的低定量的纳米瓦楞纸制作纸箱，其强度可以与采用普通150g/m2左右瓦楞纸制作的纸箱质量不相上下，与普通工艺生产的瓦楞纸相比，它具有强度高，脱水性能好，不掉粉、不掉毛等优点。

2．6纳米二氧化钛在造纸业的应用

纳米二氧化钛光催化的原理是当纳米粒子受到大于禁带宽度能量的光子照射后，纳米二氧化钛的量子尺寸效应使其导带和价带能级变成分立能级，能隙变宽，导带电位变得更负，而价带电位变得更正，氧化还原势增大，光催化驱动力增大，这意味着纳米半导体粒子具有更强的氧化和还原能力，光催化活性提高。具体而言就是电子从价带跃迁到导带，产生电子－空穴对，电子具有还原性，空穴具有氧化性，空穴与纳米粒子表面的OH－反应生成氧化性很高的•OH自由基，•OH自由基可以把许多难降解的有机物氧化为CO2和水等无机物。改性高活性纳米TiO2光催化处理造纸脱墨废水有明显的优点:无二次污染，除净度高。近来的研究表明纳米二氧化钛还是一种良好的阳离子絮凝助留剂，纳米TiO2拥有高的比表面积和电荷密度，其使用量几乎比普通絮凝助留剂小一个数量级，并且具有更好的效果。由于TiO2是良好的紫外线吸收剂和遮盖剂，它在纸品表面的附留将使纸品具有抗泛黄、抗菌和良好的光学性能。

3结语

纳米碳酸钙范文第3篇

关键词：碳酸钙 生物矿化 结晶

自然界充满了各具特色的生物矿化材料，生物体结构经过几十亿年的物竞天择的优化,几乎达到完美的程度。生物体采用温和的条件却能对反应实行高度精密的控制，对能量、空间及原材料进行充分的利用,且形成的材料性能之优越，结构之精细令人叹服[1]。例如，珍珠，贝壳，珊瑚，骨骼，牙齿等都是生物体创造的典型生物矿物,是生物体自身合成的纳米材料。

近年来, 生物矿化的这种自装配、分级结构、纳米尺度的特征受到了来自化学、物理、材料和生物多个领域科学家的关注，成为近10年来连续报道的前沿问题。其主要原因是它为人工合成具有特种功能晶体材料和生物智能材料提供了一种新的思路，而且合成过程中所用能量极少，其结晶过程是典型的自动催化过程，因而符合环保对材料科学的要求。目前仿生矿化的研究主要集中在对矿物晶体相的形貌、尺寸、取向、排列和功能的控制上。对于不同生物体系分子间作用是如何精确控制结晶构造，已有大量研究。

一、膜诱导碳酸钙结晶

通常的生物矿化体中的有机大分子结构复杂，为生物矿化机理研究带来很大的困难。利用相对简单可控制的人工有机薄膜进行矿化实验为研究生物矿化机理及制造仿生材料提供了新的途径。而且使用有机薄膜法可以合成一般化学方法很难合成的纳米结构或其它复杂有序的超级结构。在这一方法中，模板与晶体界面上的晶格通过几何匹配、静电相互作用、立体化学互补作用等诱导晶体的成核和生长，从而得到具有特殊形貌和结构的粒子。囊泡、Langmuir单分子膜、自组装膜等都能够创造微空间作为模板来有效控制晶体的成核和生长。

二、简单小分子、离子添加剂诱导碳酸钙结晶

生物体内的方解石通常是含镁方解石，关于它的研究很多，一般认为镁离子镁离子可以进入方解石的晶格中，取代钙离子的位置。然而在实验室内一般不容易得到高镁含量的方解石，因此许多研究致力于在常温常压下形成高镁含量并具有特殊性质的方解石。有机小分子对矿物质形貌和晶型的控制也十分有效,这种控制的效果往往与分子结构和组成有关，它们可以在特定晶面通过生长或溶解过程调控单晶的形貌[2]。

三、生物大分子诱导碳酸钙结晶

1972年，Crenshaw首先采用EDTA这种温和的去钙化剂来处理贝壳，使生物矿物中的有机大分子能够较完整的提取出来，开创了生物矿化中有机质研究的新领域[3]。经过分析发现，它们通常是由一些几丁质、丝蛋白等不溶的大分子和一个可溶的功能性有机大分子主要是酸性的蛋白质或糖蛋白等组成。在目前的模拟生物矿化过程中，主要策略是忽略不溶基质，只考察可溶的生物大分子的影响。目前研究发现糖蛋白能够有效的控制碳酸钙的形貌[4]。

四、聚合物诱导碳酸钙结晶

虽然直接利用生物大分子能够得到一些特殊的碳酸钙晶体结构和形貌，但是由于蛋白质、糖蛋白等本身的复杂性，对研究其中的具体基团对生物矿化所起的作用就十分有限。为了能弄清楚具体官能团对矿物质结晶的影响，模拟生物分子在矿化中的作用，解释晶体形成的详细机理，寻找具有合适功能团和特殊结构的人工合成聚合物就显得十分必要。目前的研究主要集中在聚电解质、双亲水嵌段共聚物及树枝状聚合物等人工合成的添加剂方面，研究结果显示这些聚合物添加剂对碳酸钙晶型及形貌有着显著的影响。

在所有的聚合物中，利用双亲性嵌段共聚物为形貌调控剂的碳酸钙的仿生合成研究最为深入。由于双亲水性嵌段共聚物具有良好的水溶性，且绑缚功能嵌段的选择可以多样化，因此双亲水性嵌段共聚物被大量用作晶体生长修饰剂。选用合适的双亲水嵌段聚合物模板，不仅可以实现对许多无机晶体的晶形控制和物相的稳定，而且可以通过功能化嵌段聚合物分子对无机晶体特定晶面的选择性吸附，引导介观尺度的自组装，协同转化，结构重排进而组装成复杂超结构[5]。

均聚物和无规共聚物，也叫做聚电解质，是合成聚合物中较简单的产物形式，很容易商业化而且也容易在实验室合成出来，因此这些聚合物就成了人工合成聚合物库中最直接最简单的选择。树枝状聚合物、超支化的聚合物具有球状的二级结构，其性质在一定程度上与胶束和蛋白质相似，因此，它也可以用作添加剂来调控碳酸钙的结晶。

仿生合成是一个涉及材料、生物、化学、医学等领域的交叉性学科，具有许多其它合成方法无可比拟的优越性，我国在仿生合成方面也取得了较大进展。但目前仿生技术还不成熟，以聚合物为模板仿生法制备碳酸钙晶体还处于实验阶段,仿生合成得到的无机材料也主要是形貌上的创新，要使合成得到的无机粒子晶体在功能上完全符合人们的需要,还有待于对无机物在基质作用下的矿化规律进行更深入的研究。近年来,对这一生物组装过程的充分认识，可使人们在分子层次上设计与合成具有特定结构和功能的材料和器件，如设计新材料和器件在催化、电子、医学、陶瓷、颜料及化妆品等领域具有极为重要的作用和广阔地应用前景。

参考文献：

[1]R. Wood, Science, 2002, 296, 2383.

[2]S. E. Wolf, Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 5618-5623.

[3]Feng, Q. L. J Crystal Growth, 2000, 216, 459-465.

纳米碳酸钙范文第4篇

【关键词】钙平衡；合理补钙

一、概念

以钙元素的生理生化功能及药理学作用为基础，以钙盐为主要成分的制剂称为钙剂。含有碳元素的物质为有机物，不含碳元素的物质为无机物，钙元素与有机物结和为有机钙，钙元素与无机物结和为无机钙。有机钙溶解度高，对胃肠刺激小，如葡萄糖酸钙、乳酸钙、柠檬酸钙等，相反，无机钙溶解度低，对胃肠刺激大 如碳酸钙、氯化钙等。

二、骨发育与钙平衡

钙是骨骼和牙齿的重要组成部分，集中了体内99・7%的钙，新生儿骨的含钙量约25～30克，成人骨的含钙量约1200克，比新生儿增加了40倍。人们将骨骼中矿物质的沉积量称为骨量。骨量的沉积大部分产生在儿童和青少年期，尤其生后第一年和青春发育期骨基质产生最大的矿物质沉积量，骨的矿化停止于30岁左右，即达到骨量峰值。高密度的骨钙量沉积可以极好的预防与年龄相关的骨钙丢失不足，也即可以减少成人患骨质疏松症的危险。

孕妇中晚期体重迅速增加，为适应胎儿迅速生长发育的需要，母体所需的矿物质量猛增；另一方面由于孕晚期循环血量的增加，排除体外的钙增多以及体内血浆蛋白的下降，导致孕妇血钙降低引起继发性的PTH分泌增加，致母体溶骨作用增加，此期如不注意补充钙质，则可于妊娠晚期出现手足抽搐、腰痛及腓肠肌痉挛，如血钙进一步下降，PTH水平持续升高，钙代谢进一步紊乱，导致细胞内的兴奋―偶联反应亢进尽而引起血管平滑肌收缩可引起妊娠高血压综合征，此外乳汁不足、腰腿痛、更年期骨质疏松症等都与妊娠期的钙营养不良有关。

钙是构成胎儿骨骼和牙齿的主要成分。如果孕晚期钙营养不良非常严重，势必影响胎儿钙的吸收出现新生儿低钙血症、先天性佝偻病、先天性喉喘鸣、婴儿手足搐症，牙齿萌出延迟、牙釉质发育不良等。

三、我国儿童的钙营养状况

目前，人们的生活水平普遍提高，但儿童钙营养缺乏的状况仍普遍存在。分析其原因：1 .饮食结构不合理：我国膳食结构中富含钙的食物成分少，如牛奶、大豆及其制品、牡蛎、海产品、芝麻、坚果等在膳食结构中占的比例少；相当一部分孩子挑食、偏食，而家长观念知识差，饮食营养不合理对孩子呵护不周；3.部分贫困农村地区生活条件差。2。钙剂补充不合理。表现在：日需元素钙剂量不够；元素钙在体内不能达到有效的吸收、利用。近年来各地有迟发性佝偻病的报道，迟发性佝偻病又称晚发性佝偻病、青春期佝偻病、儿童期佝偻病，发生于5岁以后的中小学生，因挑食、饮食少，户外活动少而患病。可有烦躁、多汗、头晕、乏力、失眠、佝偻病骨骼体征、下肢疼痛、牙齿病变，治疗与婴儿佝偻病相同。

综上所述，婴幼儿、青春期儿童、孕中晚期及哺乳期妇女是需要注意补钙的人群。

四，如何通过检查评价人体钙的营养状况：

1.血钙：因为人体内血液中钙的浓度严格受约于体内内分泌的调节，钙营养不良是骨钙量的减少而血钙不一定下降，另外血钙也受血浆蛋白的影响，所以血钙测定值只能作为参考。2.BALP： 为骨碱性磷酸酶，它在成骨细胞生成，为参与骨钙化的主要的活性物质 是反映骨生成速率的最敏感指标，是反应骨钙和骨溶水平的生化指标，是最实用、最敏感、最特异的诊断钙代谢水平指标，比碱性磷酸酶更有特异性，因为钙代谢异常首先累及的是骨组织，骨钙化不足导致成骨细胞堆积，活性增强BALP相应增高，用于检测亚临床型佝偻病，诊断符合率达86%～～100% .

五.补钙的方法：

1.钙剂选择：口服钙剂中，应该选择含元素钙多、吸收好，副作用少的的钙剂。氯化钙有强烈的酸化作用，对胃有刺激性，长期服用易引起高氯性酸中毒，现已较少应用。碳酸钙有中和胃酸的作用，葡萄糖酸钙无副作用，但吸收率低，为27%。氨基酸钙、抗坏血酸钙吸收率高，适于婴儿服用。活性钙主要成分为氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙、磷酸氢钙，呈强碱性，中和胃酸多，可在进餐时服用。近年来有将碳酸钙用纳米技术制成的纳米钙，易于吸收，生物利用度高。

2.日需补钙量：中国营养学会推荐每日膳食中钙的供给量（元素钙）为：0―6个月400mg ，1―3月600 mg ，大于三岁800 mg ，妊娠及哺乳期妇女1000 mg～1200 mg 。市售的各种钙制剂含元素钙量10%～40%不等，如碳酸钙40%、氯化钙27%、葡萄糖酸钙9%、乳酸钙13%、磷酸氢钙23%，其他尚有氨基酸钙、植酸钙等，这些钙剂的吸收率在30%左右。每100g牛奶中含钙117-125mg， 吸收率低31%，如婴儿每日喝牛奶500ml以上，可不再服钙剂，钙剂不可以与牛奶同服，牛奶中脂肪可与钙形成不溶性的钙皂，减少钙的吸收。以保健营养为目的的补钙宜口服为宜，按上述参考量服用2～3月。以治疗为目的的补钙因人因病而异，但静脉补钙时速度宜慢，剂量勿大，疗程宜短。补钙的同时必须补给适量的维生素D以促进钙的吸收，中国营养学会推荐每日维生素D的供给量为：0―6岁400IU ，大于7岁700 IU ，妊娠及哺乳期妇女400IU. 具体剂量也应结合地区、季节等情况，如南方地区或夏秋时可少些，北方地区或冬季时宜多些。也可每月口服5万U至周岁。鱼肝油中同时含有维生素A和维生素D，二者之比应为3～4比1或选用单纯的维生素D制剂，有多种维生素A、维生素D混合制剂，小儿维生素A的需要量在婴幼儿为每日1000～1500IU，学龄前儿童为1500～2000IU， 学龄儿童为2000～2500IU，青春期儿童为2500～3000IU。伊可新有两种制剂，其中维生素D为佝偻病的预防量，其中绿色胶丸每粒含维生素A1500IU和维生素D500IU，用于婴儿，粉红色胶丸每粒含维生素A2000IU，维生素D700IU，用于一岁以上的儿童。浓缩鱼肝油滴剂每克（30滴）含维生素D3000IU维生素A9000IU，每滴含维生素D100IU，如每日补充维生素D400IU则需要4滴，用于治疗婴幼儿佝偻病。预防保健应注意饮食结构，注意适量食用蛋、奶、瘦肉、动物肝脏、大豆类等制品。

纳米碳酸钙范文第5篇

关键词：添加剂；清净剂；磺酸盐；合成工艺

中图分类号：TE624.82文献标识码：A

Overview of Metal Detergent Agent and Its Synthesis Process

LI Meng1，2， LIU Zhong-guo1，2， MIAO Xin-feng1，2， YANG Chao1，2， SUN Da-xin1，2， WU Lei1，2，

TIAN Yu-jia1，2， LI Chun-cheng1，2， HAO Yu-jie1，2

（1.Key Laboratory of Lubricating Oil， CNPC， Dalian 116032， China；

2.PetroChina Dalian Lubricating Oil R&D Institute， Dalian 116032， China）

Abstract：Lubricating oil detergent is an important part of the lubricating oil used in industry， with very high technology content. In this paper， the structure properties and the reaction mechanism of detergent are summarized. Several common synthesis processes of detergent are introduced and the preparation principle is discussed in detail. At last， the detergent industrial production direction and prospect in the future are pointed out.

Key words：additive； detergent； sulfonate； synthesis process

1金属清净剂概述

当前，汽车发动机等面临的尾气排放、燃油经济性、可靠性、产品性能等方面的挑战在很大程度上可以说是对油添加剂的挑战，因为添加剂是现代高级油品的精髓，正确选用添加剂是保证机器正常运行的关键。

在内燃机油的使用过程中，由于高温氧化等原因，导致油会发生自身氧化降解，产生酸性物质。因此，通常在内燃机油中加入一定量的碱性清净剂，以中和油使用过程中所产生的酸性物质。清净剂的发展最初从仅有的几个中性盐品种到现在的磺酸盐、烷基酚盐、硫化烷基酚盐、环烷酸盐、烷基水杨酸盐、油酸盐等多个高碱性品种。

中碱值和高碱值硫化烷基酚钙，其热值稳定性好，是重负荷柴油机急需的添加剂。改性的中碱值烷基水杨酸钙，高温清净性好，胶体粒子粒径小且均匀，胶体稳定性好，与高碱值硫酸盐复合后无沉淀生成，有较佳的分散能力和抗氧性能[1]，可以代替原中碱值烷基水杨酸钙。此外，还增加了低碱值和高碱值烷基水杨酸钙两个品种，都具有优异的清净性能，抗氧性比较优越，可部分代替中碱值烷基水杨酸钙，用于中高档内燃机油中。高碱值硫化烷基酚钙与高碱值烷基水杨酸钙，或高碱值硫化烷基酚钙有良好的协合效应。高碱值硫化烷基酚钙的高温清净性好，碱值高，中和能力强，胶体粒子粒径小而均匀，胶体稳定性好，它与水杨酸钙有较好的协合效应，与高碱值硫化烷基酚钙复合后的性能优于单独的高碱值硫化烷基酚钙，可满足多级油品的性能与要求。

2金属清净剂的结构性能

金属清净剂中碱性产品占绝大多数。碱性清净剂是由含20%～35%的碳酸盐（钙、镁等）与含18%～30%的吸附在碳酸盐表面上的表面活性剂所组成的稳定的载荷胶团和游离的表面活性剂分子及其胶束所构成的[2]。一般载荷胶团粒子粒径必须小于80 nm，且分布应较均匀。油清净剂胶体粒子粒径及其分布无疑对其使用性能有决定性的影响。

清净剂在油品中是以胶束结构存在的，产品的胶束结构取决于配位组成中表面活性剂的官能基团和合成工艺[3]。水杨酸盐的胶束结构与磺酸盐和酚盐不同。水杨酸盐的碳酸钙微粒聚集在胶束球体外部。在相同条件下，水杨酸盐的胶束微粒比酚盐胶束大2～3倍。胶束吸附碳酸钙微粒直径2.1～2.3 nm。从化学结构讲，硫化水杨酸钙是目前唯一带三种极性官能基团―OH、―COOH和―S―的新型清净剂，该三种官能基具有鳌合作用。所以，促进了胶束的稳定性。

3金属清净剂的反应机理

关于金属化反应机理的探讨，金属化工艺是一个复杂的多相物理化学反应过程，其作用机理异常复杂，包括一系列在许多气、液、固相界面间的扩散和不同液相内进行的多种平行和连续反应，迄今尚有不少问题并未明确。但其中的主要反应机理可粗略归纳示意如下（以磺酸盐为例）：

过碱度化反应，胶态体系形成，可以有A、B两种途径：

在上述A、B两种形成稳定胶态体系的过程中，同时伴有部分纳米级的微小粒子还可凝聚成为较大粒子，从而干扰破坏上述稳定胶态体系的形成。正如上面已指出，各反应是错综复杂地分别在水相、油相以及油水界面处进行着的，而且包括扩散、反应、形成稳定胶团（伴有一定量沉淀生成）等不同程序阶段。这里应强调的是，当各种纳米级微小粒子在油、水两相界面处形成后，若不能及时扩散入油相中与正盐表面活性剂形成稳定胶束，则还可大量扩散入水相自行凝聚成较大粒子，形成悬浮物或沉淀物，因而无法形成预期的高碱值产品，因此，如何创设条件保证足够良好的扩散，是金属化工艺中一个重要关键问题。近期，AtsuoNakae等[4]先后通过研究实验已经证实，稳定的胶态粒子确实是油相中不断生长的，且已证实高碱度化过程中稳定胶粒的形成的确是一个扩散控制的过程。

4清净剂金属化工艺

过碱度清净剂的金属化工艺均包括正盐（中性盐）的合成和碳酸化（过碱化）两个反应过程：正盐合成反应过程是指在水或促进剂作用下，有机酸与金属化合物反应生成有机酸正盐的反应过程；碳酸化反应过程是指在有机酸正盐、水及促进剂存在的条件下，金属氧化物转化为氢氧化物后再与二氧化碳反应生成纳米级金属碳酸盐（也含有少量金属氢氧化物）颗粒并被有机酸正盐包裹形成稳定胶体溶液的反应过程[5]。根据过碱度清净剂的金属化过程的不同，其工艺大致可分为一步法金属化工艺、两步法金属化工艺[6]、多次碳酸化工艺、预处理工艺、超重力法金属化工艺等。本文主要介绍比较常用的一步法金属化工艺、两步法金属化工艺、多次碳酸化工艺。

4.1一步法工艺

一步法工艺是指一次性完成金属正盐的合成和碳酸化反应的金属化工艺过程。其方法是将反应所用物料在加热升温前或升温过程中依次加入反应容器中，当混合物加热到碳酸化所需的温度时，通入二氧化碳进行碳酸化反应，最后经分离得到过碱度金属清净剂产品。

Muir等[7]以磺酸为原料，采用一步法工艺制备出了碱值大于550 mgKOH/g的过碱度镁盐清净剂，方法为：将磺酸、稀释油、直链十二烯基丁二酸酐、溶剂、氧化镁、甲醇、水、乙酸依次加入反应容器，在不断搅拌的条件下加热升温，当温度达到45～55 ℃时通入二氧化碳，通入速率先大后小，进行4 h的碳酸化反应，反应结束后，将反应混合物进行分离即可得到过碱度磺酸镁产品。

Muir[8]制取过碱度烷基水杨酸钙盐清净剂时也采用了一步法金属化工艺。其方法是将烷基水杨酸、基础油、石脑油、甲醇、中性磺酸钙、氢氧化钙依次加入反应釜，升温到60 ℃时通过二氧化碳进行碳酸化反应，直到氢氧化钙转化为碳酸钙后将混合物过滤、蒸馏后得到烷基水杨酸钙清净剂。

顾军慧等[9]制备过碱度石油磺酸镁的工艺和朱海英等[10]制备过碱度石油磺酸钙的工艺都属于一步法金属化工艺。其方法是将石油磺酸铵、二甲苯、氧化镁（氧化钙）、甲醇、有机胺等在缓慢升温过程中依次加入反应容器，当温度到达碳酸化温度时，通入二氧化碳进行碳酸化反应，得到了碱值大于390 mgKOH/g的过碱度石油磺酸镁和石油磺酸钙清净剂产品。

4.2两步法工艺

两步法工艺是指先进行金属正盐的合成反应，然后再进行碳酸化反应来制取过碱度清净剂的金属化工艺过程。

两步法工艺根据其制备过程的差异，有两种不同的方法，一种方法是将制备金属正盐所用物料在加热升温前或升温过程中依次加入反应容器中，混合物加热到制备金属正盐所需温度进行金属正盐的合成反应，反应结束后，将温度调整到碳酸化所需温度，依次加入碳酸化反应所需物料，通入二氧化碳进行碳酸化反应，完成碳酸化反应后，混合物经分离得到过碱度金属清净剂产品的工艺方法。与一步法工艺相比，该工艺方法只是在制备过程中改变了一次温度和物料加入次序，其他过程基本相同，因此，人们常常也将该方法称做一步法工艺。

梁生荣等[11]采用该工艺方法制备出了碱值大于390 mgKOH/g的过碱度石油磺酸镁清净剂，方法为：将石油磺酸铵、二甲苯、甲醇、促进剂、氧化镁依次加入反应釜，将混合物加热到70～78 ℃，维持该温度反应1 h后降温至40～50 ℃，加入水、促进剂，同时通入二氧化碳进行2～4 h碳酸化反应，反应结束后对混合物进行分离即可得到过碱度石油磺酸镁产品。采用同样的方法，还制备出了碱值大于390 mgKOH/g的过碱度合成磺酸镁和水杨酸镁清净剂产品。

国内在以石油磺酸、合成磺酸（烷基苯磺酸，包括大分子烷基苯磺酸）、环烷酸等有机酸为原料制备过碱度金属清净剂的研究中大多采用的是该两步法金属化工艺，其不同之处在于所用促进剂种类、物料的加入次序和加入方法。

两步法工艺的另一种方法是先进行金属正盐的合成反应，反应结束后，脱除混合物中的溶剂、残渣等得到金属正盐，然后以金属正盐为原料进行碳酸化反应来制取过碱度清净剂的金属化工艺过程。关于采用该两步法进行过碱度金属清净剂制备的研究鲜有报道，但利用金属正盐制备过碱度相同金属盐清净剂的报道较多。

Powers 等[12]以中性磺酸钙为原料，经碳酸化反应制取了碱值大于390 mgKOH/g的过碱度磺酸钙清净剂。Jao等[13]以烷基苯磺酸钙和石油磺酸钙混合物为原料，经碳酸化反应制取了碱值大于500 mgKOH/g的过碱度磺酸钙清净剂。Arnold [14]以磺酸与低碱度磺酸镁混合物为原料，经碳酸化反应制取了过碱度磺酸镁清净剂。

4.3多次碳酸化工艺

多次碳酸化工艺是指在第一次碳酸化反应结束后，将混合物进行分离得到低碱度金属清净剂，再以低碱度金属清净剂为原料进行二次碳酸化反应（或者在第一次碳酸化反应结束后，升温脱除水和促进剂，再降温并加入所需物料进行二次碳酸化反应），如此重复直到产品碱值达到要求为止的制取过碱度清净剂的金属化工艺过程。在实际生产中，一般采用两次或三次碳酸化反应就可得到碱值符合要求的过碱度金属清净剂。

Kocsis等[15]在研制磺酸钙、水杨酸钙等过碱度钙盐时采用了多次碳酸化工艺，他们在进行二次、三次碳酸化反应前先升温脱除水和促进剂，然后降温并加入促进剂，再进行碳酸化反应；通过不同次数碳酸化反应制备出了不同碱值的系列金属钙盐清净剂产品。

孙向东等[16-17]在以重烷基苯磺酸为原料制备过碱度磺酸钙清净剂采用的也是多次碳酸化工艺。其方法为：先将重烷基苯磺酸、基础油、氢氧化钙、溶剂、促进剂加入反应器，升温至65～75 ℃进行中和反应，反应30～60 min后将混合物分离得到中性磺酸钙，再将得到的中性磺酸钙盐、促进剂、溶剂、氢氧化钙加入反应器，温度控制在40～50 ℃之间，通入二氧化碳进行碳酸化反应，当直接碱值降低到约20 mgKOH/g时，将反应混合物分离得到低碱度磺酸钙，然后以制得的低碱度磺酸钙为原料进行二次碳酸化反应，得到了碱值大于295 mgKOH/g的过碱度磺酸钙产品，在中试时采用三次碳酸化反应制备出了碱值和性能相同的过碱度磺酸钙产品。

5展望

随着工业的发展，油的作用越来越受到重视，特别是进入21世纪，人们更加重视效率、节能和环保，推动内燃机技术日新月异；发动机工况日益苛刻，促使行业组织和政府制定相关的条例，对油提出更高的要求，这就需要各种使用性能更好的内燃机油。这就对清净剂的要求提出了更高的要求，相信今后的一段时间内，清净剂的发展会更加迅速。

参考文献：

[1] 牛治刚，刘兴勤.基础油与清净剂适应性研究[J]. 内蒙古石油化工，2005（4）：1-2.

[2] 张景河.现代油与嫩料添加剂[M].北京：中国石化出版社，1991.

[3] 梁生荣.油清净剂金属化工艺研究进展[J].化工进展，2010，29（8）：1451-1456.

[4] AtsuoNakae. In situ Monitoring of Electrochromic Systems by Peizoelectric Detector Photoacoustic Spectroscopy of Elec-trodes[J]. Analytical Chemistry， 1981， 53（12）： 1818-1821.

[5]丁丽芹，张景河，何力，等.油清净剂金属化工艺规律的研究进展[J].油，2003，18（6）：13-17.

[6]RudmckLeslie R.油添加剂化学与应用[M].李华峰，李春风，赵立涛，等译.北京：中国石化出版社，2006：81-90.

[7] Muir R J， Eliades T l. Overbased Magnesium Deposit Control Additivefor Residual Fuel Oils： US， 6197075[P]. 2001-03-06.

[8] Muir R J. Method for Producing Lubricant Detergents： US， 7009072[P]. 2006-03-07.

[9]顾军慧，彭伟.高碱石油磺酸镁的研制[J].油，1996，11（5）：20-23.

[10]朱海英，王桂明，陆国飞.超高碱值石油磺酸钙的合成及应用[J].油，2001，16（2）：46-48.

[11]梁生荣，何力，张景河.超碱值石油磺酸镁合成工艺研究[J].油，2003，18（1）：51-54.

[12]Powers W J， Matthews LA. Process for Preparing Overbased Calcium Sulfonates： US， 4929373[P]. 1990-03-29.

[13]Jao T C， Vaccaro J M， Matthews LA. Process for Preparing Improved Overbased Calcium Sulfonate： US， 4997584[P]. 1991-03-05.

[14]ArnoldD， FairH J， FairLV， eta1. Overbased Magnesium Sulfonate Process：US， 4225446[P].1980-09-30.

[15]Kocsis J A， Banmann A F， Karn J L. Process for Preparing an Overbased Detergent： US， 20060178278[P]. 2006-08-10.