摘 要：本文主要介绍了用振动研磨机对重钙超细和表面改性实施一体化加工，详细论述了重钙的超细和表面改性，经该设备一体化加工的重钙完全可以达到应用的要求。 关键词：超细振动研磨机、重钙、表面改性、一体化、一次完成    重钙粉体主要是以方解石、大理石为主要原料，通过粉碎和超细得到。由于重钙粉体的工业性能好、来源广、价格低，在塑料、橡胶、涂料等有机高分子制品行业得到广泛的应用。但是国内重钙的开发，无论应用数量，还是品种，都与发达国家有较大的差距。而重钙真正的应用价值应是它的深加工产品，即超细和表面改性。要加大深加工产品的质量和数量，需选择理想的设备，而振动研磨机就完全可以一机完成重钙的超细和表面改性的任务。根据我们多年的工作，本文主要介绍用振动磨对重钙进行超细改性的应用。 1、国内重钙粉体的生产和应用现状    重钙粉体的加工分为干法和湿法两种。干法常用的设备是雷蒙磨、立式磨、高速机械冲击磨、气流磨、球磨机等。雷蒙磨和立式磨主要是加工400目粉料。冲击磨、气流磨可生产1250目粉体产品，但能耗高，产量低。湿法生产工艺主要是用湿尘搅拌磨进行加工，主要生产造纸、涂料及超微细粉体，工艺复杂，成本较高。    国内重钙目前的产品结构为：1250目以下的细粉占90%左右，1250目以上的超细重钙粉只占10%左右，经表面改性的占10%左右，主要应用于塑料、涂料、橡胶、造纸等行业，其中塑料行业是最大的应用领域。    由于800目以下的重钙粉体很难满足部分要求较高的有机高分子制品的弯曲强度、拉伸强度、冲击强度等力学性能。特别是降解塑料类、薄膜类、工程塑料类、塑料异型材类，在这些制品中应用的重钙不仅要求产品的纯度高、粒度细，而且还要求重钙粉体是经过表面改性的产品。如小于10μm的改性重钙，按一定量填加到PE中，其冲击强度可提高2-4倍，而大于20μm的重钙则没有提高。这足以说明重钙的微细化及表面改性在有机高分子制品中能起到功能性的作用。    近年来，有机高分子制品行业已进入从数量主导型向质量、品种、效益为主导的产业结构过渡和升级的阶段，对所需填加的重钙粉体的性能要求也就越高。所以要围绕有机高分子制品行业的发展方向，并与其制品的生产技术紧密结合，将重钙及其它粉体的深加工向高质量、高技术、高附加值及多功能化转化，其中粉体的超细和表面改性就是深加工最重要的部分。 2、重钙的超细    北京合鼎动力技术有限责任公司生产的超细振动研磨机是采用双电机同步驱动，空气弹簧柔性支撑、高频率、大补偿、弹性联接、启动补偿等先进技术，使该设备结构先进，工作可靠，高效节能，是各种非矿物料超细粉碎及表面改性一体化最理想的设备。    该超细设备属于介质研磨加工设备，它依靠激振器使筒体中的介质产生高频率小振幅的振动，由于振动加速度比重力加速度大得多，使磨管内的介质产生高强度的冲击和旋转磨制，使物料产生疲劳效应，继而物料的晶体微裂纹扩大，由裂纹导致破碎，使物料在强力振动研磨中快速有效的磨细。重钙的超细效果可以达到10μm>D98以上，并且单位时间内的产量大、能耗低、磨耗小、粉碎效率高，超细粉碎极限粒度小。经超细粉碎的重钙颗粒无棱角，主要以圆角和近球形颗粒为主。这对在有机高分子材料中应用起到了很好的效果，特别是对减小下游产品加工设备的磨损、提高有机高分子制品的应力等问题有明显的效果。在超细粉碎的过程中同时进行的表面改性是机械化学表面改性，该方法的改性不但效果好，而且还可提高粉体的加工效率、简化生产工艺，具有很好的应用价值。 3、重钙的表面改性    由于重钙粉体与有机高分子树脂的极性不同，相互之间的亲合性差，加之重钙粉体之间也存在着团聚的问题，可造成在载体树脂中的分散不均匀，因此首先应对超细重钙进行表面处理，降低其表面性能，解决重钙粉体的团聚，提高与树脂的交联性。    用振动研磨机在超细过程中进行表面改性，是一种机械化学效应，即机械化学改性方法。由于在超细粉碎中对重钙粉施加了大量的机械能，除消耗于颗粒的细化外，还有一部分用于改变颗粒的晶格与表面性质，在粉碎的过程中不断出现新鲜的颗粒表面，这种新鲜的表面极易与改性剂发生反应，此时物料的温度已达到90℃左右，表面改性剂以雾化的方式定量加入，在高频振动下，使腔体内的介质球产生高强度的冲击和旋转运动，对重钙粉进行充分的接触搅拌，使之不产生粘结的颗粒，以达到对重钙表面改性的目的。    重钙用的表面改性剂，选用的多是钛酸脂或铝酸脂偶联剂等，最好复配使用。一般用量是基料的0.3-1.5%。在振动研磨机超细过程中实施的表面改性，其包覆率可达到98%以上，其效果是十分理想的。该表面改性方法的成本是其它单一表面改性方法成本的一半左右。    经表面改性后的超细重钙分散到有机高分子材料中之后，在该区域有机高分子材料——改性剂——超细重钙粉体之间，可以产生一种良好的界面结合，使超细改性后的重钙能与有机高分子材料很好交联，可提高在有机高分子制品中的填加量，也可使其制品的质量提高。 4、结论 ①、振动研磨机是一种体积小、能耗低、工作稳定、粉碎粒度小、效率高的研磨机。 ②、超细粉碎出的重钙颗粒无棱角，以圆角和近球形颗粒为主，对下游产品的生产设备的磨损可大大减小。对塑料、橡胶制品的应力等有明显的提高，对涂料的流平性也将有一定的改善。 ③、该种表面改性的包覆率可达98%以上，表面改性的成本比其它表面性方法有十分明显的降低。