碳酸鈣（化學式：CaCO₃）是一種無毒、無臭、無味的無機化合物，俗稱白堊、石灰石、方解石或大理石。它是地球上最常見的礦物之一，廣泛存在於天然岩石（例如石灰石和大理石）以及生物骨骼和貝殼中。碳酸鈣主要分為三種：沉澱碳酸鈣 (PCC)、研磨碳酸鈣 (GCC) 和奈米碳酸鈣 (NPCC)。以下我們將探討它們之間的差異以及如何做出正確的選擇。
沉澱碳酸鈣，PCC
製程流程：透過煅燒石灰石，用水將其水合以生成石灰乳，然後透過引入二氧化碳氣體使其沉澱而生產。
顆粒形貌：晶體形狀規則（如紡錘形、立方體、針狀），粒徑分佈均勻。
粒度範圍：相對較細，通常在微米範圍內（例如，1μm~3μm）。
比表面積：中等
主要特性：純度高、粒徑均勻、吸油量低。
重質碳酸鈣，GCC
製程：採用機械破碎、研磨和 分類 天然礦物（如方解石、大理石）。
顆粒形貌：不規則碎片，多邊緣，粒徑分佈相對較寬。
粒徑範圍：相對較粗，一般在微米範圍內（例如325目~2500目，約45μm~5μm）。
比表面積：小
主要特點：成本低、加工能耗低、性能穩定。
奈米碳酸鈣（NPCC）
製程：在輕鈣製程基礎上，透過控制結晶條件，添加晶形引導劑和表面處理劑生產。
顆粒形貌：晶體形狀較為規則，達到奈米級（1-100nm），但顆粒通常會聚集成微米級的簇。
粒徑範圍：奈米級（初級顆粒為1-100nm）。
比表面積：非常大
主要特性：表面效應、小尺寸效應、功能特性，需要表面處理以防止團聚。
那麼，了解了它們的差異之後，又該如何選擇呢？
塑膠工業
重質碳酸鈣 (GCC)：用作低成本填料，主要作用是增加產品體積並顯著降低原料成本。廣泛應用於對機械性能要求較低的 PVC 產品，例如普通排水管、地板基材和板材。其較低的吸油量有助於減少配方中塑化劑的使用。效果：降低成本，但會降低抗衝擊強度和拉伸強度。
沉澱碳酸鈣 (PCC)：作為功能性填料，可降低成本並改善產品物理性能。適用於高檔 PVC 型材、管材、人造皮革及鞋材。其規則的紡錘形結構可提升產品光澤度、尺寸穩定性、挺度和熱塑性。效果：經濟實惠之選，在不大幅增加成本的情況下顯著改善產品外觀和部分機械性能。
奈米碳酸鈣 (NPCC)：用作功能性增強劑。其主要目的並非降低成本，而是賦予塑膠基質卓越的性能。用於汽車塑膠零件、超韌尼龍、高級密封條和工程塑膠。由於其奈米尺寸效應，它具有增強、增韌和抗老化性能。作用：可同時提高材料的剛性和韌性，但價格昂貴，且需要表面處理才能均勻分散。
造紙工業
重質碳酸鈣 (GCC)：用作常用填料和塗佈顏料。可用作文化用紙的填料，以及中低檔塗佈紙和紙板的塗佈。作用：提高紙張白度和不透明度，降低成本。但其顆粒不規則，對紙張平滑度和光澤度的提升有限。
沉澱碳酸鈣 (PCC)：用作高級填料和塗佈顏料。主要用於高品質藝術紙、數位相紙等。其規則的晶體形狀（例如紡錘形、菱形）形成了優異的微觀結構。作用：顯著提升塗佈紙的平滑度、光澤度、吸墨性和印刷適性，使紙張手感舒適，印刷圖像鮮豔生動。
奈米碳酸鈣 (NPCC)：作為一種特殊功能添加劑，用於需要特殊性能的特殊紙，例如高光澤吸墨紙或高阻隔包裝紙。作用：利用其巨大的比表面積實現超高光澤度、不透明度或特定的孔隙結構。
塗料和油漆行業
重質碳酸鈣 (GCC)：用作填料顏料（填充劑）。主要用於需要高填料含量的內牆乳液和底漆。效果：增加漆膜厚度，增強遮蓋力，並大幅降低原料成本。
沉澱碳酸鈣 (PCC)：作為功能性填料。適用於高檔內牆塗料、工業塗料以及要求表面光滑度和光澤度的溶劑型塗料。作用：其規則顆粒有助於提高漆膜的光滑度、光澤度和流平性，同時增強耐擦洗性。
奈米碳酸鈣（NPCC）：作為功能性添加劑。用於高階汽車塗料、防腐塗料、紫外光固化塗料等。作用：提供觸變性（防流掛），增強塗膜強度、耐磨性及抗老化性能。
橡膠和黏合劑行業
• 橡膠：
◦ 重質碳酸鈣用於填充低檔產品。
◦ 輕質碳酸鈣具有一定的半增強作用。
◦ 奈米碳酸鈣是輪胎胎側、內胎及高級橡膠製品的關鍵增強材料，可顯著提高拉伸強度、撕裂強度和耐磨性。
• 在黏合劑和密封劑中：
◦ 輕質碳酸鈣為主要填料，起增稠、增強、降低成本三大作用。
◦ 奈米碳酸鈣用於高性能產品。除了增強性能外，它還能有效控制產品的流變性，防止在垂直表面施工時出現流掛現象。
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