改性效果评价是改性过程中必不可少的环节，通过一些检测手段来验证某些猜想，也可以通过分析其影响因素来调整优化改性过程，提升纳米碳酸钙的性能。 传统的评价方法主要是两种，一种是对改性样品直接进行检测及评价，另一种是将改性样品制成复合材料，考察复合材料因改性产生的性能提升效果。比较而言，直接评价快速高效。 1、活化指数与吸油值 活化指数和吸油值是纳米碳酸钙改性效果常用的评价指标，活化指数可以用来评价表面改性后纳米碳酸钙的疏水效果，而吸油值是指纳米碳酸钙在应用时的消耗油量，一般来说，活化指数越高、吸油值越低，改性效果越好，其检测方法可参考《碳酸钙分析方法》（GB/T—）。改性剂的种类及用量对活化指数和吸油值有着至关重要的影响。 罗万胜等分别用钛酸酯、硬脂酸以及不同比例硬脂酸和钛酸酯复配的改性剂对碳酸钙进行干法改性，并进行了对比。1.5%的钛酸酯和3%的硬脂酸改性碳酸钙后活化指数达到了最高，吸油值也降到10-15，配比为35%硬脂酸+65%钛酸酯的复配偶联剂改性的碳酸钙活化指数达到了最高，吸油值也降到6-7，分别将这三种碳酸钙加入PP材料，并对PP复合材料力学性能进行检测，发现这三种碳酸钙都使PP复合材料力学性能有了较大的提高，且35%硬脂酸+65%钛酸酯复配改性剂改性碳酸钙填充的PP复合材料力学性能最好。 2、疏水性 疏水性是纳米碳酸钙重要的评价指标，也是纳米碳酸钙改性的一大研究热点，可以用静态接触角来表征纳米碳酸钙的疏水性。改性剂的种类对改性后纳米碳酸钙的疏水性有着显著的影响，硬脂酸、硅烷偶联剂、油酸、钛酸酯偶联剂等都是常用的疏水性改性剂，在表面改性过程中，这些改性剂逐渐附着在颗粒表面，从而降低纳米碳酸钙颗粒的表面能。 Song等将用表面活性剂改性后的纳米碳酸钙涂在石英晶体上进行QCM-D测量，发现随着表面活性剂浓度增加，会在颗粒表面逐渐形成单层吸附，从而开始呈现疏水性，但是当表面活性剂浓度过高时，会在颗粒表面形成双层吸附，使接触角开始降低，恢复亲水性，因此改性剂的浓度是影响接触角的重要因素。 此外，纳米碳酸钙的晶型晶貌也会影响其改性后的疏水性。Ma等先制备了立方状纳米碳酸钙、球形纳米碳酸钙、CaCO3/SiO2复合材料，并用硬脂酸分别对这三种碳酸钙进行改性，根据Cassie模型，粗糙度对疏水性有显著影响，表面粗糙度越大，疏水性越好，因此CaCO3/SiO2复合材料与水的接触角更大，可达到.3°，具有良好的超疏水性能。 3、包覆量及包覆率 通过检测包覆量和包覆率可以了解纳米碳酸钙的包覆情况，对改性机理的研究及改性效果的评价均有很大的帮助。通常情况下，根据不同物质的分解温度或挥发温度不同，可以对改性后的纳米碳酸钙进行热重分析得出改性剂的包覆量，然后求出包覆率。 此外，一些研究者通过对改性剂机理的研究构建出相应的包覆模型，从而计算出理论包覆量或包覆率，通过与实际包覆量或包覆率进行对比来了解包覆情况，也为改性机理研究提供了实际的依据。 Rahmani等假设每一个硬脂酸分子都和一个Ca2+连接且垂直于颗粒表面，已知纳米碳酸钙的表面积和Ca2+的截面积就可计算出每个颗粒上能包覆最多的硬脂酸分子的数量，进而求出硬脂酸的理论包覆量，通过计算发现，热重分析得出的实际包覆量与理论包覆量接近，说明硬脂酸在颗粒表面为单层包覆且包覆效果良好。 4、粒径及形貌 纳米碳酸钙的粒径及形貌主要取决于其制备过程，因此，在原位改性过程中，液相物浓度、搅拌速率、温度等工艺条件及改性剂种类和浓度都会影响纳米碳酸钙的成核、结晶及生长，通过控制这些因素可以制备不同形貌及尺寸的纳米碳酸钙。在研究过程中，通过透射电子显微镜和扫描电子显微镜可直观地观察到纳米碳酸钙的形貌、大小，其平均粒径的计算方式可参考《纳米碳酸钙》（GB/T—），此外，激光粒度分析仪可以观察改性后纳米碳酸钙的粒度分布情况，BET可以测出纳米碳酸钙比表面积。 5、白度 对于涂料、造纸、橡胶、塑料等行业，白度是评价纳米碳酸钙的重要指标。改性后的纳米碳酸钙的白度除了与改性剂的选择有关，还与水分、烘干温度及烘干时间有关，一般情况下，烘干时间越长、温度越高、水分越少，白度就越高。白度检测方式可参考《无机化工产品白度测定的通用方法》（GB/T—）。 6、分散性 纳米碳酸钙可作为填料被广泛应用于橡胶、塑料、造纸等行业中，因此纳米碳酸钙在有机体中的分散性也是一个重要的评价指标，通过对填充后的有机体进行电镜扫描，可直观地观察纳米碳酸钙的分布情况。除了纳米碳酸钙本身的性能及改性效果，其填充的量也是影响分散性的重要因素。 资料来源：《孟叮,张金才,王宝凤,郭彦霞,薛芳斌,程芳琴.纳米碳酸钙改性效果的影响因素及评价方法[J].硅酸盐通报,,42(01):-》，由编辑整理，转载请注明出处！