Study on the Dispersion Stability of Precipitated Calcium Carbonate Suspensions

침강성 탄산칼슘 현탁액의 분산 안정성에 관한 연구

  • Park, Myung-Jae (School of Materials Science and Eng., Seoul National Univ) ;
  • Ahn, Ji-Whan (Minerals & Materials Processing Division, Korea Institute of Geoscience & Mineral Resouices) ;
  • Kim, Hwan (School of Materials Science and Eng., Seoul National Univ)
  • 박명재 (서울대학교 재료공학부) ;
  • 안지환 (한국지질자원연구원 자원활용부) ;
  • 김환 (서울대학교 재료공학부)
  • Published : 2001.04.01

Abstract

본 연구에서는 탄산화법으로 침강성 CaCO$_3$분말을 제조하고 제조된 CaCO$_3$현탁액의 분산안정성을 연구하였다. CaCO$_3$현탁액의 pH 변화와 고분자전해질 PMAA와 PAA의 첨가에 따른 입자크기, 유동학적 특성(점도), zeta potential 및 현탁액의 침강속도 등을 측정하였다. 탄산화법에 의해 약 0.1$\mu\textrm{m}$ 크기와 비표면적이 23.57$m^2$/g인 단분단 calcite형 CaCO$_3$분말을 제조하였다. pH가 11인 CaCO$_3$현탁액에 0.01 wt% PMAA가 첨가된 경우에 우수한 분산안정성을 나타내었는데 이는 CaCO$_3$입자표면에 PMAA의 흡착에 의한 electrosteric 안정화기구와 CaCO$_3$입자들 사이의 정전기적 반발력에 의한 것으로 판단된다. PMAA와 PAA 첨가량 변화에 따른 pH 6, 9, 11의 CaCO$_3$현탁액의 침전높이를 측정한 결과 PMAA와 PAA의 농도가 0.15 wt% 부근에서 분산안정성을 보였는데 이는 CaCO$_3$입자들 사이간의 분산제에 의한 뚜렷한 경계를 갖는 흡착층이 형성되었기 때문으로 생각되며 따라서 CaCO$_3$현탁액의 최적 분산안정성을 위해서는 적절한 pH 조절과 PMAA 및 PAA의 첨가가 필요함을 알 수 있다.

References

  1. Gypsum & Lime v.227 Application of Carbonate as a Pigment for Coated Paper H. Tanaka
  2. Principles of Colloid and Surface Chemistry P. C. Hiemenz
  3. Polymeric Stabilization of Colloidal Dispersions D. H. Napper
  4. Colloid and Sur. v.99 Modification of Ceramic Dispersions Using Zirconium Hydrogel T. E. Petrosf;M. Sayer
  5. Colloid and Polymer Sci. v.254 Stabilities of Aqueous Inorganic Pigment Suspensions N. Moriyama
  6. J. Colloid Interface Sci. v.198 Colloidal Stabilization of Polystyrene Particle by Adsorption of Nonionic Surfactants M. S. Romero-Cano;A. Martin-Rodriguez
  7. J. Colloid Interface Sci. v.155 Electrosteric Stabilization of Colloidal Latex Dispersions B. Maryann
  8. J. Am. Ceram. Soc. v.71 no.4 Stability of Aqueous α-Al₂O₃ Suspensions with Poly (methacrylic acid) Polyelectrolyte J. Cesarano;I. A. Akasay
  9. J. Am. Ceram. Soc. v.81 no.6 Dispersion of Aqueous Barium Titanate Suspensions with Ammonium Salt of Poly (methacrylic acid) J-H. Jean;H-R. Wang
  10. J. Colloid Inter. Sci. v.210 Effect of Block and Graft Copolymers on the Stability of Colloidal Silica H. D. Bijsterbosch
  11. J. Am. Cerm. Soc. v.71 no.12 Slip Casting of Yttria-Stailized Tetragonal Zirconia Polycrystal R. Moreno;J. Requena
  12. J. Colloid Interface Sci. v.75 Depletion Stabilization and Depletion Flocculation R. I. Feigin;D. H. Napper
  13. MS Thesis. KAIST The Dispersion of Precipitated Calcium Carbonate Particle with Adsorbed APG Layers M. G. Song
  14. J. Colloid Interface Sci. v.68 Effects of Surfactants on CaCO₃ Spheres Prepared by Interfacial Reaction Method Y. Nakahara;M. Mizuguchi
  15. J. Colloid Interface Sci. v.82 Flocculation of Latex by Water-soluble Polymers: Experimental Confirmation of a Nonbridging, Nonadsorptive, Volme-Restrictio Mechanism P. R. Sperry;H. B. Hopfenberg;N. L. Thoma
  16. J. Colloid Interface Sci. v.46 Discontinuous and Dilatant Viscosity Behavior in Concentrated Suspensions R. L. Hoffman
  17. Interactions of Surfactants with Polymers and Proteins E. D. Goddard;K. P. Ananthapadmanabhan
  18. J. Colloid Interface Sci. v.24 The Zero Point of Charge of Calcite P. Somasundaran