[發明專利]一種農用PE薄膜透明填料納米碳酸鈣的工業制備方法有效

申請號：	201210000955.8	申請日：	2012-01-05
公開（公告）號：	CN102585557A	公開（公告）日：	2012-07-18
發明（設計）人：	顧慶雷;徐宇坤	申請（專利權）人：	池州凱爾特納米科技有限公司
主分類號：	C09C1/02	分類號：	C09C1/02;C09C3/06;C09C3/12;C08L23/06;C08K9/10;C08K9/06;C08K3/26
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種農用 pe 薄膜透明填料納米碳酸鈣工業制備方法
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【說明書】：

技術領域：

本發明涉及碳酸鈣的制備方法，尤其涉及農用PE薄膜透明填料納米碳酸鈣的工業制備方法。

背景技術：

在現代農業生產中，為了提高單位面積的產量，大都采用PE薄膜做成地膜或棚膜，主要是提高地面溫度，促使農作物得以早發芽、早成熟，寒冷的季節里棚內作物也照樣能夠生長。對于農用PE薄膜的要求一是透光性好，便于白天太陽光透過棚膜，將能量留在棚內轉化成熱能，使棚內溫度升高；二是在夜晚對紅外光阻隔性好，減少棚內熱量以輻射形式散失，達到塑料大棚保溫的效果。為了實現上述目的，對農用PE薄膜的填料有特殊的要求。

影響PE薄膜的透明性好壞主要取決于無機填料顆粒大小和無機填料與基體折光率的差異。作為填料粒徑越小，分散性越好，則意味著填料在PE成核時有較多的結晶中心，晶體的顆粒度就小，則PE的透明性就好。另一個重要因素是PE的折光率與填料的折光率越相近，則PE的透明度也好。一般PE的折光率為1.55左右，而碳酸鈣的兩個折光率分別為1.658和1.486，由于兩者的折光率相差大，即使加入少量的碳酸鈣，仍顯現出不透明性也是自然的。因此作為農用薄膜用填料碳酸鈣，不但要求粒徑小，分散性好，更關鍵的是經表面處理后的碳酸鈣與PE樹脂有相近的折光率。

在研究各類無機粉體的折光率時發現，二氧化硅的折光率為1.544，氫氧化鋁的折光率為1.57，硅膠的折光率為1.4～1.6。提高碳酸鈣在PE填料中的透明性，除了控制碳酸鈣的粒徑大小外，主要是通過碳酸鈣表面的修飾，致密包覆硅鋁溶膠，并控制一定的硅鋁比，就能得到與PE相近的折光率，從而提高填料在PE中的透明性。同時含有硅鋁的填料，具有較好的紅外光阻隔性，減少夜間棚內熱量以輻射形式散失，起到較好的大棚保溫的效果。

發明內容：

本發明的目的是一種農用PE薄膜透明填料納米碳酸鈣的工業化制備方法，克服了現有碳酸鈣填料在PE薄膜中透明度差，同時對紅外光阻隔性差的缺陷。

本發明的技術方案如下：

農用PE薄膜透明填料納米碳酸鈣的工業制備方法，其特征在于：該方法包括如下步驟：

（1）在碳化至pH為6.5～7的納米碳酸鈣液漿料中，攪拌時加入可溶性的偏鋁酸鈉和水玻璃的混合液，加入量以Al₂O₃和SiO₂的總量計是納米碳酸鈣重量的4～8％。

（2）在攪拌時繼續通入窯氣進行碳化水解，偏鋁酸鈉和水玻璃在窯氣的作用下，水解析出硅鋁復合溶膠包覆于納米碳酸鈣的表面形成核殼型結構。

（3）將已包覆硅鋁復合溶膠的碳酸鈣漿料中加入水溶性硅烷偶聯劑，加入量是碳酸鈣重量的2～5%，進行表面包覆處理0.5～1小時。

（4）將包覆后的漿料過濾至含水量小于45%的濾餅，在80～110℃烘干，即得農用PE薄膜透明功能填料納米碳酸鈣。

所述的方法，其特征在于：所述納米碳酸鈣漿料是指粒徑為25～35納米，重量百分濃度為5～18%。

所述的方法，其特征在于：加入偏鋁酸鈉和水玻璃的混合液，混合液中鋁硅的摩爾比為1∶2～2∶1。

所述的方法，其特征在于：在加入偏鋁酸鈉和水玻璃混合液的碳酸鈣漿料中，通入窯氣進行水解反應，溫度為20～30℃，當反應液的pH降至7左右，則為反應終點，水解完全，水解時控制窯氣的流量，使水解時間為1～2小時。

所述的方法，其特征在于：步驟（3）中，所述加入水溶性硅烷偶聯劑為DN-630偶聯劑。