[發(fā)明專利]SMC用增韌碳酸鈣復(fù)合粉的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210132232.3
• 申請日: 2012-04-28
• 公開（公告）號: CN102660148A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡坤;樂毅;樂力
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽江東科技粉業(yè)有限公司
• 主分類號: C09C1/02
• 分類號: C09C1/02;C09C3/04;C09C3/08;C09C3/10;C09C3/06
• 代理公司: 安徽匯樸律師事務(wù)所 34116
• 代理人: 胡敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種SMC用增韌碳酸鈣復(fù)合粉的制備方法，屬于化工材料生產(chǎn)制造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

碳酸鈣是一種用量最大、用途最廣的非金屬無機(jī)填料，由于原料廣、價格低、無毒性、白度高，被廣泛應(yīng)用于塑料、橡膠、造紙、涂料等領(lǐng)域。由于我國碳酸鈣的原料儲量大、品質(zhì)好、市場廣闊、具有良好的發(fā)展空間，在過去二十年中，中國的碳酸鈣產(chǎn)量和需求量都迅速增加，但大多數(shù)都被當(dāng)作普通的填料使用，產(chǎn)品的針對性不強(qiáng)，一般屬于低檔產(chǎn)品，對制品的性能提高有限，因此存在制品的附加值低等問題。因此發(fā)展高附加值系列碳酸鈣產(chǎn)品前途廣闊，經(jīng)濟(jì)效益明顯，并可實現(xiàn)國內(nèi)低檔碳酸鈣產(chǎn)品更新?lián)Q代，促進(jìn)我國碳酸鈣工業(yè)以及橡塑、涂料、造紙等相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。

SMC即片狀模塑料(sheet?molding?compound)，是一種干法制造，以不飽和聚酷樹脂、增稠劑、引發(fā)劑、交聯(lián)劑、低收縮添加劑、填料、內(nèi)脫模劑和著色劑等混合成樹脂糊浸漬短切纖維粗紗或玻璃纖維氈為原料，并在兩面用聚乙烯或聚丙烯薄膜包覆起來形成的片狀模壓料。1953年美國(Rubber)首先發(fā)明不飽和聚酯樹脂的化學(xué)增稠，1960年西德(Byaer公司)實現(xiàn)了SMC的工業(yè)化生產(chǎn)。世界市場上的SMC大約在60年代末期即已初具生產(chǎn)規(guī)模，此后一直以每年20％-25％的增長速率快速增長，廣泛應(yīng)用于運輸車輛、建筑、電子/電氣等行業(yè)中。SMC憑借其優(yōu)秀的性能，如表面光潔、成型能力以及優(yōu)秀的機(jī)械性能，使其成為FRP中的主要產(chǎn)品。SMC的發(fā)展已經(jīng)成為近30年來RFP工業(yè)最顯著的成就之一。

片狀模塑料(SMC)具有原料成本低、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)率高、對環(huán)境污染小、可機(jī)械化自動化生產(chǎn)等優(yōu)點，從70年代開始在世界各國得到迅猛發(fā)展。但是由于SMC的主要原料不飽和聚醋(UP)樹脂固化收縮率較大，造成制品表面粗糙、尺寸不穩(wěn)定、翹曲等質(zhì)量問題，限制了SMC模塑料的應(yīng)用與發(fā)展。隨著SMC成型工藝的不斷發(fā)展，尤其是其產(chǎn)品應(yīng)用于汽車工業(yè)(如汽車面板、前后保險杠等)和住宅業(yè)等需要外觀很好的產(chǎn)品，這對降低收縮率提出了很高的要求。成功地解決SMC收縮而引起的表面質(zhì)量問題，必將會推動SMC工業(yè)的發(fā)展，從而也會給其它領(lǐng)域如汽車、船舶等帶來更大的契機(jī)。

片狀模塑料(SMC)具有輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐蝕和成本低等特點，被廣泛地用于汽車、建筑、電子、電氣等行業(yè)。由于SMC主要采用不飽和聚酯樹脂(UP)和碳酸鈣作基體材料，重質(zhì)碳酸鈣一般是干法粉碎、分級直接添加或者通過活化處理后添加，活化劑一般采用硬脂酸等，這樣的重質(zhì)碳酸鈣一般只起到填充增容的效果，產(chǎn)品附加值較低。并且普通UP的收縮率和脆性較大，導(dǎo)致SMC制品的尺寸穩(wěn)定性、表面光潔度和抗沖擊性能較差，大大限制了其應(yīng)用范圍。

國內(nèi)已有碳酸鈣的表面改性的研究。如《重質(zhì)碳酸鈣的表面改性研究》一文以硬脂酸和鋁酸酯作為改性劑，采用干法改性研究了這兩種改性劑對5種不同粒徑碳酸鈣的改性效果，并用濁度和SEM表征碳酸鈣的改性效果。《重質(zhì)碳酸鈣粉體改性研究》一文采用硬脂酸、鈦酸酯、十二烷基苯磺酸鈉、磷酸酯及其不同配比對碳酸鈣進(jìn)行表面改性處理。《降低碳酸鈣吸油量的方法研究》一文通過化學(xué)沉淀法對重質(zhì)碳酸鈣進(jìn)行表面修飾，改變了重鈣的表面結(jié)構(gòu)，應(yīng)用實驗表明，表面修飾重質(zhì)碳酸鈣在PVC中填充的力學(xué)性能得到明顯的改善。清華大學(xué)蓋國勝等人對超細(xì)改性重質(zhì)碳酸鈣在PVC硬質(zhì)塑料制品中的應(yīng)用進(jìn)行了試驗研究，在清華大學(xué)工程力學(xué)系研制的干式超細(xì)研磨粉碎機(jī)上完成了重質(zhì)碳酸鈣的超細(xì)粉碎和改性料的制備，將這種填料添加到超高分子量PVC中制成標(biāo)準(zhǔn)試樣。結(jié)果表明：試樣缺口沖擊強(qiáng)度大于7KJ/M2；當(dāng)該填料填充量為70phr時，拉伸強(qiáng)度大于20MPa，遠(yuǎn)優(yōu)于添加普通重鈣填料的結(jié)果。從所查文獻(xiàn)看，目前碳酸鈣的表面改性方法主要是化學(xué)包覆，輔以機(jī)械力化學(xué)；使用的表面改性劑包括硬脂酸或其鹽、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑及其它偶聯(lián)劑中的一種單獨使用或兩種及以上復(fù)合使用，改性方法一般是干法或濕法，但都是單層包覆。也有人通過碳化法在重質(zhì)碳酸鈣表面生成納米碳酸鈣，再對其進(jìn)行偶聯(lián)劑改性，但都沒有起到功能性的目的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種SMC用增韌碳酸鈣復(fù)合粉的制備方法，能夠使其韌性較普通產(chǎn)品提高20％以上，收縮率降低30％，同時提高制品的固化性能、耐老化性能及表面質(zhì)量。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。

一種SMC用增韌碳酸鈣復(fù)合粉的制備方法，其步驟如下：

(1)將方解石原礦洗凈、風(fēng)干、粉碎；