[發明專利]PVC廣告膜用碳酸鈣基增強劑的制備方法

有效

• 申請號: 201210132276.6
• 申請日: 2012-04-28
• 公開（公告）號: CN102634240A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 胡坤;樂毅;樂力
• 申請（專利權）人: 安徽江東科技粉業有限公司
• 主分類號: C09C1/02
• 分類號: C09C1/02;C09C3/00;C09C3/06;C09C3/08;C09C3/10;C08L27/06;C08K9/10;C08K9/04;C08K9/02;C08K3/26
• 代理公司: 安徽匯樸律師事務所 34116
• 代理人: 胡敏

技術領域

本發明涉及一種PVC廣告膜用碳酸鈣基增強劑的制備方法，屬于化工材料生產制造技術領域。

背景技術

碳酸鈣是一種用量最大、用途最廣的非金屬無機填料，由于原料廣、價格低、無毒性、白度高，被廣泛應用于塑料、橡膠、造紙、涂料等領域。由于我國碳酸鈣的原料儲量大、品質好、市場廣闊、具有良好的發展空間，在過去二十年中，中國的碳酸鈣產量和需求量都迅速增加，但大多數都被當作普通的填料使用，產品的針對性不強，一般屬于低檔產品，對制品的性能提高有限，因此存在制品的附加值低等問題。因此發展高附加值系列碳酸鈣產品前途廣闊，經濟效益明顯，并可實現國內低檔碳酸鈣產品更新換代，促進我國碳酸鈣工業以及橡塑、涂料、造紙等相關行業的發展。

PVC主要成份為聚氯乙烯，另外加入其它成分來增強其耐熱性，韌性，延展性等。它是當今世界上深受喜愛、頗為流行并且也被廣泛應用的一種合成材料。它的全球使用量在各種合成材料中高居第二。據統計，僅僅1995年一年，PVC在歐洲的生產量就有五百萬噸左右，而其消費量則為五百三十萬噸。在德國，PVC的生產量和消費量平均為一百四十萬噸。PVC正以4％的增長速度在全世界范圍內得到生產和應用。近年來PVC在東南亞的增長數度尤為顯著，這要歸功于東南亞各國都有進行基礎設施建設的迫切需求。在可以生產三維表面膜的材料中，PVC是最適合的材料。

軟質聚氯乙烯(PVC)的外觀類似于橡膠，具有較好的柔軟性和回彈性，由于其同時具有加工方便，不需要煉膠設備和硫化工序、可直接進行擠出或注射成型的特點，因此，已被廣泛應用于國民經濟的各個領域。軟質PVC中加入一定數量的相容性良好的增塑劑(常用鄰苯二甲酸二辛酯(DOP))雖然可在較大范圍內調節制品的硬度，柔軟性韌性，但增塑劑的大量加入往往導致力學性能大幅下降，并由于低分子增塑劑的遷移性，使制品柔軟性隨時間的推移而逐漸降低，制品發硬變脆，造成了力學性能、耐熱性的下降。

世界填充塑料在塑料制品中的發展很快，CaCO₃填充PVC材料由于具有降低制品成本，提高制品力學性能、耐熱性和尺寸穩定性等優點，而使其應用和研究越來越多。

聚氯乙烯(PVC)是廣告膜的通用材料，但由于單獨使用成本較高，一般要加入無機填料來降低成本，重質碳酸鈣由于儲量大、價格低，成為了填料的首選。目前市場上的重質碳酸鈣一般是干法粉碎、分級或者是濕法研磨，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，這樣的重質碳酸鈣一般只起到填充增容的效果，產品附加值較低。

國內已有碳酸鈣的表面改性的研究。如《重質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行表面改性處理?！督档吞妓徕}吸油量的方法研究》一文通過化學沉淀法對重質碳酸鈣進行表面修飾，改變了重鈣的表面結構，應用實驗表明，表面修飾重質碳酸鈣在PVC中填充的力學性能得到明顯的改善。清華大學蓋國勝等人對超細改性重質碳酸鈣在PVC硬質塑料制品中的應用進行了試驗研究，在清華大學工程力學系研制的干式超細研磨粉碎機上完成了重質碳酸鈣的超細粉碎和改性料的制備，將這種填料添加到超高分子量PVC中制成標準試樣。結果表明：試樣缺口沖擊強度大于7KJ/M2；當該填料填充量為70phr時，拉伸強度大于20MPa，遠優于添加普通重鈣填料的結果。本產品對在不同增塑劑、偶聯劑用量下超細改性重質碳酸鈣填料填充量對硬質PVC塑料制品力學性能的變化進行了分析。

從所查文獻看，目前碳酸鈣的表面改性方法主要是化學包覆，輔以機械力化學；使用的表面改性劑包括硬脂酸或其鹽、鈦酸酯偶聯劑、鋁酸酯偶聯劑及其它偶聯劑中的一種單獨使用或兩種及以上復合使用，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碳酸鈣表面生成納米碳酸鈣，再對其進行偶聯劑改性，但都沒有起到功能性的目的。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供PVC廣告膜用碳酸鈣基增強劑的制備方法，添加本發明制備的增強劑的PVC廣告膜拉伸強度較添加等量普通重質碳酸鈣PVC廣告膜提高10％以上，斷裂伸長率及產品光澤度都明顯得到改善，并附加了抗菌特性，保證產品品質不變的情況下，填充量可增加5％。

本發明是通過以下技術方案來實現的。

一種PVC廣告膜用碳酸鈣基增強劑的制備方法，其步驟包括：

(1)將方解石原礦洗凈、風干、粉碎；