[發(fā)明專利]一種耐磨阻燃輕質碳酸鈣填料及其制備方法

在審

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• 申請日: 2014-07-29
• 公開（公告）號: CN104194050A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設計）人: 高爾羊
• 申請（專利權）人: 池州瑞祥鈣業(yè)有限公司
• 主分類號: C08K13/06
• 分類號: C08K13/06;C08K9/10;C08K3/26;C08K5/06;C08K3/34;C08K3/30;C08L27/06;C08L23/20;C08L83/05
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發(fā)明屬于塑料加工領域，特別涉及一種耐磨阻燃輕質碳酸鈣填料及其制備方法。

背景技術

碳酸鈣是一種被廣泛使用的無機填料，可應用到塑料制品、橡膠制品、涂料、膠黏劑等中，特別是輕質碳酸鈣，對PVC塑料制品尺寸的穩(wěn)定性有很大作用，能提高制品的硬度，還可以提高制品的表面光澤和表面平整性。在一般PVC塑料制品中添加碳酸鈣耐熱性可以提高，由于碳酸鈣白度在90%以上，還可以取代昂貴的白色顏料起到一定的增白作用。但碳酸鈣的親水性強，若不進行表面改性，則在聚合物制品的加工過程中與聚合物基體的相容性差，非常容易團聚，甚至因為團聚而形成結構缺陷，所以碳酸鈣粒子在應用到聚合物材料中之前，必須對其表面進行改性，完成由親水性至親油性的適當轉變。

目前，國內外對碳酸鈣的表面改性主要有兩個途徑，①使顆粒微細或超微細化；②改進碳酸鈣的表面性能，使其由無機性向有機性轉變，提高與有機聚合物的相容性。然而微細化的碳酸鈣容易團聚，而且無法改變其表面親水疏油的性能。碳酸鈣的表面改性包括局部反應改性和表面包覆改性，高能表面改性和機械化學改性等方式，但是目前PVC塑料工業(yè)發(fā)展迅速，人們對復合材料的需求不斷增長，碳酸鈣表面改性已成為深加工技術之一，從而進一步改善碳酸鈣的吸油性、分散性、尺寸穩(wěn)定性、耐熱性、耐磨性、耐水性、阻燃性、防霉性等一系列性能，以滿足不斷進步的PVC塑料工業(yè)。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種耐磨阻燃輕質碳酸鈣填料及其制備方法，該填料增強了與PVC的界面結合,提高材料的綜合性能，增加了PVC的阻燃性能和耐磨性。

本發(fā)明的技術方案如下：

一種耐磨阻燃輕質碳酸鈣填料,其特征在于由下列重量份的原料制成：滑石粉2-3、二硫化鉬0.4-0.6、氧化銅1-2、氧化鑭2-3、妥爾油0.4-0.6、硬脂酸鈣1-1.5、十溴二苯醚3-5、聚氧乙烯蓖麻油0.4-0.6、甲基丙烯酸酯2-3、過硫酸鉀0.1-0.2、二丁基錫二月桂酸酯2-4、聚異丁烯3-4、硬脂酸酯2.2-2.5、含氫硅油1.2-1.4、輕質碳酸鈣80-85、助劑13-16、水120-140；

所述助劑由下列重量份的原料制成：荷荷巴油0.03-0.05、三聚磷酸鈉0.02-0.03、烯丙基縮水甘油醚0.2-0.3、γ-?氨丙基三乙氧基硅烷0.1-0.2、聚天冬氨酸0.1-0.2、水解聚馬來酸酐0.1-0.2、乙二醇0.1-0.2、油酸鉀0.03-0.04、ABS?0.1-0.2、微晶蠟0.1-0.2、活性氧化鋅3-5、針狀的碳酸鈣晶須1-2、微孔碳酸鈣1-2、亞烷基二醇0.3-0.4、水7-8；制備方法為：將荷荷巴油、烯丙基縮水甘油醚、γ-?氨丙基三乙氧基硅烷、聚天冬氨酸、水解聚馬來酸酐、乙二醇、ABS、微晶蠟、亞烷基二醇混合，充分攪拌均勻，制得復合劑；將三聚磷酸鈉、油酸鉀加入水中，加熱至60-70℃，攪拌均勻，加入活性氧化鋅、針狀的碳酸鈣晶須、微孔碳酸鈣，攪拌20-30分鐘，烘干粉碎成氧化鋅粉末，再加入復合劑，分散研磨20-30分鐘，于室溫下靜置，至復合劑慢慢滲透至所述氧化鋅粉末表面，再分散研磨成2-50μm的顆粒，即得。

所述的耐磨阻燃輕質碳酸鈣填料的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）將聚氧乙烯蓖麻油加入水中，攪拌均勻后加入輕質碳酸鈣、滑石粉、氧化銅、氧化鑭，在3000-4000轉/分下攪拌6-8分鐘，得到混合物料；

（2）將甲基丙烯酸酯、硬脂酸酯、過硫酸鉀加入到第（1）步得到的物料中，加熱至80-90℃，在9000-12000轉/分下攪拌30-40分鐘，得到混合物料；

（3）將其他剩余成分混合研磨分散15-20分鐘，加入第（2）步得到的混合物料中，加熱至80-90℃，在1000-1500轉/分下攪拌30-40分鐘，噴霧干燥，粉碎成2-50μm的顆粒，即得。

本發(fā)明的有益效果

本發(fā)明填料的碳酸鈣表面包覆了一層有機物層,產生了牢固的結合,增強了其與PVC的界面結合,提高材料的綜合性能；通過添加十溴二苯醚，增加了PVC的阻燃性能；通過添加滑石粉、二硫化鉬、聚異丁烯、含氫硅油，增加了填料的自潤滑性，提高其分散性和耐磨性；本發(fā)明助劑能增加碳酸鈣在PVC中的浸潤性，減少了PVC的缺陷。

具體實施方式