[發(fā)明專(zhuān)利]一種高分散性改性碳酸鈣填料及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410365853.5
• 申請(qǐng)日: 2014-07-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104194400A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高爾羊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 池州瑞祥鈣業(yè)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C09C1/02
• 分類(lèi)號(hào): C09C1/02;C09C3/06;C09C3/08;C09C3/10
• 代理公司: 安徽合肥華信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于塑料加工領(lǐng)域，特別涉及一種高分散性改性碳酸鈣填料及其制備方法。

背景技術(shù)

碳酸鈣是一種被廣泛使用的無(wú)機(jī)填料，可應(yīng)用到塑料制品、橡膠制品、涂料、膠黏劑等中，特別是輕質(zhì)碳酸鈣，對(duì)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(qiáng)，若不進(jìn)行表面改性，則在聚合物制品的加工過(guò)程中與聚合物基體的相容性差，非常容易團(tuán)聚，甚至因?yàn)閳F(tuán)聚而形成結(jié)構(gòu)缺陷，所以碳酸鈣粒子在應(yīng)用到聚合物材料中之前，必須對(duì)其表面進(jìn)行改性，完成由親水性至親油性的適當(dāng)轉(zhuǎn)變。

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)碳酸鈣的表面改性主要有兩個(gè)途徑，①使顆粒微細(xì)或超微細(xì)化；②改進(jìn)碳酸鈣的表面性能，使其由無(wú)機(jī)性向有機(jī)性轉(zhuǎn)變，提高與有機(jī)聚合物的相容性。然而微細(xì)化的碳酸鈣容易團(tuán)聚，而且無(wú)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(yīng)改性和表面包覆改性，高能表面改性和機(jī)械化學(xué)改性等方式，但是目前PVC塑料工業(yè)發(fā)展迅速，人們對(duì)復(fù)合材料的需求不斷增長(zhǎng)，碳酸鈣表面改性已成為深加工技術(shù)之一，從而進(jìn)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(jìn)步的PVC塑料工業(yè)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種高分散性改性碳酸鈣填料及其制備方法，該填料分散好，和PVC的相容性好。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種高分散性改性碳酸鈣填料,其特征在于由下列重量份的原料制成：PVC樹(shù)脂粉S-13003-4、丁晴橡膠粉3-5、乙二胺四乙酸鈉1-1.5、乳木果油1-1.4、硼酸0.4-0.5、硅藻土3-5、乙二胺四乙酸鈉1-1.5、脂肪酸鉀0.1-0.2、樹(shù)脂酸鈣0.2-0.4、樹(shù)脂酸鈷0.2-0.4、輕質(zhì)碳酸鈣80-85、助劑13-16、水適量、2-3%鹽酸溶液適量；

所述助劑由下列重量份的原料制成：硬脂酸鈉0.04-0.06、碳酸鈉0.01-0.03、碳酸氫鈉0.02-0.03、苯丙乳液0.4-0.5、馬來(lái)酸二辛酯2-3、聚烯烴彈性體0.1-0.2、乙烯-醋酸乙烯共聚物0.1-0.2、白土3-5、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺0.01-0.02、E-12環(huán)氧樹(shù)脂0.1-0.2、二甘醇0.2-0.3、二甲基丙烯酸乙二醇酯0.3-0.4、淀粉微球0.4-0.6、水8-11；制備方法為：將聚烯烴彈性體、乙烯-醋酸乙烯共聚物、馬來(lái)酸二辛酯、E-12環(huán)氧樹(shù)脂、二甘醇、二甲基丙烯酸乙二醇酯混合，充分?jǐn)嚢杈鶆颍频脧?fù)合劑；將苯丙乳液、硬脂酸鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺加入水中，加熱至60-70℃，攪拌均勻，加入白土、淀粉微球，攪拌20-30分鐘，烘干粉碎成白土粉末，再加入復(fù)合劑，分散研磨20-30分鐘，于室溫下靜置，至復(fù)合劑慢慢滲透至所述白土粉末表面，再分散研磨成2-50μm的顆粒，即得。

所述的高分散性改性碳酸鈣填料的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）將硅藻土送入煅燒爐中，在800-900℃下煅燒2-3個(gè)小時(shí)，取出粉碎，過(guò)100目篩，再加入2-3倍的2-3%鹽酸溶液，加熱至50-70℃，攪拌10-20分鐘，過(guò)濾，得濾渣，按上述方法再酸洗一次，再水洗至中性，過(guò)濾，烘干，得顆粒；

（2）將脂肪酸鉀、輕質(zhì)碳酸鈣和第（1）步得到的顆粒混合，加入2-3倍重量份的水中，在3000-4000轉(zhuǎn)/分下攪拌10-15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，再加入到第（2）步得到的物料中，加熱至80-90℃，在9000-12000轉(zhuǎn)/分下攪拌30-40分鐘，再在1000-1500轉(zhuǎn)/分下攪拌20-30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)明填料添加了硅藻土，增加了改性劑的分散性，使得碳酸鈣改性均勻，增加了分散性；通過(guò)添加乳木果油，滲透性好，使得碳酸鈣表面呈有機(jī)化，增加了分散性能；通過(guò)添加PVC樹(shù)脂粉S-1300、丁晴橡膠粉，增加了填料和PVC的相容性；本發(fā)明助劑能增加碳酸鈣在PVC中的浸潤(rùn)性，減少了PVC的缺陷。

具體實(shí)施方式