[發明專利]一種自潤滑性改性輕質碳酸鈣填料及其制備方法

無效

• 申請號: 201410365935.X
• 申請日: 2014-07-29
• 公開（公告）號: CN104194191A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 高爾羊
• 申請（專利權）人: 池州瑞祥鈣業有限公司
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;C08K9/10;C08K9/06;C08K9/04;C08K9/02;C08K3/26;C09C1/02;C09C3/06;C09C3/08;C09C3/10;C09C3/12
• 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

本發明屬于塑料加工領域，特別涉及一種自潤滑性改性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塑料工業發展迅速，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。

發明內容

本發明的目的在于提供一種自潤滑性改性輕質碳酸鈣填料及其制備方法，該填料具有良好的自潤滑性，填料分散性好，可使改性劑在納米碳酸鈣表面形成均勻、完整的包覆層,?碳酸鈣表面輸水性好，在PVC中具有極佳的應用效果，增加了強度和耐磨性，增加了PVC的耐老化性能。

本發明的技術方案如下：

一種自潤滑性改性輕質碳酸鈣填料,其特征在于由下列重量份的原料制成：硬脂酸鋅2-3、聚氧化乙烯3-5、菊粉0.5-0.7、氟化石墨2-3、酒石酸鉀鈉0.2-0.3、木質素磺酸鈉0.1-0.2、納米結晶纖維素1-1.5、苯并三氮唑0.5-0.8、硫代二乙二醇1-1.5、丙烯酸丁酯2-3、丙烯酸1-2、二苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚0.4-0.5、納米氧化鋅2-3、過硫酸銨0.1-0.2、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。

所述的自潤滑性改性輕質碳酸鈣填料的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）將木質素磺酸鈉、納米結晶纖維素、二苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚加入水中，攪拌均勻后加入輕質碳酸鈣、菊粉、納米氧化鋅，在3000-4000轉/分下攪拌6-8分鐘，得到混合物料；

（2）將丙烯酸丁酯、丙烯酸、過硫酸銨加入到第（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。

本發明的有益效果

本發明填料添加了硬脂酸鋅、氟化石墨，具有良好的自潤滑性，填料分散性好；通過使用丙烯酸丁酯、丙烯酸對碳酸鈣進行改性，可使改性劑在納米碳酸鈣表面形成均勻、完整的包覆層,?碳酸鈣表面輸水性好，在PVC中具有極佳的應用效果，增加了強度和耐磨性；通過添加納米氧化鋅，增加了PVC的耐老化性能；本發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