[發明專利]改性碳酸鈣及其制備方法

在審

• 申請號: 201410773610.5
• 申請日: 2014-12-16
• 公開（公告）號: CN104497637A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 向曉燕
• 申請（專利權）人: 湖北羿廷化工科技有限公司
• 主分類號: C09C1/02
• 分類號: C09C1/02;C09C3/10;C09C3/08;C09C3/06;C08K9/04;C08K3/26;C08L27/06
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明涉及一種碳酸鈣，特別涉及一種改性碳酸鈣及其制備方法。

背景技術

碳酸鈣屬于無機非金屬礦物，其表面具有許多羥基，容易吸附水分，未經表面處理的碳酸鈣顆粒表面親水疏油，呈強極性，因而不能與塑料、橡膠等高分子有機物發生化學交聯，在有機介質中難于均勻分散，界面難以形成良好的粘結。另外，超細碳酸鈣粒徑小，具有極大的比表面積和較高的比表面能，在制備和后處理過程中極易發生粒子凝并、團聚，形成二次粒子，使顆粒粒徑變大，在應用過程中失去超細微料所具備的功能，從而影響實際應該效果，不能起到功能填料的作用。

發明內容

鑒于以上內容，有必要提供一種能降低碳酸鈣顆粒間的表面能的改性碳酸鈣及其制備方法。

一種改性碳酸鈣，其包括：各原料組分按重量份比為,輕質碳酸鈣粉83.2-87.1、高嶺土3.4-4.6、云母粉0.3-1、碳納米粉末3.2-4.3、活性氧化鋅3.7-4.4，甲基丙烯酸酯的聚合物1.4、聚乙酸蠟1.7、烷基苯磺酸鈉1.2。

一種改性碳酸鈣的制備方法，其包括以下步驟?：將重量份比為83.2-87.1的輕質碳酸鈣烘干至水份含重量為0.2%以下，加入高速捏合機中；將重量份比為高嶺土3.4-4.6、云母粉0.3-1、碳納米粉末3.2-4.3、活性氧化鋅3.7-4.4，甲基丙烯酸酯的聚合物1.4、聚乙酸蠟1.7、烷基苯磺酸鈉1.2的比例添加至高速捏合機；升溫至145-150℃，保持攪拌5-6分鐘后，出料得成品。

與現有技術相比，本發明提供的改性碳酸鈣通過選擇多種功能的表面活性劑混合，大幅度降低粒子的表面能及界面張力，有效地防止微細化粒子的自聚，增加其在塑料、橡膠中的相容性和分散性，能促進高分子材料塑化，降低熔體粘度，改善加工流動性，提高制品沖擊度、剛度、耐熱性及尺寸穩定性。

具體實施方式

一種改性碳酸鈣，其包括：各原料組分按重量份比為，輕質碳酸鈣粉83.2-87.1、高嶺土3.4-4.6、云母粉0.3-1、碳納米粉末3.2-4.3、活性氧化鋅3.7-4.4，甲基丙烯酸酯的聚合物1.4、聚乙酸蠟1.7、烷基苯磺酸鈉1.2。

一種改性碳酸鈣的制備方法，其包括以下步驟：將重量份比為83.2-87.1的輕質碳酸鈣烘干至水份含重量為0.2%以下，加入高速捏合機中；將重量份比為高嶺土3.4-4.6、云母粉0.3-1、碳納米粉末3.2-4.3、活性氧化鋅3.7-4.4，甲基丙烯酸酯的聚合物1.4、聚乙酸蠟1.7、烷基苯磺酸鈉1.2的比例添加至高速捏合機；升溫至145-150℃，保持攪拌5-6分鐘后，出料得成品。

普通的碳酸鈣粒子分布范圍廣，多以聚態的形式存在，而本發明所述的改性碳酸鈣粒子雖然在電鏡下顆粒數量較多，但可明顯看出經表面改性處理后，表面能低，不發生團聚現象，達到均勻分散，多以原生粒子狀態存在，其中部分是以納米粒子狀態存在，因而它在PVC塑料中達到較好分散，超到增韌補強的作用。另外，本發明所述的改性碳酸鈣顆粒多以類似圓形或紡錘形存在，這樣的粉體加入塑料中，流動性較強。但普通碳酸鈣粉體，則表面棱角較多，容易造成流變性差，易斷裂等問題。

將普通碳酸鈣和本發明提供的改性碳酸鈣，室溫放置8H后在PLE331型轉矩流變儀進行流變實驗，本實施方式中改性碳酸鈣各原料組分按重量份比為，輕質碳酸鈣粉83.5、高嶺土4.2、云母粉0.7、碳納米粉末3.4、活性氧化鋅3.9，甲基丙烯酸酯的聚合物1.4、聚乙酸蠟1.7、烷基苯磺酸鈉1.2。配方:PVC?100份，復合穩定劑?5份，KM355P?6份，普通碳酸鈣或改性碳酸鈣各15份。

表1流變實驗結果