[發明專利]一種制備耐候性油墨用納米碳酸鈣的方法

有效

• 申請號: 201611020957.8
• 申請日: 2016-11-21
• 公開（公告）號: CN106634049B
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 藍擎;朱勇;梁明;何松瑩;李宗穗
• 申請（專利權）人: 廣西華納新材料科技有限公司
• 主分類號: C09C1/02
• 分類號: C09C1/02;C09C3/08;C09C3/10;C09C3/04;C01F11/18;B82Y40/00;C09D11/03
• 代理公司: 廣西南寧匯博專利代理有限公司 45114
• 代理人: 鄒超賢

本發明公開一種制備耐候性油墨用納米碳酸鈣的方法，是將陳化后的石灰乳液進行稀釋，加入晶型控制劑，再將漿液輸送至碳酸化反應釜，控制石灰漿溫度為15～18℃；在石灰漿中通入石灰窯窯氣，碳酸化反應直至pH降至7.0，再對所得漿液加熱至30～35℃，重復此步驟3～5次；在將納米碳酸鈣懸浮液加熱，加入由飽和脂肪酸皂化液、左旋海松酸和丙烯酸聚氨酯組成的復配表面處理劑，攪拌；得到的碳酸鈣漿液，用常規的方法壓濾、干燥、粉碎，即得到產品。本方法工藝簡單可行，操作簡單，產品質量穩定，應用效果好，不僅可以有效提高油墨的流動性和光澤度，還可有效減少納米碳酸鈣發黃，提高油墨耐候性，且能夠有效保持產品的水分，具有較好的經濟效益和社會效益。

技術領域

本發明涉及無機材料制備領域，具體是一種制備耐候性油墨用納米碳酸鈣的方法。

背景技術

近年來，隨著我國經濟和科技的迅猛發展，對油墨的質量、品種和數量提出了更高的要求。我國油墨總量僅次于美國、日本和德國的第四大油墨生產國，除了滿足本國需要外，還遠銷海外。但目前就一些高檔油墨，我國與歐美日發達國家還存在較大差距。納米碳酸鈣作為油墨填充物，不同類型的油墨對納米碳酸鈣的各項性能有不同的要求。目前市售應用于油墨使用的納米碳酸鈣多采用樹脂酸與脂肪酸復配作為表面處理劑。由于樹脂酸與油墨的連結料相容性較好，可以使碳酸鈣獲得較好的分散性和透明性，但樹脂酸卻不利于油墨印刷后的干燥，且其熱穩定性往往較差，容易氧化變質。另外，碳酸鈣屬于堿性填料，pH控制不當會引起油墨的膠化、變稠與結塊，這些因素限制了納米碳酸鈣在油墨中的應用。

納米碳酸鈣作為油墨填充物，其制備、改性研究一直被認為是提高油墨性能的重要途徑。目前國內外研究者們都有較多的研究。如中國發明專利 CN1916084A公開了一種油墨專用納米碳酸鈣的制備方法，該方法制備碳酸鈣采用一次碳化。雖然該方法具有操作簡便的優點，但一次碳化并不能有效去除被碳酸鈣包埋的雜質，因此容易引起油墨的膠化、變稠與結塊。中國發明專利CN101531391A公開了一種溶劑型油墨用納米碳酸鈣的工業化制備方法，該方法使用歧化松香和十二羥基硬脂酸對碳酸鈣進行表面處理，這兩種處理劑耐熱性較差，容易引起油墨發黃進而影響光澤性。因此，研究具有耐熱性好、抗氧化性強、穩定性好、分散性好、光澤度高的納米碳酸鈣是提高油墨質量的重要途徑。

發明內容

本發明目的在于提供一種制備耐候性油墨用納米碳酸鈣的方法。該方法制備的納米碳酸鈣不僅可以滿足碳酸鈣在油墨中的分散性，流動性，光澤度等方面的要求，而且可以有效提升油墨耐候性。

本發明是基于以下原理實現的：

本發明方法是先通過除雜再經過表面處理，其中除雜的原理：

在碳酸化反應達到終點后，繼續通入CO₂，體系中會發生如(1)的化學反應，停止通入CO₂，適當升高溫度，發生如(2)的反應，重復幾次(1)、(2)式的反應后，得到高純度且比表面積為40-60m²/g的納米碳酸鈣。除雜反應機理為：

CaCO₃+CO₂+H₂O=Ca(HCO₃)₂………………………………………………(1)

Ca(HCO₃)₂=CaCO₃+CO₂+H₂O………………………………………………(2)

本發明方法表面處理原理：所選用的表面處理劑為由長碳鏈為主的脂肪酸（C原子數目為18-22）皂化液與左旋海松酸及丙烯酸聚氨酯復配而成。其中長碳鏈的脂肪酸鹽相互纏繞可以有效提高油墨的觸變性能；適當加入左旋海松酸可以增強碳酸鈣與油墨連接料相容性；較大分子的丙烯酸聚氨酯具有良好的耐熱性并可成膜，且能對另外兩種處理劑起保護作用。

本發明采用的技術方案如下：