[發(fā)明專利]輕質(zhì)或納米級(jí)彩色活性碳酸鈣及其生產(chǎn)方法和用途

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710492783.3
• 申請(qǐng)日: 2017-06-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107337938A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顏鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): C09C1/02
• 分類號(hào): C09C1/02;C09C3/08;C09C3/10;C09C3/06;C08K9/02;C08K9/04;C08K9/00;C08K3/26;C09D17/00;C09D11/037;C09D11/17;C09D11/328;D21H19/38
• 代理公司: 上海碩力知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)31251
• 代理人: 王法男

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到一種無(wú)機(jī)非金屬?gòu)?fù)合新材料及其制作方法和用途，尤其是指一種輕質(zhì)或納米級(jí)彩色活性碳酸鈣及其制作方法和用途，主要用于彩色塑料、彩色橡膠、彩色涂料、彩色紙張、彩色油墨等材料制備中作為彩色填料，也可直接用于制作彩色粉體，屬于化工材料及其制作技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

碳酸鈣（化學(xué)式為CaCO3）是一種用量最大、用途最廣的新型無(wú)機(jī)填料，廣泛應(yīng)用于橡膠、塑料、涂料、造紙、電線電纜等領(lǐng)域。納米碳酸鈣是碳酸鈣行業(yè)的后起之秀，是一種新型高檔功能性填料。由于納米碳酸鈣粒子的超細(xì)化，其晶體結(jié)構(gòu)和表面電子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，產(chǎn)生了普通碳酸鈣所不具有的量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)，且粒徑小、粒度分布窄、比表面積大、表面活性及分散性好、表面能高，在實(shí)際使用中體現(xiàn)了很多普通碳酸鈣材料所不具備的優(yōu)異性能，用途更為廣泛。納米碳酸鈣產(chǎn)品的高附加值，引起了世界各國(guó)的普遍關(guān)注，現(xiàn)已成為無(wú)機(jī)非金屬材料研究和企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)投資的熱點(diǎn)。因此，納米碳酸鈣是一種功能性無(wú)機(jī)填料，它不但具有增加產(chǎn)品體積、降低產(chǎn)品成本的作用，而且還擁有優(yōu)良的補(bǔ)強(qiáng)性能。

另一方面，在現(xiàn)代的生活和生產(chǎn)中，需要大量的彩色的塑料、橡膠等有機(jī)高分子材料。在這些彩色塑料、彩色橡膠、彩色涂料、彩色紙張、彩色油墨等材料制備中，往往都是通過(guò)添加染料來(lái)著色的。現(xiàn)在彩色的塑料等有機(jī)高分子材料著色多采用干法混煉著色實(shí)現(xiàn)，然而這種干法混煉著色，需要在干法混煉過(guò)程中添加各種染料才能制得各種彩色制品。在彩色塑料等有機(jī)高分子材料干法混煉過(guò)程中，通常會(huì)添加的碳酸鈣作為填料，但所添加的碳酸鈣只能是普通輕質(zhì)碳酸鈣或重質(zhì)碳酸鈣，因?yàn)榧词故且淮卧Ｗ邮羌{米碳酸鈣，也因團(tuán)聚而只能顯示出二次粒子為微米粒子的性能，因而不能具備納米特性。而且現(xiàn)在的碳酸鈣應(yīng)用于塑料等有機(jī)高分子材料領(lǐng)域時(shí)，是一種白色粉末，在彩色塑料等有機(jī)高分子材料干法混煉著色過(guò)程中還需添加染料，染料的添加量通常為基料的5~10%，而染料單價(jià)在2萬(wàn)~100萬(wàn)元/噸，這樣使得傳統(tǒng)生產(chǎn)方式生產(chǎn)的彩色的塑料、橡膠等有機(jī)高分子材料質(zhì)次而價(jià)高。以彩色塑料制品生產(chǎn)工藝為例，將塑料母粒、填料碳酸鈣、偶聯(lián)劑、染料、增塑劑等助劑按一定比例混配，加熱的條件下在混煉機(jī)中制成，而這個(gè)過(guò)程所制出的彩色塑料制品往往到不到理想的效果，不僅質(zhì)量難以保證，而且色差也較大。因此市場(chǎng)急需一種彩色塑料等有機(jī)高分子材料制備的新方法。

另外，在彩色跑（也稱彩虹派對(duì)、彩色趴）領(lǐng)域，一直以來(lái)都采用彩色玉米粉作為噴灑娛樂(lè)載體，彩色玉米粉采用玉米粉和可食用染色劑調(diào)色而成，價(jià)格達(dá)10~18元/公斤，無(wú)毒無(wú)味，彩色跑在大城市頗為盛行。專家指出，這些標(biāo)榜使用玉米粉加上可食用級(jí)色素制成的繽紛彩色粉霧，讓活動(dòng)嗨翻天，民眾開(kāi)心之余，卻忘了這些易燃粉末一遇火源，恐引發(fā)“粉塵爆炸”，殺傷力更甚煤氣罐。而如果用彩色輕質(zhì)碳酸鈣代替彩色玉米粉，一是成本低，售價(jià)在5~10元/公斤仍然利潤(rùn)可觀；二是碳酸鈣無(wú)毒無(wú)味，選用可食用染色劑，對(duì)人體和環(huán)境無(wú)害；三是碳酸鈣沒(méi)有任何粉塵爆炸危險(xiǎn)，非常安全。因此，彩色碳酸鈣代替彩色玉米粉是一種理想的選擇。

通過(guò)專利檢索沒(méi)發(fā)現(xiàn)有與本發(fā)明相同技術(shù)的專利文獻(xiàn)報(bào)道，與本發(fā)明有一定關(guān)系的專利主要有以下幾個(gè)：

1、專利號(hào)為CN200510100330.9，名稱為“彩色的水泥碳酸鈣石膏粉的制造方法” 的發(fā)明專利，該專利公開(kāi)了一種彩色的水泥碳酸鈣石膏粉的制造方法，其包括以下步驟：步驟一：提供白水泥、碳酸鈣、石膏粉中的任一種，作為主料；步驟二：提供至少一種具有顏色的金屬鉻合染料；步驟三：提供乙醇、甲醇中任一種，作為溶劑；步驟四：在一定量的溶劑中加入一定量的含有金屬鉻合染料成份的染料，組成一種有色溶液；步驟五：在一定量的主料中加入一定量的有色溶液，充分?jǐn)嚢柚钡街髁铣蔀橐环N有色產(chǎn)品，烘干后包裝。本發(fā)明方法采用液體染色，工藝簡(jiǎn)單、成本低廉，采用金屬鉻合染料生產(chǎn)的產(chǎn)品色調(diào)明亮、色澤鮮艷、具有優(yōu)良的耐候性與穩(wěn)定性。