[發(fā)明專利]一種在水溶液中穩(wěn)定懸浮分散的納米碳酸鈣的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910246918.7
• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN109879303B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何麗秋;莫淑一;龍飛;王吉林
• 申請（專利權(quán)）人: 桂林理工大學
• 主分類號: C01F11/18
• 分類號: C01F11/18;B82Y40/00;B82Y30/00
• 代理公司: 北京天奇智新知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11340
• 代理人: 韋莎

本發(fā)明公開了一種在水溶液中穩(wěn)定懸浮分散的納米碳酸鈣的制備方法，是利用碳化法制備納米碳酸鈣，在氫氧化鈣懸浮液中通入二氧化碳氣體，得到納米碳酸鈣漿料，再過碳化5～10min后得到納米碳酸鈣熟漿，加入親水處理劑，在室溫到120℃，攪拌改性時間1～24h，經(jīng)過離心或壓濾、干燥、粉碎后獲得在水溶液中穩(wěn)定懸浮分散的納米碳酸鈣。本發(fā)明通過氫氧化鈣生漿碳化后的過碳化，使納米碳酸鈣晶粒表面均勻分布碳酸氫根，再添加親水性表面修飾劑，對碳酸鈣表面進行修飾，降低比表面能，使納米碳酸鈣呈單分散態(tài)，并穩(wěn)定懸浮在水溶液中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及納米碳酸鈣粉體制備與加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種在水溶液中穩(wěn)定懸浮分散的納米碳酸鈣的制備方法。

背景技術(shù)

納米碳酸鈣是目前應(yīng)用最廣泛的納米材料之一，其晶粒粒徑小于100nm，比表面積大，表面能高，具有納米材料所特有的小尺寸效應(yīng)和表面效應(yīng)，使其表現(xiàn)出普通碳酸鈣不具備的物理化學性能，廣泛應(yīng)用于塑料、橡膠、油墨、涂料、造紙和油漆等行業(yè)。但正是因為納米碳酸鈣的比表面積大，表面能高，因此在水溶液中易團聚，限制了其在水性涂料中的應(yīng)用。

申請?zhí)枮?01010226666.0的中國發(fā)明專利“高固含量低粘度納米碳酸鈣懸浮漿料的制備方法”，公開了一種高固含量低粘度納米碳酸鈣懸浮漿料的制備方法，使用經(jīng)表面改性的活性納米碳酸鈣為原料，制備高固含低粘度的陽離子型、陰離子型納米碳酸鈣懸浮漿料，高固含量漿料加水稀釋可以制得任意濃度的懸浮穩(wěn)定漿料，采用特殊的工藝將高固含量懸浮液干燥、粉碎后可以得到在水中可再懸浮的納米碳酸鈣粉體。所得產(chǎn)品制備工藝簡單，儲存穩(wěn)定性好，可以按客戶需求定制，使用范圍廣泛。

申請?zhí)枮?01110448717.9的中國發(fā)明專利“水性高含量納米碳酸鈣分散體及其制備方法”，公開了一種水性高含量納米碳酸鈣分散體及其制備方法，按照總質(zhì)量百分比計的各組分組成：40.0～60.0wt.％納米碳酸鈣，5.0～10.0wt.％表面改性劑，2.0～6.0wt.％潤濕劑，6.0～15.0wt.％分散劑，5.0～10.0wt.％功能添加劑，0.2～0.5wt.％pH值調(diào)節(jié)劑和余量去離子水；所述分散劑由三種可聚合單體反應(yīng)自制而成。該水性高含量納米碳酸鈣分散體在涂料制備過程中可等質(zhì)量取代納米碳酸鈣粉末，且極易分散，提高涂料耐水性、耐洗刷性、耐沾污性、施工性等多方面的性能。

申請?zhí)枮?01110050850.9的中國發(fā)明專利“水性體系中低黏度和高觸變性能納米碳酸鈣的制備方法”，公開了一種水性體系中低黏度和高觸變性能納米碳酸鈣的制備方法，是將氫氧化鈣懸浮液與二氧化碳在反應(yīng)器中碳化生成納米碳酸鈣；然后對所得的納米碳酸鈣進行液相包覆處理和表面處理混合包覆，得到高度分散、表面活化的納米碳酸鈣粉末。本發(fā)明的優(yōu)點在于采用該方法制備的納米碳酸鈣可顯著提高水性體系的高觸變低粘度性能，當添加改性納米碳酸鈣到丙烯酸膠粘劑中后，體系的觸變值大幅提高了290倍，而黏度僅提高了10倍。此外，采用該方法制備的納米碳酸鈣白度高，平均粒徑小，粒徑分布窄，與水性體系有很好的相容性和穩(wěn)定性，可以應(yīng)用到水性膠粘劑、水性涂料和其他水性聚合物等領(lǐng)域。

申請?zhí)枮?01310270211.2的中國發(fā)明專利“一種在水溶液中分散納米碳酸鈣粉體材料的方法”，公開了一種在水溶液中分散納米碳酸鈣粉體材料的方法，通過分散劑和穩(wěn)定劑復配使用、高速攪拌剪切作用和超聲波分散等方法，將納米碳酸鈣粉體材料在水溶液中分散到納米級別并保持穩(wěn)定性，分散劑由陰離子型表面活性劑、非離子型表面活性劑和陽離子型表面活性劑組成。采用本發(fā)明提供的方法能夠?qū)⒓{米碳酸鈣粉體在水溶液中能分散到納米級別，即粒徑小于100nm；穩(wěn)定劑的穩(wěn)定效果明顯，且和分散劑復配使用對于分散效果有促進作用；本發(fā)明有效解決了納米碳酸鈣粉體材料在水溶液中的分散問題，為拓展其在油田化學特別是低孔低滲油氣儲層保護中的應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。

申請?zhí)枮?01410106412.3的中國發(fā)明專利“一種制備懸浮分散型納米碳酸鈣的方法”，公開了一種制備懸浮分散型納米碳酸鈣的方法，是在納米碳酸鈣顆粒制備的過程中，通過引入親水性的聚合物將碳酸鈣半包裹或全包裹，從而有效地提高納米碳酸鈣顆粒在水或有機溶劑中的分散性和懸浮性，進一步提高其在工業(yè)中的廣泛應(yīng)用性。