[發明專利]一種輕質碳酸鈣二氧化硅復合材料的制備方法

有效

• 申請號: 202010470749.8
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111606345B
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 王憲偉;鄭松玲;庹文喜;王義品;蔣建華
• 申請（專利權）人: 金三江（肇慶）硅材料股份有限公司
• 主分類號: C01F11/18
• 分類號: C01F11/18;C01B33/193;A61K8/25;A61K8/19;A61Q11/00
• 代理公司: 廣州科沃園專利代理有限公司 44416
• 代理人: 張帥

本發明屬于二氧化硅技術領域，具體涉及一種輕質碳酸鈣二氧化硅復合材料的制備方法。本發明提供的輕質碳酸鈣二氧化硅復合材料的制備方法包括碳酸鈣反應和二氧化硅反應兩步，通過煅燒后的氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣，氫氧化鈣與碳酸鈉反應生成輕質碳酸鈣，在此基礎上利用硅酸鈉溶液與硫酸溶液反應生成二氧化硅，從而制得以碳酸鈣為內核，外層包覆二氧化硅的復合材料。本發明提供的輕質碳酸鈣二氧化硅復合材料采用二氧化硅包覆碳酸鈣材料，提高了碳酸鈣的耐酸性，降低了碳酸鈣的RDA值，應用于牙膏中可以保護牙齒，去除牙釉質的頑固污漬。

技術領域

本發明屬于二氧化硅技術領域，具體涉及一種輕質碳酸鈣二氧化硅復合材料的制備方法。

背景技術

牙膏是人們日常生活中不可缺少的日用品，有著悠久的歷史。隨著科學技術的不斷發展，工藝裝備的不斷改進和完善，各種類型的牙膏相繼問世，牙膏產品的質量和檔次也不斷提高，其磨擦性能和清潔拋光性能也急需提高。

常見的牙膏摩擦劑有碳酸鈣、二氧化硅等無機物。碳酸鈣的磨擦性較強，可以清除牙齒表面的茶漬、煙漬等頑固性污漬，但是天然的碳酸鈣粉碎后棱角很多，從而導致其放射性牙質磨耗（RDA）值很高，直接應用于牙膏中容易損壞牙齒的牙釉質，而且碳酸鈣存在酸性條件下分解、外觀不一、粒徑不均勻等技術缺陷。二氧化硅具有良好的觸變性和耐磨度，其良好的觸變性可以有效的解決刷牙的牙膏掉渣問題，同時，由于其耐磨度系數與牙齒匹配，減少了牙齒的磨損度，并且化學性質穩定，但是二氧化硅的磨擦度并不能去除牙釉質上的頑固污漬且二氧化硅用作牙膏磨擦劑的成本也非常高。

中國專利CN109264728B公開了一種低磨損高清潔磨擦型二氧化硅及其制備方法，其制備過程為：將硫酸鈉溶液和硅酸鈉溶液加熱至80～90℃，滴加硫酸溶液至pH值為8.5～9.5，繼續加入十二烷基硫酸鈉水溶液、海藻酸鈉、硅酸鈉溶液和硫酸溶液，控制反應體系pH值為8.5～9.5，硅酸鈉滴加完畢后繼續加硫酸溶液至體系pH值為4. 0～4.5，將形成的二氧化硅壓濾、洗滌、干燥、粉碎后制得低磨損高清潔磨擦型二氧化硅。利用此方法制得的二氧化硅的RDA值為120～140，PCR值為120～140，清潔性能優異，但是其對牙釉質上的頑固污漬的清潔效果不佳。

綜上所述，現有技術中普遍存在碳酸鈣RDA值高、損傷牙釉質、二氧化硅的磨擦度低、成本高等技術難題。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的是提供一種輕質碳酸鈣二氧化硅復合材料的制備方法。本發明提供的輕質碳酸鈣二氧化硅復合材料采用二氧化硅包覆碳酸鈣材料制成，提高了碳酸鈣的耐酸性，降低了碳酸鈣的RDA值，應用于牙膏中可以保護牙齒，去除牙釉質的頑固污漬，且本發明提供的輕質碳酸鈣二氧化硅的生產成本較低，易于實現工業化生產。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種輕質碳酸鈣二氧化硅復合材料的制備方法，包括以下步驟：

S1、將生石灰裝入耐火缽中，耐火缽裝入高溫爐中的高溫托盤上，升高溫度至1100～1300℃，保溫煅燒12h，然后自然降溫至25℃，密封保存，制得常溫氧化鈣；

S2、將步驟S1制得的常溫氧化鈣粉碎至5μm，加入到反應罐中，加入去離子水進行氣流攪拌，攪拌時間為1.5～4h，讓氧化鈣和去離子水充分接觸，制得氫氧化鈣溶液；

S3、將步驟S2制得的氫氧化鈣溶液通過蒸汽加熱至40～60℃，然后在750轉/分的攪拌狀態下滴入碳酸鈉溶液，控制滴加反應的反應終點pH值為7，繼續攪拌0.5h，制得輕質碳酸鈣；

S4、向步驟S3制得的輕質碳酸鈣中繼續通入蒸汽，保溫在40～60℃，然后在800轉/分的攪拌狀態下同時滴入硅酸鈉溶液和硫酸溶液，控制反應過程中的pH值為8～10，待硅酸鈉溶液滴加完后，繼續滴加硫酸溶液，直至反應體系的pH值為6.5～7.5，停止滴加硫酸溶液，陳化2h，制得混合溶液；