[發明專利]一種具有反觸變性的疏水納米碳酸鈣及其制備方法

有效

• 申請號: 202010679200.X
• 申請日: 2020-07-15
• 公開（公告）號: CN111808437B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 鄭華明;成鴻靜;郭慶中;梅軍;曾小平;王江麗
• 申請（專利權）人: 武漢工程大學
• 主分類號: C09C1/02
• 分類號: C09C1/02;C09C3/08;F41H1/02;C04B24/08
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 崔友明;官群

1. 一種具有反觸變性的疏水納米碳酸鈣，其特征在于，所述疏水納米碳酸鈣粒徑為100~250nm，多分散性指數為0.197~0.645，Zeta電位為3~11mV，觸變環面積為-60000~-100000 Pa·s；

所述疏水納米碳酸鈣由異硬脂酸和十六烷基三甲基溴化銨對納米碳酸鈣改性得到，其制備方法步驟如下：

S1、將生石灰與60~90℃的去離子水按質量比1：5~7混合，攪拌40~50 min，過濾得到Ca(OH)₂漿料，將所得Ca(OH)₂漿料加入到不銹鋼夾套攪排反應釜中，通入CO₂與空氣的混合氣體，經氣體流量計控制流量通入反應釜中反應液液面以下，控制反應溫度在20~25℃下充分反應，得到碳酸鈣漿料；

S2、將S1所得碳酸鈣漿料升溫至75~78℃，保持恒溫條件下加入異硬脂酸的乙醇溶液，在1~2min內滴加完畢，反應30~35min后加入十六烷基三甲基溴化銨溶液，所述異硬脂酸與十六烷基三甲基溴化銨的質量比為8~9.5：1，在1~2min內滴加完畢，反應30~35min，然后將反應后的漿料過濾，濾餅烘干后放入高速粉碎機中進行粉碎，即得到具有反觸變性的疏水納米碳酸鈣。

2.一種權利要求1所述的具有反觸變性的疏水納米碳酸鈣的制備方法，其特征在于，具體步驟如下：

S1、將生石灰與60~90℃的去離子水按質量比1：5~7混合，攪拌40~50 min，過濾得到Ca(OH)₂漿料，將所得Ca(OH)₂漿料加入到不銹鋼夾套攪排反應釜中，通入CO₂與空氣的混合氣體，經氣體流量計控制流量通入反應釜中反應液液面以下，控制反應溫度在20~25℃下充分反應，得到碳酸鈣漿料；

S2、將S1所得碳酸鈣漿料升溫至75~78℃，保持恒溫條件下加入異硬脂酸的乙醇溶液，在1~2min內滴加完畢，反應30~35min后加入十六烷基三甲基溴化銨溶液，所述異硬脂酸與十六烷基三甲基溴化銨的質量比為8~9.5：1，在1~2min內滴加完畢，反應30~35min，然后將反應后的漿料過濾，濾餅烘干后放入高速粉碎機中進行粉碎，即得到具有反觸變性的疏水納米碳酸鈣。

3.根據權利要求2所述的具有反觸變性的疏水納米碳酸鈣的制備方法，其特征在于，步驟S1所述CO₂與空氣的混合氣體中CO₂的體積分數為25~30%。

4.根據權利要求2所述的具有反觸變性的疏水納米碳酸鈣的制備方法，其特征在于，步驟S2所述異硬脂酸的乙醇溶液由異硬脂酸溶于無水乙醇得到，質量濃度為0.01~0.05g/mL，其中異硬脂酸的加入量為碳酸鈣漿料中碳酸鈣干基質量的1~3%。

5.根據權利要求2所述的具有反觸變性的疏水納米碳酸鈣的制備方法，其特征在于，步驟S2所述十六烷基三甲基溴化銨溶液由十六烷基三甲基溴化銨溶于去離子水得到，質量濃度為0.001~0.005g/mL，其中十六烷基三甲基溴化銨的加入量為碳酸鈣漿料中碳酸鈣干基質量的0.1~0.4%。

6.根據權利要求2所述的具有反觸變性的疏水納米碳酸鈣的制備方法，其特征在于，步驟S2濾餅烘干后放入高速粉碎機中進行粉碎，高速粉碎機轉速為30000r/min，粉碎時間為2min。

7.一種權利要求1所述的具有反觸變性的疏水納米碳酸鈣在防彈材料領域中的應用。

8.一種權利要求1所述的具有反觸變性的疏水納米碳酸鈣在觸變性水泥中的應用。