[發明專利]一種制備納米包覆復合碳酸鈣的方法及其設備

有效

• 申請號: 202110936344.3
• 申請日: 2021-08-16
• 公開（公告）號: CN113697836B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發明（設計）人: 王益祥;吳勤榮;楊春輝;王振雄
• 申請（專利權）人: 浙江清大粉體材料有限公司
• 主分類號: C01F11/18
• 分類號: C01F11/18;B82Y40/00;B82Y30/00
• 代理公司: 北京華仁聯合知識產權代理有限公司 11588
• 代理人: 孫艾明

本發明公開了一種制備納米包覆復合碳酸鈣的方法及其設備，方法包括如下步驟：S01、配制氫氧化鈣漿料；S02、將氫氧化鈣漿料加入到加工容器中，對氫氧化鈣漿料進行持續攪拌，然后將含二氧化碳的介質加入至氫氧化鈣漿料的下層液位，制得懸浮有納米級輕質碳酸鈣的碳酸鈣漿料；S03、抽取經碳化處理的碳酸鈣漿料，然后將其轉移至另一加工容器中，繼而往碳酸鈣漿料中加入重質碳酸鈣，然后對混合物料進行持續攪拌處理10～30min，在攪拌3～5min時，將含二氧化碳的介質加入至混合物料的下層液位中，制得復合碳酸鈣漿料；S04、將復合碳酸鈣漿料進行過濾、干燥和粉碎打散制得納米包覆復合碳酸鈣，本方案制備可靠且操作便利和加工穩定。

技術領域

本發明涉及復合碳酸鈣制備技術領域，尤其是一種制備納米包覆復合碳酸鈣的方法及其設備。

背景技術

碳酸鈣作為高分子復合材料中應用最為廣泛的無機填料之一，其被廣泛用于塑料、橡膠、膠粘劑、油墨等生產中，由于不同粒度的碳酸鈣所對應的應用性能不同，而且輕質碳酸鈣和重質碳酸鈣所具有的性能亦有所差異，其中，重質碳酸鈣的加工主要是通過機械破碎、研磨的方法實現的；輕質碳酸鈣的生產是通過化學反應沉淀后制取的；從產品的細度來說，輕質碳酸鈣的粒度比重質碳酸鈣細得多，輕質碳酸鈣應用在塑膠料中時，其能均勻分布，分散性要好于重質碳酸鈣，使得膠料的顏色均布性，膠料的強度、韌性、抗疲勞性等綜合機械性能均得到提高，膠料生產造粒過程中的摩擦系數也小，使得塑膠的造粒能力強，同時塑膠產品表面光滑，成型能力也會加強。但由于分子之間的吸附力的作用，高細度的填充料之間容易發生團聚作用，反而會降低填充料的均布性以及綜合機械能；另外，輕質碳酸鈣的沉降體積比重質碳酸鈣大，在塑膠中可以增加體積，減小重量；而重質碳酸鈣在抗沉降、增強結構硬度方面的性能由于輕質碳酸鈣，因此，若是能夠綜合重質碳酸鈣和輕質碳酸鈣顆粒的優缺點，揚長避短，將二者進行復合制成顆粒，使其既具有重質碳酸鈣顆粒的低成本特性，同時其表面又被納米的輕質碳酸鈣所改性形成表面復合結構，從而具有與聚合物良好的結合性，那么其將會具有更為廣闊的應用前景。

發明內容

針對現有技術的情況，本發明的目的在于提供一種包覆效果佳、制備可靠且操作便利和加工穩定的制備納米包覆復合碳酸鈣的方法及其設備。

為了實現上述的技術目的，本發明所采用的技術方案為：

一種制備納米包覆復合碳酸鈣的方法，其包括如下步驟：

S01、配制質量分數濃度為18％～23％的氫氧化鈣漿料；

S02、將氫氧化鈣漿料加入到加工容器中，通過300～600轉/min的攪拌處理速度對氫氧化鈣漿料進行持續攪拌，然后將含二氧化碳的介質加入至氫氧化鈣漿料的下層液位，令其進行持續鼓泡處理20～30min，使氫氧化鈣被碳化處理，制得懸浮有納米級輕質碳酸鈣的碳酸鈣漿料；

S03、以碳酸鈣漿料下層液位中心作為物料移取點位進行抽取70％～80％體積量經碳化處理的碳酸鈣漿料，然后將其轉移至另一加工容器中，繼而按碳酸鈣漿料、重質碳酸鈣的體積份數比為10∶0.6～0.8的比例往碳酸鈣漿料中加入重質碳酸鈣，然后通過500～700轉/min的攪拌速度對混合物料進行持續攪拌處理10～30min，在攪拌3～5min時，將含二氧化碳的介質加入至混合物料的下層液位中，制得復合碳酸鈣漿料；

S04、將復合碳酸鈣漿料進行過濾、干燥和粉碎打散制得納米包覆復合碳酸鈣。

其中，步驟S01中，氫氧化鈣漿料作為后續制備碳酸鈣的原料，其濃度直接影響了后續通入二氧化碳與其反應而產生納米級輕質碳酸鈣的含量，若氫氧化鈣漿料的濃度大于23％，而可能因為濃度過高，而使得后續與二氧化碳結合產生的碳酸鈣含量較高，從而引發團聚增大現象，令懸浮在漿料中的納米級碳酸鈣的含量下降；若氫氧化鈣漿料的濃度小于18％，則可能因為含量低而造成后續通入二氧化碳而產生的納米級碳酸鈣的總量較低，使得反應加工的產率低，導致產能受到制約；因此，本方案中氫氧化鈣漿料的質量分數濃度為18％～23％為佳，優選為19％～21％。