[發明專利]復合表面改性劑制備低吸油值重質碳酸鈣的方法

在審

• 申請號: 202310269723.0
• 申請日: 2023-03-20
• 公開（公告）號: CN116285419A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 萬茂生;南晶敏;畫莉;柯志浩;汪波
• 申請（專利權）人: 賀州學院
• 主分類號: C09C1/02
• 分類號: C09C1/02;C09C3/10;C09C3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了復合表面改性劑制備低吸油值重質碳酸鈣的方法，由下述步驟組成：稱取重質碳酸鈣粉體(800目)置于溫度可控的高速混合機中，設置溫度為110℃；稱取不同質量配比的復合表面改性劑(聚乙二醇?300、十二烷基硫酸鈉和硬脂酸鈉)、6ml水，置入小燒杯中，加熱使其溶解，待用；高速混合機溫度升至110℃時，將復合表面改性劑滴入，先低速改性5min，再高速改性5min，即可得低吸油值重質碳酸鈣，吸油值為14.7～16.5g/100g。本發明技術能顯著提升重質碳酸鈣粉體的表面改性活化效果，大幅度降低吸油值，且具有處理工藝簡單、能耗低和時效性強等優點，是生產低吸油值重質碳酸鈣粉體的有效方法。

技術領域

本發明專利涉及表面改性劑與低吸油值碳酸鈣，具體涉及復合表面改性劑制備低吸油值重質碳酸鈣的方法。

背景技術

重質碳酸鈣是重要的綠色環保、節能減排、符合國家可持續發展的非金屬礦物材料，應用領域逐漸寬廣，市場需求量快速增長。在大力倡導低碳經濟的今天，增大重質碳酸鈣填充量，減少樹脂用量，降低生產成本，符合節能環保的綠色發展理念。

吸油值也稱樹脂吸附量，表示填充劑對樹脂吸收量的指標，該指標可大致預測填料對樹脂的需求量。填料吸油值越小，消耗樹脂越少，經濟效益越高。降低重質碳酸鈣的吸油值，可以使顆粒的分散性以及親油性都得到很大的改善。

鄭典模研究了用硬脂酸、二(磷酸二辛酯)鈦酸乙二酯和聚乙二醇進行復合改性處理800目碳酸鈣，研究證明,帶有長鏈烷基的表面活性劑對碳酸鈣的改性效果最佳,采用復合改性劑的改性效果優于采用單一改性劑，復合改性劑用量為1.5wt％，改性溫度為118℃，改性時間為70min，攪拌速度為1600r/min，碳酸鈣粉體吸油值由31.5mL/100g降至15.4mL/100g(復合改性劑對碳酸鈣表面處理的研究[J].南昌大學學報，2002，24(3)：87-90)。結構不同的表面改性劑表現出不同的性質和改性效果。因此根據不同表面改性劑的性質特點，對改性劑進行優化復合重組，可以充分發揮不同改性劑的獨特優勢，使表面改性效果更優良，吸油值更低，更好的滿足不同個性化、功能化和專業化領域的需求。

周國永等用馬來酸酐-丙烯酰胺-甲基丙烯酸正丁酯共聚物濕法改性10μm重質碳酸鈣粉體，其最佳用量為2％，改性溫度為85℃，改性時間為120min，攪拌速度為500r/min，獲得碳酸鈣粉體吸油值為20mL/100g(重質碳酸鈣微粒相容性改性研究進展[J].應用化工，2014，43(1)：137-141)。王友以Span60為改性劑，乙醇為分散劑，采用球磨法對15μm重質碳酸鈣粉體進行表面改性，并確定了最佳改性條件為：球磨轉速為300r/min，球磨時間為0.5h，球料比為10:1，改性劑用量為1.5wt％，得到碳酸鈣吸油值為20mL/100g(王友.Span60表面改性重質碳酸鈣粉體研究[J].無機鹽工業，2016，48(7)：25-28)。李敏等將碳酸鈣粉體與無水檸檬酸、聚乙二醇或聚丙烯酰胺進行第一混合，再與硬脂酸進行第二次混合，兩次混合方式球磨，轉速為100～150rpm，球磨時間為1～2h，然后改性處理，溫度為125～150℃，時間為2～3h。兩次改性劑用量分別為0.1～0.2％、0.4～0.6％。碳酸鈣粉體吸油值從33.95mL/100g降至17mL/100g。

但以上現有改性碳酸鈣粉體的技術依舊存在加工工藝繁瑣、處理時間長、吸油值不足、能耗較高等缺陷。為滿足日益突出的低碳環保需要，采用低能耗，快速改性處理制備低吸油值重質碳酸鈣成為必要。

發明內容

針對現有表面改性劑處理碳酸鈣時間長、吸油值不足、能耗較高等缺陷，本發明的目的是提供復合表面改性劑制備低吸油值重質碳酸鈣的方法，該技術能顯著提升碳酸鈣粉體的表面改性活化效果，大幅度降碳酸鈣粉體的吸油值，具有處理工藝簡單、能耗低、時效性強等優點，是生產低吸油值重質碳酸鈣粉體的有效方法。本發明復合表面改性劑制備低吸油值重質碳酸鈣的方法，由下述步驟組成：

(1)稱取500g重質碳酸鈣粉體(800目)置于溫度可控的高速混合機中，設置溫度110℃；