CN104130593A - 一种疏水亲油表面改性的碳酸钙及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种疏水亲油表面改性的碳酸钙，其特征在于，由下列重量份的原料制备制成：碳酸钙90-95、玻璃纤维2-3、聚乳酸5-7、聚二甲基硅氧烷2-3、环氧化甘油三酸酯3-5、硅溶胶3-5、木焦油1-1.5、四氯化钛2-3、膨胀珍珠岩2-3、改性二氧化钛2.5-3.5；本发明通过添加聚二甲基硅氧烷、膨胀珍珠岩、木焦油等疏水防水成分，以及油性的高分子聚合物，使碳酸钙表面由亲水性变为疏水性，增强了与聚合物界面间的作用，改性剂的不饱和键在与聚合物加工过程中可以起到交联的作用，本发明可以填充塑料、橡胶、粘合剂等。
Description
技术领域
本发明涉及工业填料领域，特别是一种疏水亲油表面改性的碳酸钙及其制备方法。
背景技术
碳酸钙是一种常用无机填料，因来源广、价格便宜等，广泛用于橡胶、塑料、涂料等领域。但重质碳酸钙表面亲水疏油、比表面积大、表面能高、颗粒间极易团聚，当直接或大量填充有机基体材料中时，不但难以均匀地分散，且与基体的结合力很弱，导致两相界面缺陷、复合材料的某些性能下降。因此，为了拓宽其应用领域，必须对重质碳酸钙表面进行改性，使其表面亲油疏水，增强与有机基体的相容性，提高在有机基体中的分散性，改善和提高复合材料的性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种疏水亲油表面改性的碳酸钙及其制备方法。
为了实现本发明的目的，本发明通过以下方案实施：
一种疏水亲油表面改性的碳酸钙，由下列重量份的原料制备制成：碳酸钙90-95、玻璃纤维2-3、聚乳酸5-7、聚二甲基硅氧烷2-3、环氧化甘油三酸酯3-5、硅溶胶3-5、木焦油1-1.5、四氯化钛2-3、膨胀珍珠岩2-3、改性二氧化钛2.5-3.5；
所述改性二氧化钛由以下重量份的原料制成：纳米二氧化钛50-60、云母粉2-4、粉碎沸石分子筛4-6、二茂铁5-7、矿物纤维3-4、焦磷酸钠2-3、纯丙乳液3-4、环氧油酸丁酯3-5、磷酸酯2-4、水50-60；制备方法是首先加入纯丙乳液、纳米二氧化钛、云母粉、粉碎沸石分子筛、矿物纤维、水搅拌均匀，形成悬浮液，然后立即加入二茂铁、环氧油酸丁酯，加热至120-140℃，混合搅拌25-35分钟，冷却至室温，然后加入其余剩余成分，1200-1500转/分条件下搅拌，在60-70℃下烘干，粉碎成超细粉末即得。
本发明所述一种疏水亲油表面改性的碳酸钙，由以下具体步骤制成：
（1）将碳酸钙、玻璃纤维、四氯化钛、膨胀珍珠岩混合均匀加入研磨机内，以1500-2000转/分钟 的速度研磨 15-20 分钟，取出烘干，粉碎研细，过 100-200目筛，得混合粉末待用；
（2）将聚乳酸、聚二甲基硅氧烷、木焦油粉放入混料桶中，升温至80-90℃之间，混合搅拌半小时，继续加入环氧化甘油三酸酯、硅溶胶，继续升温至130-160℃，混合15-20分钟后倒出，得改性材料；
（3）将混合粉末与改性材料混合均匀，加入适量水，搅拌并研磨2-3小时，形成混悬液待用；
（4）将混悬液与改性二氧化钛混合，800-1000转/分下搅拌10-15分钟，烘干、粉碎成200-400目粉末即得。
本发明的有益效果是：本发明通过添加聚二甲基硅氧烷、膨胀珍珠岩、木焦油等疏水防水成分，以及油性的高分子聚合物，使碳酸钙表面由亲水性变为疏水性，增强了与聚合物界面间的作用，改性剂的不饱和键在与聚合物加工过程中可以起到交联的作用，本发明可以填充塑料、橡胶、粘合剂等。
具体实施方案
下面通过具体实例对本发明进行详细说明。
一种疏水亲油表面改性的碳酸钙，由下列重量份（公斤）的原料制备制成：碳酸钙90、玻璃纤维2、聚乳酸5、聚二甲基硅氧烷2、环氧化甘油三酸酯3、硅溶胶3、木焦油1、四氯化钛2、膨胀珍珠岩2、改性二氧化钛2.5；
所述改性二氧化钛由以下重量份（公斤）的原料制成：纳米二氧化钛50、云母粉2、粉碎沸石分子筛4、二茂铁5、矿物纤维3、焦磷酸钠2、纯丙乳液3、环氧油酸丁酯3、磷酸酯2、水50；制备方法是首先加入纯丙乳液、纳米二氧化钛、云母粉、粉碎沸石分子筛、矿物纤维、水搅拌均匀，形成悬浮液，然后立即加入二茂铁、环氧油酸丁酯，加热至120-140℃，混合搅拌25-35分钟，冷却至室温，然后加入其余剩余成分，1200-1500转/分条件下搅拌，在60-70℃下烘干，粉碎成超细粉末即得。
本发明所述一种疏水亲油表面改性的碳酸钙，由以下具体步骤制成：
（1）将碳酸钙、玻璃纤维、四氯化钛、膨胀珍珠岩混合均匀加入研磨机内，以1500-2000转/分钟 的速度研磨 15-20 分钟，取出烘干，粉碎研细，过 100-200目筛，得混合粉末待用；
（2）将聚乳酸、聚二甲基硅氧烷、木焦油粉放入混料桶中，升温至80-90℃之间，混合搅拌半小时，继续加入环氧化甘油三酸酯、硅溶胶，继续升温至130-160℃，混合15-20分钟后倒出，得改性材料；
（3）将混合粉末与改性材料混合均匀，加入适量水，搅拌并研磨2-3小时，形成混悬液待用；
（4）将混悬液与改性二氧化钛等混合，800-1000转/分下搅拌10-15分钟，烘干、粉碎成200-400目粉末即得。
对本发明的改性碳酸钙和普通碳酸钙的性能检测比较如下 ：
首先测量改性前、后碳酸钙的堆积密度，然后将改性好的碳酸钙和未改性的重质碳酸钙分别按 15％的比例加入到PVC树脂中，制成样品，分别测试两者的力学性能，对比结果见下表 ：
由上表可以看出，改性后的碳酸钙的松散堆积密度变小，说明碳酸钙分体充分分散，还可以看出改性后碳酸钙的各项力学性能都得到提高。
Claims (2)
1.一种疏水亲油表面改性的碳酸钙，其特征在于，由下列重量份的原料制备制成：碳酸钙90-95、玻璃纤维2-3、聚乳酸5-7、聚二甲基硅氧烷2-3、环氧化甘油三酸酯3-5、硅溶胶3-5、木焦油1-1.5、四氯化钛2-3、膨胀珍珠岩2-3、改性二氧化钛2.5-3.5；
所述改性二氧化钛由以下重量份的原料制成：纳米二氧化钛50-60、云母粉2-4、粉碎沸石分子筛4-6、二茂铁5-7、矿物纤维3-4、焦磷酸钠2-3、纯丙乳液3-4、环氧油酸丁酯3-5、磷酸酯2-4、水50-60；制备方法是首先加入纯丙乳液、纳米二氧化钛、云母粉、粉碎沸石分子筛、矿物纤维、水搅拌均匀，形成悬浮液，然后立即加入二茂铁、环氧油酸丁酯，加热至120-140℃，混合搅拌25-35分钟，冷却至室温，然后加入其余剩余成分，1200-1500转/分条件下搅拌，在60-70℃下烘干，粉碎成超细粉末即得。
2.根据权利要求1所述一种疏水亲油表面改性的碳酸钙，其特征在于，由以下具体步骤制成：
（1）将碳酸钙、玻璃纤维、四氯化钛、膨胀珍珠岩混合均匀加入研磨机内，以1500-2000转/分钟 的速度研磨 15-20 分钟，取出烘干，粉碎研细，过 100-200目筛，得混合粉末待用；
（2）将聚乳酸、聚二甲基硅氧烷、木焦油粉放入混料桶中，升温至80-90℃之间，混合搅拌半小时，继续加入环氧化甘油三酸酯、硅溶胶，继续升温至130-160℃，混合15-20分钟后倒出，得改性材料；
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |