[发明专利]一种超细轻质碳酸钙浆料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及轻质碳酸钙浆料的制备方法。

背景技术

近年来，随着工业技术的发展，超细轻质碳酸钙的应用得到进一步的拓展。除了应用于有机聚合物体系如橡塑领域作为填充料外，在水性介质相关体系中的应用也越来越收到关注，其作为造纸涂布颜料，可较好地克服GCC和传统PCC的不足，不仅有利于纸机车速的提高，降低纸机的滤网、刀头、胶棍的磨损，提高纸机的使用效能，还可替代或减少价格昂贵的钛白粉、二氧化硅及进口煅烧高岭土等颜料，同时使纸张的白度、表面平整度、光泽及其印刷适性得到较大的改善。

随着纸张涂布技术的进步，目前大多数现代化的涂布纸机的运转速度已达到1500米/秒，高速涂布对涂布颜料的流变性能提出了更高的要求，需要较低的粘度和更高的流动性以适应纸机的高速运转，同时为了减少干燥过程的能耗，要求涂布颜料具有高的固含量，高的固含量和较低的粘度是纸张涂布涂料的基本要求。浆料体系的粘度与粒径、固含量有关。对重钙和普通的轻钙来说，当其浆料的固含量达到70％时，仍然具有较好的流动性。对超细粉体来说，要实现其浆料体系的高固低粘，面临高效分散助剂及制备工艺的进一步改进与突破。

中国专利申请200710038419.6“一种轻质碳酸钙浆料制备工艺”提出了以超细碳酸钙滤饼为原料，对滤饼进行高剪切一步处理，并加入多聚磷酸盐为分散剂制备轻质碳酸钙浆料的方法，但滤饼的粘附性大，直接进行高剪切处理，易于附着于分散器具上，分散效率低，同时高剪切的浆料中含有大量的微细气泡，导致浆料的粘度稳定性差。

发明内容

本发明的目的是公开一种制备超细轻质碳酸钙浆料及其制备方法，以克服现有技术存在的上述缺陷。

本发明所述的高固低粘超细碳酸钙水性浆料，包括如下重量百分比的组分：

超细碳酸钙        30～70％

分散剂            0.2～8％

消泡剂            0.05～0.5％

表面张力调整剂    0.5～5％

水                余量

优选的重量含量为：

超细碳酸钙        40～60％

分散剂            2～5％

消泡剂            0.1～0.3％

表面张力调整剂    1.5～3％

水                余量

所说碳酸钙水性浆料特征为：

粘度为30～350mPa.s，尤其是粘度为50～250mPa.s；

所说的超细碳酸钙是指一次粒径为0.1～1μm的亚微米级碳酸钙和粒径为20～100nm的纳米碳酸钙；

所说的分散剂选自丙烯酸共聚物分散剂或上海三正高分子材料有限公司CH系列中的一种或一种以上；

所说的CH系列超分散剂为上海三正高分子材料有限公司牌号为CH-10B、CH-18、CH-2B、CH-18C、CH-7或CH-13E的超分散剂；

所说的丙烯酸共聚物分散剂为丙烯酸和甲基丙烯酸共聚物环氧化的钠盐的水溶液，重量浓度为20～45％，其结构通式如下：

其中：EO为环氧乙烷基，R₁为H或CH₃，R₂为H或CH₃，n＝9～22，a＝1～8，且a/b＝1/3～3/1，重均分子量平均值为15000～25000；

上述结构的丙烯酸共聚物分散剂，可以采用冯中军、傅乐峰等人“聚羧酸高效减水剂的结构与性能关系研究”(化学建材，2006年第22卷第2期第39-42页)文献公开的方法进行制备；

所说的表面张力调整剂选自C2～C4的醇类化合物，优选丙二醇、丙三醇、异丙醇、丁醇或丁二醇中的一种或二种以上的混合物；

所说的消泡剂选自水溶性消泡剂，可以采用市售的聚醚改性的聚硅氧烷乳液，疏水化合物为载体的矿物油溶液、矿物油或无机疏水化合物组成的混合物中的一种或二种以上的混合物；

所说的聚醚改性的聚硅氧烷乳液可以选自广州市华夏奔腾实业有限公司的消泡剂HX-5010，Degussa公司的消泡剂Antifoam MR1050或德国毕克化学公司的BYK-021；

所说的疏水化合物为载体的矿物油可以选自广州市华夏奔腾实业有限公司的消泡剂HX-5030；