[发明专利]透气膜用低黄度抗菌型碳酸钙功能复合粉的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种透气膜用低黄度抗菌型碳酸钙功能复合粉的制备方法，属于化工材料生产制造技术领域。

背景技术

碳酸钙是一种用量最大、用途最广的非金属无机填料，由于原料广、价格低、无毒性、白度高，被广泛应用于塑料、橡胶、造纸、涂料等领域。由于我国碳酸钙的原料储量大、品质好、市场广阔、具有良好的发展空间，在过去二十年中，中国的碳酸钙产量和需求量都迅速增加，但大多数都被当作普通的填料使用，产品的针对性不强，一般属于低档产品，对制品的性能提高有限，因此存在制品的附加值低等问题。因此发展高附加值系列碳酸钙产品前途广阔，经济效益明显，并可实现国内低档碳酸钙产品更新换代，促进我国碳酸钙工业以及橡塑、涂料、造纸等相关行业的发展。

聚烯烃是烯烃的聚合物，由乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯等α-烯烃以及某些环烯烃单独聚合或共聚合而得到的一类热塑性树脂的总称。例如乙烯CH2=CH2，双键打开后就变成-CH2-CH2-,多个这样的分子头尾相连即：...-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-...简式为[-CH2-CH2-]n ，称为聚乙烯，是生活中常见的塑料。n为参见反应的乙烯分子的个数。由于原料丰富，价格低廉，容易加工成型，综合性能优良，因此是一类产量最大，应用十分广泛的高分子材料。其中以聚乙烯、聚丙烯最为重要。主要品种有聚乙烯以及以乙烯为基础的一些共聚物，如乙烯-醋酸乙烯共聚物，乙烯-丙烯酸或丙烯酸酯的共聚物，还有聚丙烯和一些丙烯共聚物、聚1-丁烯、聚4-甲基-1-戊烯、环烯烃聚合物。聚烯烃透气薄膜是聚烯烃/无机填料复合材料经过流延(或吹膜)、拉伸工艺制备的具有防水透气的功能性薄膜。由于聚烯烃是非极性聚合物,而CaCO₃表面极性较强,二者的相容性差,并且CaCO₃表面能高,自身极易团聚,目前主要用硬脂酸、有机偶联剂等对CaCO₃进行表面处理。

聚烯烃是聚烯烃透气薄膜的主要材料，但由于单独使用成本较高，一般要加入无机填料来降低成本，重质碳酸钙由于储量大、价格低，成为了填料的首选。目前市场上的重质碳酸钙一般是干法粉碎、分级或者是湿法研磨，直接添加或者通过活化处理后添加，活化剂一般采用硬脂酸等，这样的重质碳酸钙一般只起到填充增容的效果，产品附加值较低。

国内已有碳酸钙的表面改性的研究。如《重质碳酸钙的表面改性研究》一文以硬脂酸和铝酸酯作为改性剂，采用干法改性研究了这两种改性剂对5种不同粒径碳酸钙的改性效果，并用浊度和SEM表征碳酸钙的改性效果。《重质碳酸钙粉体改性研究》一文采用硬脂酸、钛酸酯、十二烷基苯磺酸钠、磷酸酯及其不同配比对碳酸钙进行表面改性处理。《降低碳酸钙吸油量的方法研究》一文通过化学沉淀法对重质碳酸钙进行表面修饰，改变了重钙的表面结构，应用实验表明，表面修饰重质碳酸钙在PVC中填充的力学性能得到明显的改善。清华大学盖国胜等人对超细改性重质碳酸钙在PVC硬质塑料制品中的应用进行了试验研究，在清华大学工程力学系研制的干式超细研磨粉碎机上完成了重质碳酸钙的超细粉碎和改性料的制备，将这种填料添加到超高分子量PVC中制成标准试样。结果表明：试样缺口冲击强度大于7KJ/M2；当该填料填充量为70phr时，拉伸强度大于20MPa,远优于添加普通重钙填料的结果。

从所查文献看，目前碳酸钙的表面改性方法主要是化学包覆，辅以机械力化学；使用的表面改性剂包括硬脂酸或其盐、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂及其它偶联剂中的一种单独使用或两种及以上复合使用，改性方法一般是干法或湿法，但都是单层包覆。也有人通过碳化法在重质碳酸钙表面生成纳米碳酸钙，再对其进行偶联剂改性，但都没有起到功能性的目的。我们利用湿法无机功能改性和干法有机改性相结合，完成了双层包覆。既解决了与基体的结合问题，又赋予了功能特性。透气膜用低黄度抗菌型碳酸钙基功能复合粉是将溶胶磨磨出的功能型无机物氧化锌或氧化钛溶胶与干法粉粹得到的重质碳酸钙及水、研磨分散剂复配研磨，将氧化锌或氧化钛溶胶包敷于重质碳酸钙表面，干燥后再将粉体置于打散改性一体机中，加入粉末丁腈橡胶搅拌一段时间后再加入钛酸酯偶联剂改性对重质碳酸钙形成双层包覆。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种透气膜用低黄度抗菌型碳酸钙功能复合粉的制备方法，在透气膜中添加起到填充增容的同时，还能够使其黄度较添加等量普通重质碳酸钙透气膜降低50%以上，并能使透气膜产品的加工流动性、拉伸强度及透气率均匀性都明显得到改善，添加此碳酸钙基功能复合粉的透气膜还具备了抗菌特性。

本发明是通过以下技术方案来实现的。