[发明专利]一种耐磨表面改性碳酸钙填料

说明书

技术领域

本发明涉及一种碳酸钙填料，具体涉及一种耐磨表面改性碳酸钙填料。

背景技术

碳酸钙是一类重要的功能性无机填料，具有价格低廉、储量丰富、性能稳定、易加工、无毒等优点，能够显著的改善材料的加工性能、物理性能以及降低生产成本等等，广泛应用于塑料、橡胶、涂料、造纸等领域，由于碳酸钙为亲水性化合物，导致在实际应用中存在与高聚物相容性不足，分散性差等缺陷，不能达到满意的填充补强效果，因此需要对碳酸钙进行改性处理，以提高其在各类材料中分散性和相容性，以达到改善产品性能的功效。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种耐磨表面改性碳酸钙填料，利用表面改性剂对碳酸钙进行改性处理，提高其在高分子聚合物中的相容性和分散性，达到理想的增韧补强效果，为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种耐磨表面改性碳酸钙填料，其特征在于，该碳酸钙填料由下列重量份的原料制成：碳酸钙粉200、铁矿渣粉1-2、聚四氟乙烯4-5、石墨烯1-2、十六烷基三甲基溴化铵1-2、聚丙烯酰胺1-2、二氧化钛1-2、二甲基二巯基乙酸异辛酯锡2-3、木质素磺酸钠2-3、羟基硅油2-3、助剂4-5；

所述的助剂由以下重量份的原料制成：甲基三乙氧基硅烷2-3、氟化锆1-2、纳米二氧化硅1-2、椴木灰烬1-2、交联剂TAC1-2、抗坏血酸1-2；其制备方法是将各物料混合，研磨分散均匀，即得。。

所述的一种耐磨表面改性碳酸钙填料，其特征在于，所述的改性碳酸钙由以下的方法制得：

（1）将碳酸钙粉、铁矿渣粉、聚四氟乙烯、石墨烯、羟基硅油混合，研磨15-20min，过150-200目筛；

（2）将步骤（1）得到的物料与助剂混合，研磨20-30min，过300-400目筛；

（3）将其它剩余成分加入步骤（2）得到的物料中，继续研磨至分散均匀即可。

本发明的有益效果为：利用十六烷基三甲基溴化铵、聚丙烯酰胺、木质素磺酸钠、羟基硅油等多种表面改性剂对碳酸钙进行改性处理，使得碳酸钙的性能发生改变，粉体的吸油值、粘度、活化率等性能指标均发生变化，更利于其在高分子聚合物中分散和相容，从而达到良好的填充补强效果，聚四氟乙烯、石墨烯等原料还增加了粉体的柔韧性和耐磨性，极具应用价值。

具体实施方式

实施例

本实施例的改性碳酸钙填料由以下重量份的原料制成：碳酸钙粉200、铁矿渣粉2、聚四氟乙烯5、石墨烯1、十六烷基三甲基溴化铵2、聚丙烯酰胺2、二氧化钛1、二甲基二巯基乙酸异辛酯锡3、木质素磺酸钠2、羟基硅油3、助剂5；

上述助剂由以下重量份的原料制成：甲基三乙氧基硅烷2、氟化锆1、纳米二氧化硅1、椴木灰烬2、交联剂TAC1、抗坏血酸1；其制备方法是将各物料混合，研磨分散均匀，即得。

该改性碳酸钙填料由以下方法制得：

（1）将碳酸钙粉、铁矿渣粉、聚四氟乙烯、石墨烯、羟基硅油混合，研磨20min，过200目筛；

（2）将步骤（1）得到的物料与助剂混合，研磨30min，过400目筛；

（3）将其它剩余成分加入步骤（2）得到的物料中，继续研磨至分散均匀即可。

本实施例改性碳酸钙的吸油值为0.256mL/g，粘度为22.0mPa.s，活化率达到96%，与水的接触角为88°，这些数据表明本实施例的改性碳酸钙粉体在介质中分散度高、颗粒间隙减小、粒子团聚度降低、疏水亲油。

为了进一步考察本实施例改性碳酸钙粉体的性能，将等量的改性前碳酸钙与改性后碳酸钙粉体分别填充于PVC材料中，切片性能测试结果显示，改性后的碳酸钙粉体填充的PVC材料力学性能得到明显改善，其冲击强度提高39.8%，拉伸强度提高30.4%，断裂伸长率提高26.2%，悬臂梁冲击强度提高45.1%，耐磨性能提升，表明本发明改性碳酸钙粉体在填充PVC材料时，与PVC材料良好相容，分散性更好，能够有效的增进PVC材料的力学性能，达到令人满意的填充效果。