[发明专利]一种耐高温改性碳酸钙及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业填料领域，特别是一种耐高温改性碳酸钙及其制备方法。

背景技术

碳酸钙是一种十分重要的功能性无机填料，被广泛地应用于塑料、橡胶、涂料和造纸等工业领域。在碳酸钙的应用领域中，大多产品属于聚合物的范畴，例如塑料、橡胶、胶粘剂、涂料等，并占有重要的市场份额。以塑料为例，PCC在塑料中的市场用量将达到350万吨。相对于金属材料，聚合物材料由于具有质量轻、易于加工、比强度好的优点而在多个领域有着广泛的应用。但是，相对比于金属材料，聚合物的一个突出的不足之处在于耐热较差，为此，许多耐热性较好的聚合物被逐渐开发出来，并在汽车、电子、航天的等高端领域得到了广泛的应用。

改性剂对纳米碳酸钙的性能和应用起到了重要作用。例如，分散剂的加入可减少纳米颗粒的团聚，提高分散性；表面改性剂的加入可以提高纳米碳酸钙在聚合物体系中的相容性。由此可见，分散剂和表面改性剂对于纳米碳酸钙的应用是至关重要的。然而，分散剂和表面改性剂的加入，使得纳米碳酸钙温度使用窗口大大变小，原因是常用的分散剂和偶联剂在高温下易于分解，造成气泡、开裂、缺陷、变形等，从而影响材料的外观、耐热性能和力学性能。所以碳酸钙应用到聚合物中还需要具有良好的加工性和外观。

发明内容

本发明的目的是提供一种耐高温改性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：

一种耐高温改性碳酸钙，由下列重量份的原料制备制成：碳酸钙85-90、阳离子淀粉3-4、糯米胶1-2、氢氧化镁3-5、竹碳粉1-2、干燥落叶粉3-4、硫酸钡2-3、聚酰亚胺5-7、聚苯并咪唑1-2、丙烯酸羟乙酯3-5、二甲基甲酰胺4-6、硫化钠2-4、海泡石纤维2-3、改性二氧化钛3-4；

所述改性二氧化钛由以下重量份的原料制成：氢氧化铝2-4、纳米二氧化钛50-60、碳化硅4-6、甲基丙烯酸甲酯5-7、三氧化二锑3-4、对苯二甲酸3-4、马来酸二辛酯3-5、乙二醇5-6、水50-60；制备方法是首先加入甲基丙烯酸甲酯、纳米二氧化钛、氢氧化铝、乙二醇、水搅拌均匀，形成悬浮液，在45-50℃下烘干至含水量2-3％，然后立即加入对苯二甲酸、马来酸二辛酯混合搅拌25-35分钟，然后加入其余剩余成分，在1200-1500转/分条件下搅拌，在50-60℃下烘干，粉碎成超细粉末即得。

本发明所述一种耐高温改性碳酸钙，由以下具体步骤制成：

(1)将碳酸钙、阳离子淀粉、糯米胶、氢氧化镁、竹碳粉、干燥落叶粉、硫酸钡、聚酰亚胺加入高速捏合机中，升温至70-80℃之间，保温搅拌半小时，继续添加除改性二氧化钛、干燥落叶粉之外的其余剩余成分，继续升温至110-130℃，保温15-20分钟后倒出；

(2)将趁热将倒出物料加入适量的去离子水以及干燥落叶粉，搅拌并研磨2-3小时，形成混悬液待用；

(3)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、粉碎成超细粉末即得。

本发明的有益效果是：本发明添加改性二氧化钛，增加了碳酸钙的分散性；添加聚酰亚胺包覆碳酸钙，具有耐高温性质的同时相容性较好，可以与橡胶、塑料、涂料中的成膜物质发生交联反应，产生很强的结合力，不会降低产品性能；添加海泡石纤维，热稳定性良好，能够自然分解，安全环保。

具体实施方案

下面通过具体实例对本发明进行详细说明。

一种耐高温改性碳酸钙，由下列重量份(公斤)的原料制备制成：碳酸钙85、阳离子淀粉3、糯米胶1、氢氧化镁3、竹碳粉1、干燥落叶粉3、硫酸钡2、聚酰亚胺5、聚苯并咪唑1、丙烯酸羟乙酯3、二甲基甲酰胺4、硫化钠2、海泡石纤维2、改性二氧化钛3；

所述改性二氧化钛由以下重量份(公斤)的原料制成：氢氧化铝2、纳米二氧化钛50、碳化硅4、甲基丙烯酸甲酯5、三氧化二锑3、对苯二甲酸3、马来酸二辛酯3、乙二醇5、水50；制备方法是首先加入甲基丙烯酸甲酯、纳米二氧化钛、氢氧化铝、乙二醇、水搅拌均匀，形成悬浮液，在45-50℃下烘干至含水量2-3％，然后立即加入对苯二甲酸、马来酸二辛酯混合搅拌25-35分钟，然后加入其余剩余成分，在1200-1500转/分条件下搅拌，在50-60℃下烘干，粉碎成超细粉末即得。

本发明所述一种耐高温改性碳酸钙，由以下具体步骤制成：