[发明专利]一种高分散性改性碳酸钙填料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于塑料加工领域，特别涉及一种高分散性改性碳酸钙填料及其制备方法。

背景技术

碳酸钙是一种被广泛使用的无机填料，可应用到塑料制品、橡胶制品、涂料、胶黏剂等中，特别是轻质碳酸钙，对PVC塑料制品尺寸的稳定性有很大作用，能提高制品的硬度，还可以提高制品的表面光泽和表面平整性。在一般PVC塑料制品中添加碳酸钙耐热性可以提高，由于碳酸钙白度在90%以上，还可以取代昂贵的白色颜料起到一定的增白作用。但碳酸钙的亲水性强，若不进行表面改性，则在聚合物制品的加工过程中与聚合物基体的相容性差，非常容易团聚，甚至因为团聚而形成结构缺陷，所以碳酸钙粒子在应用到聚合物材料中之前，必须对其表面进行改性，完成由亲水性至亲油性的适当转变。

目前，国内外对碳酸钙的表面改性主要有两个途径，①使颗粒微细或超微细化；②改进碳酸钙的表面性能，使其由无机性向有机性转变，提高与有机聚合物的相容性。然而微细化的碳酸钙容易团聚，而且无法改变其表面亲水疏油的性能。碳酸钙的表面改性包括局部反应改性和表面包覆改性，高能表面改性和机械化学改性等方式，但是目前PVC塑料工业发展迅速，人们对复合材料的需求不断增长，碳酸钙表面改性已成为深加工技术之一，从而进一步改善碳酸钙的吸油性、分散性、尺寸稳定性、耐热性、耐磨性、耐水性、阻燃性、防霉性等一系列性能，以满足不断进步的PVC塑料工业。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高分散性改性碳酸钙填料及其制备方法，该填料分散好，和PVC的相容性好。

本发明的技术方案如下：

一种高分散性改性碳酸钙填料,其特征在于由下列重量份的原料制成：PVC树脂粉S-13003-4、丁晴橡胶粉3-5、乙二胺四乙酸钠1-1.5、乳木果油1-1.4、硼酸0.4-0.5、硅藻土3-5、乙二胺四乙酸钠1-1.5、脂肪酸钾0.1-0.2、树脂酸钙0.2-0.4、树脂酸钴0.2-0.4、轻质碳酸钙80-85、助剂13-16、水适量、2-3%盐酸溶液适量；

所述助剂由下列重量份的原料制成：硬脂酸钠0.04-0.06、碳酸钠0.01-0.03、碳酸氢钠0.02-0.03、苯丙乳液0.4-0.5、马来酸二辛酯2-3、聚烯烃弹性体0.1-0.2、乙烯-醋酸乙烯共聚物0.1-0.2、白土3-5、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺0.01-0.02、E-12环氧树脂0.1-0.2、二甘醇0.2-0.3、二甲基丙烯酸乙二醇酯0.3-0.4、淀粉微球0.4-0.6、水8-11；制备方法为：将聚烯烃弹性体、乙烯-醋酸乙烯共聚物、马来酸二辛酯、E-12环氧树脂、二甘醇、二甲基丙烯酸乙二醇酯混合，充分搅拌均匀，制得复合剂；将苯丙乳液、硬脂酸钠、碳酸钠、碳酸氢钠、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺加入水中，加热至60-70℃，搅拌均匀，加入白土、淀粉微球，搅拌20-30分钟，烘干粉碎成白土粉末，再加入复合剂，分散研磨20-30分钟，于室温下静置，至复合剂慢慢渗透至所述白土粉末表面，再分散研磨成2-50μm的颗粒，即得。

所述的高分散性改性碳酸钙填料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将硅藻土送入煅烧炉中，在800-900℃下煅烧2-3个小时，取出粉碎，过100目筛，再加入2-3倍的2-3%盐酸溶液，加热至50-70℃，搅拌10-20分钟，过滤，得滤渣，按上述方法再酸洗一次，再水洗至中性，过滤，烘干，得颗粒；

（2）将脂肪酸钾、轻质碳酸钙和第（1）步得到的颗粒混合，加入2-3倍重量份的水中，在3000-4000转/分下搅拌10-15分钟，得到混合物料；

（3）将其他剩余成分混合研磨分散15-20分钟，再加入到第（2）步得到的物料中，加热至80-90℃，在9000-12000转/分下搅拌30-40分钟，再在1000-1500转/分下搅拌20-30分钟，喷雾干燥，粉碎成2-50μm的颗粒，即得。

本发明的有益效果

本发明填料添加了硅藻土，增加了改性剂的分散性，使得碳酸钙改性均匀，增加了分散性；通过添加乳木果油，渗透性好，使得碳酸钙表面呈有机化，增加了分散性能；通过添加PVC树脂粉S-1300、丁晴橡胶粉，增加了填料和PVC的相容性；本发明助剂能增加碳酸钙在PVC中的浸润性，减少了PVC的缺陷。

具体实施方式