[发明专利]一种纳米碳酸钙浓缩浆及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于纳米材料领域，具体为一种纳米碳酸钙浓缩浆及其制备方法。

背景技术

纳米碳酸钙又称超微细碳酸钙，标准的名称即超细碳酸钙。纳米碳酸钙应用最成熟的行业是塑料工业主要应用于高档塑料制品，可改善塑料母料的流变性，提高其成型性。用作塑料填料具有增韧补强的作用，提高塑料的弯曲强度和弯曲弹性模量，热变形温度和尺寸稳定性，同时还赋予塑料滞热性。纳米碳酸钙用于油墨产品中体现出了优异的分散性和透明性和极好的光泽、及优异的油墨吸收性和高干燥性。纳米碳酸钙在树脂型油墨中作油墨填料，具有稳定性好，光泽度高，不影响印刷油墨的干燥性能．适应性强等优点。

纳米碳酸钙是20世纪80年代发展起来的一种新型超细固体粉末材料，其粒度介于0.01～0.1μm之间。由于纳米碳酸钙粒子的超细化，其晶体结构和表面电子结构发生变化，产生了普通碳酸钙所不具有的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子效应。

由于活性纳米碳酸钙表面亲油疏水，与树脂相容性好，能有效提高或调节制品的刚、韧性、光洁度以及弯曲强度；改善加工性能，改善制品的流变性能、尺寸稳定性能、耐热稳定性具有填充及增强、增韧的作用，能取代部分价格昂贵的填充料及助济，减少树脂的用量，从而降低产品生产成本，提高市场竞争力。

在多数情况下，纳米碳酸钙粒子的成功使用强烈地依赖于纳米粒子分散于液相中的能力。一些特殊应用领域，如：化妆品、涂料、纺织、抛光和催化等，都需要粒子很好的分散并且稳定地存在，不能出现团聚等现象，才能很好地展示纳米粒子的活性。为了满足这样的需要，现在就有人专门研究如何把纳米粉制备成高度分散的浓缩浆后再应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米碳酸钙浓缩浆及其制备方法，该浓缩浆分散性好、贮存稳定、固体含量高、粘度低、相容性强，并且具有防腐功能。

本发明的技术方案是：

一种纳米碳酸钙浓缩浆，按重量份数计，该浓缩浆由一次粒子的平均粒径在50nm以下的纳米碳酸钙100份、有机缓蚀剂5～10份、防锈颜料0.1～0.3份、助剂 0.3～0.6份、有机溶剂15～20份组成；

有机缓蚀剂是对硝基月桂酸钠、对硝基月桂酸钾、对硝基软脂酸钠、对硝基软脂酸钾、对硝基硬脂酸钠或对硝基硬脂酸钾，分子结构如下：

其中，M代表钠离子或钾离子，R代表月桂酸、软脂酸或硬脂酸的长链；

或者，有机缓蚀剂是间硝基月桂酸钠、间硝基月桂酸钾、间硝基软脂酸钠、间硝基软脂酸钾、间硝基硬脂酸钠或间硝基硬脂酸钾，分子结构如下：

其中，M代表钠离子或钾离子，R代表月桂酸、软脂酸或硬脂酸的长链；

防锈颜料是含锶的磷酸盐、含锌的磷酸盐、含铝的磷酸盐之一种或两种以上；有机溶剂是苯类有机溶剂、酯类有机溶剂和酮类有机溶剂的混合溶剂。含锶的磷酸盐，如：德国Heubach公司的HEUCOPHOS® SRPP或HEUCOPHOS® SAPP等；含锌的磷酸盐，如：正磷酸锌或多聚磷酸锌等；含铝的磷酸盐，如：三聚磷酸铝等。

一般的有机缓蚀剂主要是含未配对电子元素，如：O、N、S的化合物和各种含有极性基团的化学物质，特别是含有氨基、醛基、羧基、羟基、巯基的各种化合物。而本发明对硝基或间硝基的有机缓蚀剂为含有-C₆H₅NO₂结构的化合物，它与普通含NO₃^-（硝酸根）、NO₂^-（亚硝酸根）及其它含N的有机缓蚀剂显著不同。本发明的有机缓蚀剂可与防锈颜料协同作用，应用到涂层中可与金属界面会形成磷化膜，起到防腐蚀作用。

所述的纳米碳酸钙浓缩浆，苯类有机溶剂、酯类有机溶剂和酮类有机溶剂的重量比例为1：（3～6）：（11～13），可以起到一定的消泡作用，从而省略消泡剂。并且，苯类有机溶剂用量较少，有利于环保。

所述的纳米碳酸钙浓缩浆，苯类有机溶剂为甲苯或二甲苯，酯类有机溶剂为醋酸乙酯或醋酸丁酯，酮类有机溶剂为丙酮或环己酮。

所述的纳米碳酸钙浓缩浆，助剂为涂料制备过程中经常使用的防沉剂、润湿分散剂和流平剂。

所述的纳米碳酸钙浓缩浆的制备方法，具体步骤如下：

（1）按比例称量各组分；

（2）将有机缓蚀剂、防锈颜料、助剂与有机溶剂混合均匀；