[发明专利]一种改性碳酸钙及其应用

说明书

【技术领域】

本发明属于改性碳酸钙制备技术领域，具体涉及一种改性碳酸钙及其应用。

【背景技术】

碳酸钙是一种常用无机填料，因来源广、价格便宜等，广泛用于塑料、橡胶、涂料等领域。但碳酸钙表面亲水疏油、比表面积大、表面能高、颗粒间极易团聚，当直接或大量填充有机基体材料中时，不但难以均匀地分散，且与基体的结合力很弱，导致两相界面缺陷、复合材料的某些性能下降。因此，为了拓宽其应用领域，必须对碳酸钙表面进行改性，使其表面亲油疏水，增强与橡胶的相容性，提高在有机基体材料中的分散性，改善和提高复合材料的性能。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题是提供一种改性碳酸钙及其应用，以解决现有碳酸钙亲水疏油、分散性不好、与橡胶相容性差等问题。

为了解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种改性碳酸钙，以重量份为单位，包括以下原料：碳酸钙破碎物128-160份、助磨剂2.8-4.7份、月桂醇硫酸钠3-5.2份、异辛酸钴0.2-0.4份、五氧化二钒0.1-0.2份、二乙烯三胺五羧酸钠0.5-0.8份、调节剂0.1-0.2份、3-氨基丙基三乙氧基硅烷0.4-0.6份、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯1.2-2.5份、改性聚丙烯酸酯0.3-0.5份、己烯基双硬脂酰胺0.18-0.42份、2-(2'-羟基-3'，5'-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑0.3-0.6份、聚丙烯酰胺0.2-0.3份、稳定剂0.4-0.6份。

进一步地，所述的改性碳酸钙，以重量份为单位，包括以下原料：碳酸钙破碎物145份、助磨剂7.4份、月桂醇硫酸钠4.2份、异辛酸钴0.3份、五氧化二钒0.1份、二乙烯三胺五羧酸钠0.7份、调节剂0.1份、3-氨基丙基三乙氧基硅烷0.5份、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯1.8份、改性聚丙烯酸酯0.4份、己烯基双硬脂酰胺0.3份、2-(2'-羟基-3'，5'-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑0.4份、聚丙烯酰胺0.1份、稳定剂0.5份。

进一步地，所述助磨剂，以重量份为单位，包括以下原料：木质素磺酸钾13-18份、三乙醇胺5-10份、硬脂酸锌4-6份。

进一步地，所述调节剂为丙烯酸酯类调节剂。

进一步地，所述稳定剂为钙皂稳定剂。

进一步地，所述改性碳酸钙的制备方法，包括以下步骤：

S1：选取从材料场运来的大理石、石灰石等清洗后除去杂质物，把石料进行晾干除去表面水分，然后用破碎机对石料进行破碎，制得碳酸钙破碎物；

S2：将步骤S1制得的碳酸钙破碎物输送进入立磨机同步添加助磨剂并研磨，制得碳酸钙细石粉；

S3：将步骤S2制得的碳酸钙细石粉用分级机进行分级，制得800-1200目的碳酸钙粉体；

S4：将步骤S3制得的碳酸钙粉体加入到高速混合机中，再加入月桂醇硫酸钠、异辛酸钴、五氧化二钒，升温，以1100-1300r/min的速度高速搅拌22-28min，制得混合物a；

S5：将步骤S4制得的混合物a中加入二乙烯三胺五羧酸钠、调节剂、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、改性聚丙烯酸酯、己烯基双硬脂酰胺，控制温度，以1000-1200r/min的速度高速搅拌30-37min，制得混合物b；

S6：将步骤S5制得的混合物b中加入2-(2'-羟基-3'，5'-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑、聚丙烯酰胺、稳定剂，控制温度，以800-1000r/min的速度高速搅拌28-42min，制得混合物c，将所得混合物c粉碎，过800-1200目的筛子，并在温度为45-50℃下干燥至含水量≤0.3％，制得改性碳酸钙。

进一步地，步骤S4中所述升温到的温度为92-103℃。

进一步地，步骤S5中所述控制温度为65-72℃。

进一步地，步骤S6中所述控制温度为43-48℃。

本发明具有以下有益效果：

(1)由实施例1-3和对比例5的数据可见，改性后的碳酸钙的松散堆积密度显著变小，说明改性碳酸钙充分分散，加入到橡胶中发生团聚现象小，分散性好，说明改性效果好；此外，从表中可以看出，改性后碳酸钙的各项力学性能都得到了显著的提高；