[发明专利]一种用于塑料润滑母料中的球形碳酸钙及制备方法

说明书

本发明提供了一种用于塑料润滑母料中的球形碳酸钙及制备方法。将羽毛角蛋白分散在尿素水溶液中，水浴得到完全可溶的羽毛角蛋白溶液，接着加入到碳酸钠溶液，搅拌均匀后，缓慢加入氯化钙溶液，超声分散，充分反应，即得到在塑料润滑母料中的球形纳米碳酸钙。该方法通过利用具有较强络合能力的天然高分子羽毛角蛋白，可有效络合溶液中的钙离子，并提供成核位点，调控球形碳酸钙的生成，得到的球形碳酸钙颗粒粒径小，球形度好，并且制备过程简单，所用试剂少，过程易控制，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及塑料无机填料领域，具体涉及用于塑料母料的碳酸钙，特别是涉及一种用于塑料润滑母料中的球形碳酸钙及制备方法。

背景技术

填充改性已成为塑料改性的重要手段之一，塑料改性发展到今天，已经出现了许多精细粉状或粒状填充母料专用产品，这些产品既起到填充、降低成本的作用，又具有改善制品的加工性和某些物理机械性能的功能。其中无机粉体材料是最重要的添加剂之一，尤以碳酸钙为代表，已成为使用最为广泛、用量最大的无机粉体材料，在所使用的无机物粉体材料总量中，碳酸钙占到70%以上，应用极为广泛。

近年来，纳米碳酸钙作为一种广泛应用于橡胶、塑料、造纸、油墨、涂料等领域的新型工业原料，其性能的优劣主要取决于纳米碳酸钙的形貌、粒径大小和粒度分布等。不同形貌的纳米碳酸钙其应用及功能不同，由于碳酸钙生长的形貌受碳酸钙晶型的影响，所以在制备时更容易得到方形的纳米碳酸钙。但球形的纳米碳酸钙所具有的独特形貌和性能，能赋予产品更高的应用性能和附加值，成为该行业的开发热点，受到广泛重视。

中国发明专利申请号200910075549.6公开了一种球形纳米碳酸钙的制备方法及用途，该球形纳米碳酸钙表面裹有一层偶联剂与高分子颜料分散剂混合雾化而形成的包膜：偶联剂与高分子颜料分散剂的比例为1∶0.5~2.0。该发明具有良好的分散性和稳定性，产品纯度高，含有本发明所述球形纳米碳酸钙的油漆，50℃储存15天，细度无变化，品质好，不易返粗。该发明所述制备方法以电石渣为原料、无需高温锻烧预处理、能显著降低工艺难度和制造成本，进行包膜处理，提高了纳米钙在油漆油墨中应用的分散稳定性，拓展了应用领域，提高了附加值，适于工业化批量生产。

中国发明专利申请号201610489076.4公开了一种球形纳米碳酸钙的制备方法，包括以下步骤：（1）将氟化钙、氯化钙、硝酸钙中的一种或几种溶于水配置成溶液，调pH，形成溶液A；（2）将钛酸四乙酯溶于乙醇，形成溶液B；（3）将碳酸铵或碳酸氢铵溶于水，形成溶液C；（4）将A、B溶液以5 : 1~10 : 1体积比混合形成溶液D，置于微波中，将溶液C滴至溶液D，继续反应10~30min；（5）过滤，水洗；（6）醇洗，在400~600℃加热1~4h，研磨粉碎，得到最终产品。该发明能够提高产品的白度和表面强度。

中国发明专利申请号201210006175.4公开了一种球形纳米碳酸钙的制备方法。该制备方法特点在于将季戊四醇加入到0.05~0.10mol/L的碳酸钠溶液中，使其完全溶解后，然后在搅拌下，缓慢加入1.0~2.0mol/L氯化钙溶液，反应得到球形纳米碳酸钙，其中，季戊四醇的用量为产物碳酸钙质量的0.1~2%。所得的球形纳米碳酸钙粒径约为25nm左右，大小分布均匀，整个制备过程简单，所用晶型控制剂价格较低廉。同时，将反应所得的浆液，按碳酸钙质量的1~5%用量加入硬脂酸钠，得到包覆有硬脂酸钠的纳米碳酸钙，该方法适合球状纳米碳酸钙的工业化生产。

中国发明专利申请号201510363095.8公开了一种含量可控的混合晶型纳米碳酸钙合成方法，制备步骤为：（1）配置氯化钙-聚天冬氨酸混合溶液；（2）配置碳酸钠溶液；（3）制备混合微乳液；（4）制备碳酸钠乳液；（5）将混合微乳液和碳酸钠微乳液混合，然后依次进行离心分离、乙醇洗涤和干燥，即得到混合晶型纳米碳酸钙。

根据上述，现有方案中用于球形碳酸钙制备的方法步骤复杂，所用试剂种类繁多，过程难以控制，并且制得的产品粒径大，形貌不够均一，球形度差，分散性差，影响了其在各领域，尤其是塑料母料中的应用。

发明内容