[发明专利]一种碳酸钙功能母料

说明书

本发明公开了一种碳酸钙功能母料，属于聚合物‑无机碳酸钙复合材料技术领域。其由活性碳酸钙、HDPE(高密度聚乙烯)、弹性体和其它助剂组成。其制备方法采用二步法,首先采用微乳液法制备活性碳酸钙,然后把活性碳酸钙、载体树脂、弹性体和其它助剂溶于稀释剂二甲苯溶液中，在加热搅拌下反应完全后，提取出溶剂和未反应的杂质，水洗烘干而得成品母料。解决了本领域公认的无机碳酸钙粒子的表面难包覆问题,以及填充母料性能单一、无法足量添加的问题，同时通过对碳酸钙母料表面功能化,使其表面接枝上官能团,拓宽其应用领域,提高其应用价值。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，尤其涉及一种碳酸钙功能母料,属于聚合物-无机碳酸钙复合材料技术领域。

背景技术

碳酸钙是一种重要的化工原料，具有原料来源丰富，价廉易得，应用性能优良等特点。研究发现不同形貌和尺寸的碳酸钙具有各自独特的性质和特点，因此其作为无机填料被广泛应用于塑料、橡胶、高分子树脂、涂料、油墨、医药及食品等改性添加剂，改善产品性能，提高产品质量。

近年来，随着对碳酸钙制备方法研究的深入，人们认识到不同形貌碳酸钙使用的应用领域也不尽相同，例如球形的碳酸钙在涂料中更容易均匀分散，涂布效果较好；立方状的碳酸钙在油漆中较易分散；链状碳酸钙加入橡胶、塑料制品中，可以起到补强作用；针状或棒状碳酸钙用在塑料中，能够制备成可被环境降解的塑料，起到同时增韧、补强的效果。也就是说，通过调控碳酸钙的大小和形貌成为了决定碳酸钙能否被不同领域应用的关键因素。

以无机碳酸钙作为热塑性树脂填充母料，在热塑性树脂制品中添加的主要目的是在保证材料具有良好加工性能的同时，能够最大量的添加，用廉价的填充母料代替高成本的热塑性树脂原料，以达到降低成本，改善性能的目地。通常在热塑性树脂加工过程中将添加的助剂、填充剂等浓缩在载体树脂中制成填充母料，使它具有易于计量加料和共混操作、净化工作环境等优点。但是,市售的碳酸钙粒径分布较窄,形貌单一,易二次团聚，不能很好满足实际需要。目前实际应用中经常采用多种不同粒径和形貌的粒子共混来满足需要，但混合不均一，不仅使用不便，而且影响使用效果。那么，根据需要原位制备粒径和形貌可控的活性碳酸钙，直接用于母料制备将可能解决碳酸钙粒子团聚难题，目前未见相关报道。

发明内容

本发明目的在于提供一种原位制备粒径和形貌可控的活性碳酸钙的方法，从而得到性能优异的碳酸钙功能母料。

为实现本发明目的，本发明首先原位制备粒径和形貌可控、宽分布的无机棒状活性碳酸钙，然后加入弹性体制备成类似香肠结构的母料，因其表面接枝有活性官能团，且碳酸钙和聚合物包覆层界面以化学键连接，增强了界面结合力，很好地解决了碳酸钙粒子的团聚问题和其与聚合物的界面结合问题。

所述碳酸钙功能母料由A:聚乙烯树脂（HDPE），B:活性碳酸钙，C：弹性体，稀释剂及其它助剂制备而成，各组份重量份组成如下：

A HDPE 10-20

B活性碳酸钙 40-60

C弹性体 25-40

其它助剂 1.5-5.5

稀释剂 200-300

其中所述的弹性体为三元乙丙胶和/或丁苯橡胶；所述的其它助剂为环氧乙烷、甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）、丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯中的至少两种（简记为“D”）以及抗氧剂1010（简记为“E”）和引发剂过氧化苯甲酰组成（简记为“F”）；所述的稀释剂为二甲苯。