[发明专利]重质碳酸钙改性剂及其改性方法

说明书

本发明涉及重质碳酸钙改性剂及其改性方法。所述重质碳酸钙改性剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚及脂肪醇烷基磷酸酯中的至少一种。该改性剂利用其表面的多种基团，能实现重质碳酸钙粉体表面部分极性基团的吸附以及有机包覆，显著降低重质碳酸钙的吸油值和表面极性，从而有效改善重质碳酸钙粉体在有机基体中的相容性、分散性和稳定性。

技术领域

本发明涉及无机粉体表面改性、碳酸钙领域，具体而言，涉及重质碳酸钙改性剂及其改性方法。

背景技术

重质碳酸钙以其价格低廉、色泽洁白、资源丰富和综合性能良好等特点广泛应用于塑料、橡胶制品、人造大理石、功能化纤等有机/无机复合材料领域，是全球用量最大的非金属矿物填料。

然而，未改性的重质碳酸钙难以在塑料和橡胶基体中分散，界面相容性差、结合力弱，只能起到增量、填充的作用，难以达到增强或增韧的效果；而且不能高添加量填充，满足不了降解塑料、橡胶和人造石等高填充量有机复合材料的需求。因此，对重质碳酸钙进行表面改性，显著降低其吸油值，增加其表面与高聚物基料的亲合性或相容性，对塑料、橡胶、人造石等高聚物基复合材料产业的高质量发展具有重要意义。

粉体的吸油量(吸油值)是反应无机粉体在有机基料中相容性的重要指标。对重质碳酸钙进行表面改性，获得较低的吸油值，既可以改变重质碳酸钙的表面性质，获得与有机基体在相容性、分散性、稳定性等方面的显著改善，实现塑料、橡胶、不饱和树脂等复合材料的性能增强，同时又能增加重质碳酸钙粉体的填充量，降低生产成本，并节约树脂。中国专利CN105566951A公布了将硬脂酸和铝酸酯偶联剂混合后改性重质碳酸钙，然后用于电线电缆产品，可以发现电线电缆韧性、光亮度、塑料滞热性和弯曲强度有所增加；中国专利CN106893273A公布了将钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂以及两者复合的偶联剂用于重质碳酸钙改性，并用于塑料袋的生产，所得产品具有低比重、绿色环保、成本低等特点；中国专利CN105330561A公布了一种表面改性剂及其对重质碳酸钙的改性方法，但改性剂所需的填充量较高(1～15％)；中国专利CN201110387649.X公布了一种降低碳酸钙吸油值的表面改性剂配方，是将聚乙二醇、三乙醇胺和氨基硅油三种表面改性剂进行复合。

综上，现有技术中对于重质碳酸钙的表面改性选用的仍是传统的硬脂酸及其盐、钛酸酯和铝酸酯偶联剂、氨基和羟基硅油等，或采用将其复配的策略，添加量往往较高。尽管前述相关报道在重质碳酸钙表面改性方面取得了较大进展，但总体上吸油值的降低有限，因而在增强与有机基体的相容性、增加重质碳酸钙粉体的填充量以及改善塑料、橡胶、不饱和树脂等复合材料的各项性能指标方面仍然具有较大空间。因而，开发或研制新型的能够进一步显著降低重质碳酸钙粉体吸油值的改性剂或配方，使其能够更好的应用于塑料、橡胶、不饱和树脂等复合材料领域，具有重要意义。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种重质碳酸钙改性剂及其改性的方法，该改性剂利用其表面的多种基团，能够实现重质碳酸钙粉体表面部分极性基团的吸附以及有机包覆，显著降低重质碳酸钙的吸油值和表面极性，从而有效改善重质碳酸钙粉体在有机基体中的相容性、分散性和稳定性。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

重质碳酸钙改性剂，其包括脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚及脂肪醇烷基磷酸酯中的至少一种。

可选地，所述重质碳酸钙改性剂可以为单一改性剂；所述单一改性剂可以为脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚或脂肪醇烷基磷酸酯中的一种。

可选地，所述重质碳酸钙改性剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚及脂肪醇烷基磷酸酯中的两种。

可选地，所述重质碳酸钙改性剂可以为二元复配改性剂；所述二元复配改性剂可以为脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚及脂肪醇烷基磷酸酯中的任意两种的复配。