[发明专利]改性剂及其应用、改性重质碳酸钙及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种改性剂及其应用、改性重质碳酸钙及其制备方法与应用，属于碳酸钙技术领域。改性剂的成分包括脂肪酸磷酸酯金属盐和烷基酰胺丙基甜菜碱中的至少一种以及烷基酚聚氧乙烯醚。该改性剂主要用于对重质碳酸钙进行改性。由上述改性剂改性所得的改性重质碳酸钙较未改性的重质碳酸钙显著降低了表面极性，能有效改善重质碳酸钙粉体在PVC树脂中的相容性、分散性和稳定性，有利于实现其在塑料中50wt％以上的高比例填充。其制备方法简单，用于PVC塑料制品可提高多项力学性能，并显著降低生产成本。

技术领域

本发明涉及碳酸钙技术领域，具体而言，涉及一种改性剂及其应用、改性重质碳酸钙及其制备方法与应用。

背景技术

重质碳酸钙(GCC)是以方解石、白垩、大理石、优质石灰石等为原料，通过机械粉碎(细粉碎和超细粉碎)加工直接得到的碳酸钙粉体产品。近年来，碳酸钙因其物美价廉在塑料制品中得到广泛应用，目前已成为塑料制品中用量最大的无机填料。未改性的重质碳酸钙难以在塑料基体中分散，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，通常重质碳酸钙的填充量小于30％，若直接或过多的填充往往会容易导致复合材料的使用性能下降，甚至出现无法使用的情况。

因此，通常采用对重质碳酸钙进行改性的方式解决上述问题。现有常用的改性剂如硬脂酸、硅烷、铝酸酯等在重质碳酸钙粉体颗粒表面形成单分子层后的稳定性较差，所需包覆量较大，难以达到降低改性剂用量、提高重质碳酸钙填充量及同时实现增韧和增强的目的。并且，目前重质碳酸钙相关的改性工艺复杂，改性剂用量大，涉及水热、湿法等复杂过程，后处理过程也面临步骤繁琐、周期长、成本高等问题。

故需针对现有表面改性方法和表面改性剂配方在改性重质碳酸钙及其填充塑料材料过程中存在的缺点，如改性工艺复杂、改性剂用量大、填充量不足等提出新的改进方案。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的之一包括提供一种改性剂，用于对重质碳酸钙进行改性。

本发明的目的之二包括提供一种上述改性剂的应用。

本发明的目的之三包括提供一种改性重质碳酸钙，该改性重质碳酸钙较未改性的重质碳酸钙显著降低了表面极性，能有效改善重质碳酸钙粉体在PVC树脂中的相容性、分散性和稳定性，有利于实现其在塑料中50wt％以上的高比例填充。

本发明的目的之四包括提供一种上述改性重质碳酸钙的制备方法，该方法简单，周期短，成本低。

本发明的目的之五包括提供一种上述改性重质碳酸钙在制备PVC塑料制品中的应用。

本发明的目的之六包括提供一种原料中含有上述改性重质碳酸钙的PVC塑料制品。

本发明的目的之七包括提供一种上述PVC塑料制品的制备方法。

本申请可通过如下方式实现：

第一方面，本申请提供一种改性剂，其成分包括脂肪酸磷酸酯金属盐及烷基酰胺丙基甜菜碱中的至少一种以及烷基酚聚氧乙烯醚。

在可选的实施方式中，脂肪酸磷酸酯金属盐包括脂肪酸磷酸酯钠盐或脂肪酸磷酸酯钾盐。

在可选的实施方式中，脂肪酸磷酸酯钠盐包括癸酸磷酸酯钠、辛酸磷酸酯钠、辛癸酸磷酸酯钠、亚油酸磷酸酯钠、油酸磷酸酯钠、硬脂酸磷酸酯钠、棕榈酸磷酸酯钠、肉豆蔻酸磷酸酯钠、月桂酸磷酸酯钠和月桂/肉豆蔻酸磷酸酯钠中的至少一种。

在可选的实施方式中，烷基酚聚氧乙烯醚包括壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、二壬基酚聚氧乙烯醚和十二烷基酚聚氧乙烯醚中的至少一种。

在可选的实施方式中，烷基酰胺丙基甜菜碱包括十二烷基酰胺丙基甜菜碱、十四烷基酰胺丙基甜菜碱、十六烷基酰胺丙基甜菜碱和十八烷基酰胺丙基甜菜碱中的至少一种。