[发明专利]一种微米级多面体碳酸钙及其制备方法

说明书

本发明公开一种微米级多面体碳酸钙的制备方法，包括以下步骤：S1：取Ca(OH)₂悬浮液引入反应釜中，开启搅拌，加入二乙二醇至悬浮液中，搅拌均匀后，冷却悬浮液，添加硫酸铵，搅拌均匀；S2：向Ca(OH)₂悬浮液中滴加NaHCO₃溶液，反应10min后，添加十二烷基甜菜碱，搅拌均匀，继续添加剩余NaHCO₃溶液，至反应结束；S3：将反应结束后所制备得悬浮液添加三聚磷酸钠，加热，陈化，再进行抽滤，洗涤，干燥，即得。本发明还公开该制备方法制备获得的微米级多面体碳酸钙。本发明制备获得的微米级多面体碳酸钙，具有形貌规整，粒径可控，分散性好的特点，能够发挥其在造纸、污水净化、机械润滑等领域的应用潜能。

技术领域

本发明属于碳酸钙制备技术领域，具体涉及一种微米级多面体碳酸钙及其制备方法。

背景技术

碳酸钙作为一种优异的无机材料，具有化学性质稳定、无毒、生物相容好、光泽好、白度高等优点，作为一种无机填料或颜料，目前已被广泛应用在橡胶、塑料、造纸、涂料、油墨、医药、化妆品等众多行业。碳酸钙的技术指标决定了附加值，晶体形貌和粒径大小是其重要的技术指标，决定着碳酸钙产品的应用领域和价格。

类立方形纳米碳酸钙属常温常压下碳酸钙所有相中最稳定的方解石相，它稳定的性质使其成为工业中用量最大的纳米碳酸钙品种。它结构简单、堆积体积小、流动性好，用在纸张中，表现出很高的遮光度、平整度和白度；添加到塑料中，可以提高塑料的强度、耐冲击性和加工性；球形纳米碳酸钙结构简单、堆积体积小、吸油值低，具有良好的平滑性、流动性，遮盖度高、对油墨吸收性强，主要用于造纸、润滑油、电子陶瓷中；链状碳酸钙具有很高的反应活性，与天然橡胶、合成橡胶相互作用形成牢固结合而起到优异的补强作用，用作增强填料可以取代炭黑或者白炭黑，大大降低生产成本；棒状碳酸钙在用作塑料的填料中能极大的提高塑料的抗冲击，抗弯曲强度；用于橡胶中有很好的补强作用；因其具有很大的长径比，可以向纤维一样显著增加机体的韧性，可塑性增强，尤其适用于造纸填充。目前，通过添加剂的使用与工艺控制可以开发出不同形貌碳酸钙，并且实现粒径可控、产品分散优异，进而拓展其应用领域，赋予产品更高的价值。

专利CN108928844A提供了一种规整性立方形碳酸钙的制备方法，在碳酸钙水悬浮液中同时提供氢氧化钙乳液和二氧化碳进行碳化反应，通过对二氧化碳与氢氧化钙的供应比例、供应总量和供应速度进行合理的控制，实现碳酸钙颗粒从球形、立方形、多面体形等不同形状生长为规整性立方形颗粒。该法生产的纳米级碳酸钙形貌规整，但是颗粒团簇严重，分散性较差。

专利CN106587125A公开了一种轻质碳酸钙的制备方法，该法将Ca(OH)₂悬浊液和CO₂压缩气体分别通过两流体雾化喷嘴，Ca(OH)₂液体被高压CO₂分散成微米级液滴的同时，发生碳化反应，生成轻质碳酸钙，该法生产的碳酸钙为微米级，分散性较好，但颗粒形貌为球形。

专利CN109082245A公开了一种单组分MS胶用纳米碳酸钙的制备方法，该方法结合超重力反应器优势，向超重力反应器中泵入Ca(OH)₂悬浮液，通入CO₂至电导率第一次大幅下降后2～5min之内加入晶型隔离剂聚丙三醇、环氧丙烷和乙二醇；继续向超重力反应器内泵入Ca(OH)₂精浆悬浮液，通入CO₂碳化至pH值为6.3～6.5时停止反应，加入乳化好的改性剂聚丙二醇、碳酸氢铵和油酸，搅拌陈化；然后调节温度升温至50～70℃，加入改性剂脂肪酸，保温1～2h，得到浆料，该法制备出非常规整的立方形纳米碳酸钙，但是该制备碳酸钙粒径小于100纳米，研究对象并非微米级多面体碳酸钙。