[发明专利]复合表面改性剂制备低吸油值重质碳酸钙的方法

说明书

本发明提供了复合表面改性剂制备低吸油值重质碳酸钙的方法，由下述步骤组成：称取重质碳酸钙粉体(800目)置于温度可控的高速混合机中，设置温度为110℃；称取不同质量配比的复合表面改性剂(聚乙二醇‑300、十二烷基硫酸钠和硬脂酸钠)、6ml水，置入小烧杯中，加热使其溶解，待用；高速混合机温度升至110℃时，将复合表面改性剂滴入，先低速改性5min，再高速改性5min，即可得低吸油值重质碳酸钙，吸油值为14.7～16.5g/100g。本发明技术能显著提升重质碳酸钙粉体的表面改性活化效果，大幅度降低吸油值，且具有处理工艺简单、能耗低和时效性强等优点，是生产低吸油值重质碳酸钙粉体的有效方法。

技术领域

本发明专利涉及表面改性剂与低吸油值碳酸钙，具体涉及复合表面改性剂制备低吸油值重质碳酸钙的方法。

背景技术

重质碳酸钙是重要的绿色环保、节能减排、符合国家可持续发展的非金属矿物材料，应用领域逐渐宽广，市场需求量快速增长。在大力倡导低碳经济的今天，增大重质碳酸钙填充量，减少树脂用量，降低生产成本，符合节能环保的绿色发展理念。

吸油值也称树脂吸附量，表示填充剂对树脂吸收量的指标，该指标可大致预测填料对树脂的需求量。填料吸油值越小，消耗树脂越少，经济效益越高。降低重质碳酸钙的吸油值，可以使颗粒的分散性以及亲油性都得到很大的改善。

郑典模研究了用硬脂酸、二(磷酸二辛酯)钛酸乙二酯和聚乙二醇进行复合改性处理800目碳酸钙，研究证明,带有长链烷基的表面活性剂对碳酸钙的改性效果最佳,采用复合改性剂的改性效果优于采用单一改性剂，复合改性剂用量为1.5wt％，改性温度为118℃，改性时间为70min，搅拌速度为1600r/min，碳酸钙粉体吸油值由31.5mL/100g降至15.4mL/100g(复合改性剂对碳酸钙表面处理的研究[J].南昌大学学报，2002，24(3)：87-90)。结构不同的表面改性剂表现出不同的性质和改性效果。因此根据不同表面改性剂的性质特点，对改性剂进行优化复合重组，可以充分发挥不同改性剂的独特优势，使表面改性效果更优良，吸油值更低，更好的满足不同个性化、功能化和专业化领域的需求。

周国永等用马来酸酐-丙烯酰胺-甲基丙烯酸正丁酯共聚物湿法改性10μm重质碳酸钙粉体，其最佳用量为2％，改性温度为85℃，改性时间为120min，搅拌速度为500r/min，获得碳酸钙粉体吸油值为20mL/100g(重质碳酸钙微粒相容性改性研究进展[J].应用化工，2014，43(1)：137-141)。王友以Span60为改性剂，乙醇为分散剂，采用球磨法对15μm重质碳酸钙粉体进行表面改性，并确定了最佳改性条件为：球磨转速为300r/min，球磨时间为0.5h，球料比为10:1，改性剂用量为1.5wt％，得到碳酸钙吸油值为20mL/100g(王友.Span60表面改性重质碳酸钙粉体研究[J].无机盐工业，2016，48(7)：25-28)。李敏等将碳酸钙粉体与无水柠檬酸、聚乙二醇或聚丙烯酰胺进行第一混合，再与硬脂酸进行第二次混合，两次混合方式球磨，转速为100～150rpm，球磨时间为1～2h，然后改性处理，温度为125～150℃，时间为2～3h。两次改性剂用量分别为0.1～0.2％、0.4～0.6％。碳酸钙粉体吸油值从33.95mL/100g降至17mL/100g。

但以上现有改性碳酸钙粉体的技术依旧存在加工工艺繁琐、处理时间长、吸油值不足、能耗较高等缺陷。为满足日益突出的低碳环保需要，采用低能耗，快速改性处理制备低吸油值重质碳酸钙成为必要。

发明内容

针对现有表面改性剂处理碳酸钙时间长、吸油值不足、能耗较高等缺陷，本发明的目的是提供复合表面改性剂制备低吸油值重质碳酸钙的方法，该技术能显著提升碳酸钙粉体的表面改性活化效果，大幅度降碳酸钙粉体的吸油值，具有处理工艺简单、能耗低、时效性强等优点，是生产低吸油值重质碳酸钙粉体的有效方法。本发明复合表面改性剂制备低吸油值重质碳酸钙的方法，由下述步骤组成：

(1)称取500g重质碳酸钙粉体(800目)置于温度可控的高速混合机中，设置温度110℃；