CN102604433A - 一种醛改性贝壳微粉的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种醛改性贝壳微粉的制备方法。它的步骤如下：1)将贝壳置于碱液中浸泡0.5～24小时，去除角质层；2)将步骤1)所得去角质层的贝壳水洗至中性，加水高速搅拌制得料浆；3)将步骤2)所得料浆用剥片机湿法研磨，加入相当于贝壳重量的0.5%～5%的醛类化合物进行表面改性；4)压滤、干燥粉碎得醛改性贝壳微粉。本发明的优点是原料来源广，操作条件温和，工艺简单，设备投资和能耗小；制备的改性贝壳微粉表面活性好，可广泛应用于塑料、造纸、橡胶、油墨、涂料、建材等行业。
Description
技术领域
本发明涉及贝壳利用领域，尤其涉及一种醛改性贝壳微粉的制备方法。
背景技术
碳酸钙是一种重要的无机填料，广泛应用于橡胶、塑料、纸张、涂料、胶黏剂、油墨等工业中。碳酸钙根据制备方法不同分为重质碳酸钙、轻质碳酸钙。重质碳酸钙是直接粉碎天然方解石、石灰石等而制得。轻质碳酸钙是以石灰石为原料，经过锻烧制得生石灰，然后加水消化并用二氧化碳碳化，最后脱水、干燥和粉碎制得。重质碳酸钙、轻质碳酸钙表面的亲水疏油特性，使其与高分子材料相容性差，在高聚物内部分散不均匀，从而产生界面缺陷，导致制品的性能降低。为克服碳酸钙粉体应用中的上述缺点，改善其与高分子材料的相容性和分散性，使其成为一种功能性填充材料，一直是国内外碳酸钙粉体改性及应用领域的一个热点。
目前工业上多用各种脂肪酸及其盐类对碳酸钙进行表面处理，但由于此类物质与碳酸钙表面结合力不强，碳酸钙颗粒与有机聚合物的作用较弱，不能形成良好稳定的界面层，难以保证产品具有较高的活化率，也有用偶联剂如钛酸酯、铝酸酯、硼酸酯、磷酸酯等对碳酸钙进行改性，但成本较高，其它的改性方法目前还鲜见于工业应用。
贝壳是一种生物矿化作用形成的生物矿物材料，其化学成分中碳酸钙约占95%，其余约5%为蛋白质、甲壳素等有机基质。由于碳酸钙晶体在贝壳珍珠层有序沉积，形成多级有序的纳米超微结构，贝壳是由碳酸钙和生物大分子组成的纳米复合材料，经适当的碱液处理和机械力化学作用，生物大分子链间原有的一些键和基团被破坏，暴露出许多新的结合点，部分纤维蛋白溶胀降解，甲壳素转化为壳聚糖，表面存在大量的各种活性官能团如氨基、酰胺基、羧基、羟基等。这些活性官能团是其表面改性的基础。
如上所述，背景技术中的碳酸钙表面处理方法尚有一些不足之处，本发明的目的在于提供一种醛改性贝壳微粉的制备方法。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种醛改性贝壳微粉的制备方法。
醛改性贝壳微粉的制备方法的步骤如下：
1) 将贝壳置于碱液中浸泡0.5～24小时，去除角质层；
2) 将步骤1) 所得去角质层的贝壳水洗至中性，加水高速搅拌制得料浆；
3) 将步骤2) 所得料浆用剥片机湿法研磨，加入相当于贝壳重量的0.5 %～5 %的醛类化合物进行表面改性；
4) 压滤、干燥粉碎得醛改性贝壳微粉。
所述的贝壳是贻贝壳、扇贝壳、牡蛎壳、文蛤壳、珍珠贝壳或河蚌壳。所述的碱液是氢氧化钠溶液、氢氧化钙或次氯酸钠溶液。所述的醛类化合物是甲醛、乙醛、丁醛、辛醛、乙二醛、戊二醛、丙烯醛、丁烯醛、水合氯醛、甘露醛、苯甲醛、正水杨醛、肉桂醛、香草醛、巴豆醛或糠醛。
本发明的优点是原料来源广，操作条件温和，工艺简单，设备投资和能耗小；制备的改性贝壳微粉表面活性好，可广泛应用于塑料、造纸、橡胶、油墨、涂料、建材等行业。
附图说明
图1是实施例1的电镜扫描图；
图2是实施例2的电镜扫描图；
图3是实施例3的电镜扫描图；
图4是实施例4的电镜扫描图；
图5是实施例5的电镜扫描图；
图6是实施例6的电镜扫描图；
图7是实施例7的电镜扫描图。
具体实施方式
醛改性贝壳微粉的制备方法的步骤如下：
1) 将贝壳置于碱液中浸泡0.5～24小时，去除角质层；
2) 将步骤1) 所得去角质层的贝壳水洗至中性，加水高速搅拌制得料浆；
3) 将步骤2) 所得料浆用剥片机湿法研磨，加入相当于贝壳重量的0.5 %～5 %的醛类化合物进行表面改性；
4) 压滤、干燥粉碎得醛改性贝壳微粉。
所述的贝壳是贻贝壳、扇贝壳、牡蛎壳、文蛤壳、珍珠贝壳或河蚌壳。所述的碱液是氢氧化钠溶液、氢氧化钙或次氯酸钠溶液。所述的醛类化合物是甲醛、乙醛、丁醛、辛醛、乙二醛、戊二醛、丙烯醛、丁烯醛、水合氯醛、甘露醛、苯甲醛、正水杨醛、肉桂醛、香草醛、巴豆醛或糠醛。
实施例1：
1) 将贻贝壳置于氢氧化钠溶液中浸泡24小时，去除角质层；
2) 将步骤1) 所得去角质贝壳水洗至中性，加水高速搅拌制得料浆；
3) 将步骤2) 所得料浆用剥片机湿法研磨，加入相当于贝壳重量0.5 %的甲醛溶液进行表面改性；
4) 压滤、干燥粉碎得醛改性贝壳微粉。
样品电镜扫描见附图1。
实施例2：
1) 将河蚌壳置于次氯酸钠溶液中浸泡0.5小时，去除角质层；
2) 将步骤1) 所得去角质贝壳水洗至中性，加水高速搅拌制得料浆；
3) 将步骤2) 所得料浆用剥片机湿法研磨，加入相当于贝壳重量5 %的糠醛溶液进行表面改性；
4) 压滤、干燥粉碎得醛改性贝壳微粉。
样品电镜扫描见附图2。
实施例3：
1) 将扇贝壳置于氢氧化钙溶液中浸泡2小时，去除角质层；
2) 将步骤1) 所得去角质贝壳水洗至中性，加水高速搅拌制得料浆；
3) 将步骤2) 所得料浆用剥片机湿法研磨，加入相当于贝壳重量4.5 %的丁醛溶液进行表面改性；
4) 压滤、干燥粉碎得醛改性贝壳微粉。
样品电镜扫描见附图3。
实施例4：
1) 将牡蛎壳置于氢氧化钙溶液中浸泡6小时，去除角质层；
2) 将步骤1) 所得去角质贝壳水洗至中性，加水高速搅拌制得料浆；
3) 将步骤2) 所得料浆用剥片机湿法研磨，加入相当于贝壳重量4 %的丁烯醛溶液进行表面改性；
4) 压滤、干燥粉碎得醛改性贝壳微粉。
样品电镜扫描见附图4。
实施例5：
1) 将文蛤壳置于次氯酸钠溶液中浸泡10小时，去除角质层；
2) 将步骤1) 所得去角质贝壳水洗至中性，加水高速搅拌制得料浆；
3) 将步骤2) 所得料浆用剥片机湿法研磨，加入相当于贝壳重量3 %的甘露醛溶液进行表面改性；
4) 压滤、干燥粉碎得醛改性贝壳微粉。
样品电镜扫描见附图5。
实施例6：
1) 将珍珠贝壳置于氢氧化钠溶液中浸泡15小时，去除角质层；
2) 将步骤1) 所得去角质贝壳水洗至中性，加水高速搅拌制得料浆；
3) 将步骤2) 所得料浆用剥片机湿法研磨，加入相当于贝壳重量2 %的正水杨醛溶液进行表面改性；
4) 压滤、干燥粉碎得醛改性贝壳微粉。
样品电镜扫描见附图6。
实施例7：
1) 将贻贝壳置于氢氧化钠溶液中浸泡20小时，去除角质层；
2) 将步骤1) 所得去角质贝壳水洗至中性，加水高速搅拌制得料浆；
3) 将步骤2) 所得料浆用剥片机湿法研磨，加入相当于贝壳重量1 %的香草醛溶液进行表面改性；
4) 压滤、干燥粉碎得醛改性贝壳微粉。
样品电镜扫描见附图7。
Claims (4)
1.一种醛改性贝壳微粉的制备方法，其特征在于它的步骤如下：
1) 将贝壳置于碱液中浸泡0.5～24小时，去除角质层；
2) 将步骤1) 所得去角质层的贝壳水洗至中性，加水高速搅拌制得料浆；
3) 将步骤2) 所得料浆用剥片机湿法研磨，加入相当于贝壳重量的0.5 %～5 %的醛类化合物进行表面改性；
4) 压滤、干燥粉碎得醛改性贝壳微粉。
2.如权利要求1所述的一种醛改性贝壳微粉的制备方法，其特征在于所述的贝壳是贻贝壳、扇贝壳、牡蛎壳、文蛤壳、珍珠贝壳或河蚌壳。
3.如权利要求1所述的一种醛改性贝壳微粉的制备方法，其特征在于所述的碱液是氢氧化钠溶液、氢氧化钙或次氯酸钠溶液。
4.如权利要求1所述的一种醛改性贝壳微粉的制备方法，其特征在于所述的醛类化合物是甲醛、乙醛、丁醛、辛醛、乙二醛、戊二醛、丙烯醛、丁烯醛、水合氯醛、甘露醛、苯甲醛、正水杨醛、肉桂醛、香草醛、巴豆醛或糠醛。
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