CN102874856A - 一种pvc填充用多孔性碳酸钙的制备方法 - Google Patents
一种pvc填充用多孔性碳酸钙的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102874856A CN102874856A CN2012103119969A CN201210311996A CN102874856A CN 102874856 A CN102874856 A CN 102874856A CN 2012103119969 A CN2012103119969 A CN 2012103119969A CN 201210311996 A CN201210311996 A CN 201210311996A CN 102874856 A CN102874856 A CN 102874856A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- calcium carbonate
- pvc
- preparation
- carbonization
- calcium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
本发明公开了一种PVC填充用多孔性碳酸钙的制备方法，主要在超细碳酸钙的合成过程中，当碳化率达到40～70%时，加入可溶性硫酸盐，在超细碳酸钙的表面生成二水合硫酸钙，再继续碳化至终点，生成夹层含有二水合硫酸钙的超细碳酸钙浆料，最后将浆料过滤、并干燥，利用夹层二水合硫酸钙在高温干燥时的失水原理，使碳酸钙表面形成多孔性，降低碳酸钙颗粒的密度。本发明可作为PVC专用功能填料，有效降低PVC制品密度的功能；不产生副产物；生产工艺流程简单，易于操作。
Description
技术领域：
本发明涉及超细碳酸钙的制备领域，尤其涉及一种PVC填充用多孔性碳酸钙的制备方法。
背景技术：
PVC是一种用途广泛的通用塑料，目前在PVC塑料中添加填充料主要是碳酸钙粉体。由于碳酸钙的密度大，在PVC中随着填充量的增加，制成品的密度上升。目前PVC塑料的制造商，一方面要求降低生产成本而增加碳酸钙的填充量，另一方面又不希望PVC制品的密度增加。因此，在PVC的制造过程中，既要增加无机填料碳酸钙量，又要不增加PVC制成品的密度，已成为高校、研究所和PVC制成品生产厂家研究的热点。
河北省石家庄市井陉县盖双钙业有限公司研制了一种密度降低剂（RDA），在增加碳酸钙填充量的同时，降低了PVC制成品的密度。它的作用原理是在PVC塑料的形成过程中，使填料碳酸钙界面和PVC高分子之间形成30~200纳米的微孔，实际作用在于有效拉开填料颗粒之间的距离，在降低制品的密度的同时，有效缓冲外来冲击，进而提高制品的韧性。但该密度降低剂具有不可再生性，若在PVC塑粒第二次成形时，就失去颗粒与PVC高分子之间的微孔，不再具有密度降低的功能。所以该产品的使用受到一定限制。
在PVC中填充低密度多孔性碳酸钙是最有效的方法之一。专利号ZL03101388.0介绍了一种多孔性碳酸钙的制备方法，是在氯化钙的水溶液中加入碳酸氢铵生成多孔碳酸钙，该法不但生产成本高，而且在生产的过程中，产生大量的副产物氯化铵。专利号ZL200510031091.6介绍了一种多孔性碳酸钙的制备方法，利用氯化钙的水溶液和碳酸氢铵水溶液在撞击流反应器中进行合成反应。撞击流反应器设备复杂，如何控制在撞击流反应时两液相的流速和微观混合，技术要求高，较难实现工业化生产。同样该反应产生大量的副产物氯化铵。专利号200810039815.5介绍了一种蜂窝状碳酸钙的制备方法和应用，是将二氧化碳通入氢氧化钙浆料中碳化5~15分钟，再加入可溶性锆盐，继续碳化至终点，将浆料过滤、洗涤，再加水分散，然后加入碳酸钙重量的0.2~1.0%的磷酸钠，最后将浆料过滤、干燥得具有较大孔隙率的蜂窝状碳酸钙产品，该蜂窝状碳酸钙的生产工艺流程长，操作复杂。
发明内容：
本发明的目的是提供一种PVC填充用多孔性碳酸钙的制备方法，克服现有技术在PVC制成过程中，添加普通碳酸钙，随着添加量的增加，PVC制成品密度增大；不再具有密度降低的功能；产生大量的副产物；生产工艺流程长，操作复杂的问题。
本发明的技术方案如下：
PVC填充用多孔性碳酸钙的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）在浓度为5-15%氢氧化钙浆料中，在搅拌下通入含有二氧化碳的窑气碳化，当碳化至碳化率40~70%时，加入可溶性硫酸盐，可溶性硫酸盐的加入量为超细碳酸钙重量的5~10%，经过0.2~1.5h搅拌反应后，在超细碳酸钙的表面生成二水合硫酸钙；
（2）在反应液中继续通入窑气，窑气中含有效反应气体CO2的体积浓度为25~33%，流量控制为0.5~3m3/min进行碳化至碳化终点，反应使得二水合硫酸钙的表面生成碳酸钙，形成夹层含有二水合硫酸钙的超细碳酸钙浆料；
（3）将超细碳酸钙浆料多次过滤，过滤后放置在烘箱内进行干燥，干燥的环境温度控制在135~145℃，干燥持续时间一般为0.3~1.5h，干燥完成后得到多孔性碳酸钙粉体。
所述的PVC填充用多孔性碳酸钙的制备方法，其特征在于：所述的可溶性硫酸盐为硫酸钠、硫酸钾或硫酸铵中的一种或一种以上，加入可溶性硫酸盐的量是碳酸钙重量的5~10%。
所述的PVC填充用多孔性碳酸钙的制备方法，其特征在于：所述的碳化终点是浆料反应结束时的pH值小于7。
所述的PVC填充用多孔性碳酸钙的制备方法，其特征在于：所述的窑气中含有效反应气体CO2的体积浓度为25~33%，流量控制为1.0~2.5m3/min。
本发明的优点是：
1、在现有轻质碳酸钙的生产设备中，增加一个硫酸盐的溶解槽，不改变现有设备及工艺流程，即可生产，成本低廉。
2、本发明的产品低密度多孔性碳酸钙，可作为PVC的功能性填料，在相同添加量的情况下，有效降低PVC制成品的密度，或在不增加PVC制成品的密度，可增加碳酸钙的填充量。
3、本发明的产品颗粒料的多孔性，部分高分子链渗入多孔中，增加PVC型材的理化性能。
具体实施方式：
PVC填充用多孔性碳酸钙的制备方法，包括如下步骤：
（1）在浓度为5-15%氢氧化钙浆料中，在搅拌下通入含有二氧化碳的窑气碳化，当碳化至碳化率40~70%时，加入可溶性硫酸盐，可溶性硫酸盐的加入量为超细碳酸钙重量的5~10%，经过0.2~1.5h搅拌反应后，在超细碳酸钙的表面生成二水合硫酸钙；
（2）再反应液中继续通入窑气，窑气中含有效反应气体CO2的体积浓度为25~33%，流量控制为0.5~3m3/min进行碳化至碳化终点，反应使得二水合硫酸钙的表面生成碳酸钙，形成夹层含有二水合硫酸钙的超细碳酸钙浆料；
（3）将超细碳酸钙浆料多次过滤，过滤后放置在烘箱内进行干燥，干燥的环境温度控制在135~145℃，干燥持续时间一般为0.3~1.5h，干燥完成后得到多孔性碳酸钙粉体。
可溶性硫酸盐为硫酸钠、硫酸钾或硫酸铵中的一种或一种以上，加入可溶性硫酸盐的量是碳酸钙重量的5~10%。
碳化终点是浆料反应结束时的pH值小于7。
窑气中含有效反应气体CO2的体积浓度为25~33%，流量控制为1.0~2.5m3/min。
下面结合实施例，对本发明作进一步描述，但应该理解这些实施例并不限制本发明的范围，在不违背本发明精神和范围的情况下，本领域技术人员可对本发明改变和改进以使其不同的使用情况、条件和实施方案。
实施例1
在20升的反应釜中，加入浓度为9.5%的氢氧化钙浆料15升，在搅拌下通入含有二氧化碳体积浓度为28%的窑气碳化20分钟，碳化率达到约65%时，停止碳化。将100克无水硫酸钠溶解在1升水中，配制成10%的硫酸钠溶液。在搅拌下滴加硫酸钠溶液，使碳酸钙的表面沉积二水合硫酸钠，滴加完后继续通入窑气进行碳化，直至浆料的pH值小于7，即为碳化终点。把该浆料过滤，并于140℃的烘箱中干燥，最后得到低密度多孔性碳酸钙粉体。
低密度多孔性碳酸钙粉体性能参数：白度为94，从透射电镜分析得，碳酸钙为纺锤形，粒径在1微米左右，表面呈多孔性。
实施例2
在20升的反应釜中，加入氢氧化钙浓度为8.5%的浆料15升，在搅拌下，通入含有二氧化碳体积浓度为28%的窑气碳化20分钟，碳化率约70%时，停止碳化。将120克无水硫酸钠溶解在1升水中，配制成12%的硫酸钠溶液。在搅拌下滴加硫酸钠溶液，使碳酸钙的表面沉积二水合硫酸钠，滴加完后继续通入窑气进行碳化，直至浆料的pH值小于7，即为碳化终点。把该浆料过滤，并在140℃的烘箱中干燥，最后得到低密度多孔性碳酸钙干粉。
低密度多孔性碳酸钙粉体性能参数：白度为94.3，从透射电镜分析得，碳酸钙为纺锤形，粒径在1微米左右，表面呈多孔性。
对照例3
与实施例1相似的方法，在碳化过程中不加硫酸钠溶液，当碳化达到终点后停止碳化，浆料过滤、并于140℃的烘箱中干燥得碳酸钙干粉，从透射电镜分析得，碳酸钙也为纺锤形，粒径在1微米左右，表面紧密、光滑，不呈现多孔性。
对照例4
将实施例2碳化后的浆料过滤，并于100℃的烘箱中干燥得碳酸钙粉体，从透射电镜分析得，碳酸钙也为纺锤形，粒径在1微米左右，表面紧密、光滑，不呈现多孔性。
从实施例和对照例比较可以发现，若碳酸钙的颗粒内含有二水合硫酸钙，则在干燥的过程中，温度高，有利于失水而形成多孔性；普通碳酸钙，即使干燥温度高，也不会产生多孔性；即使碳酸钙的颗粒内含有二水合硫酸钙，若干燥温度低于二水合硫酸钙的失水温度，则也不会形成多孔性。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (4)
1.一种PVC填充用多孔性碳酸钙的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）在浓度为5-15%氢氧化钙浆料中，在搅拌下通入含有二氧化碳的窑气碳化，当碳化至碳化率40~70%时，加入可溶性硫酸盐，可溶性硫酸盐的加入量为超细碳酸钙重量的5~10%，经过0.2~1.5h搅拌反应后，在超细碳酸钙的表面生成二水合硫酸钙；
（2）再反应液中继续通入窑气，窑气中含有效反应气体CO2的体积浓度为25~33%，流量控制为0.5~3m3/min进行碳化至碳化终点，反应使得二水合硫酸钙的表面生成碳酸钙，形成夹层含有二水合硫酸钙的超细碳酸钙浆料；
（3）将超细碳酸钙浆料多次过滤，过滤后放置在烘箱内进行干燥，干燥的环境温度控制在135~145℃，干燥持续时间一般为0.3~1.5h，干燥完成后得到多孔性碳酸钙粉体。
2.根据权利要求1所述的PVC填充用多孔性碳酸钙的制备方法，其特征在于：所述的可溶性硫酸盐为硫酸钠、硫酸钾或硫酸铵中的一种或一种以上，加入可溶性硫酸盐的量是碳酸钙重量的5~10%。
3.根据权利要求1所述的PVC填充用多孔性碳酸钙的制备方法，其特征在于：所述的碳化终点是浆料反应结束时的pH值小于7。
4.根据权利要求1所述的PVC填充用多孔性碳酸钙的制备方法，其特征在于：所述的窑气中含有效反应气体CO2的体积浓度为25~33%，流量控制为1.0~2.5m3/min。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210311996.9A CN102874856B (zh) | 2012-08-29 | 2012-08-29 | 一种pvc填充用多孔性碳酸钙的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210311996.9A CN102874856B (zh) | 2012-08-29 | 2012-08-29 | 一种pvc填充用多孔性碳酸钙的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102874856A true CN102874856A (zh) | 2013-01-16 |
| CN102874856B CN102874856B (zh) | 2014-12-17 |
Family
ID=47476421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210311996.9A Active CN102874856B (zh) | 2012-08-29 | 2012-08-29 | 一种pvc填充用多孔性碳酸钙的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102874856B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104046119A (zh) * | 2014-07-04 | 2014-09-17 | 成都新柯力化工科技有限公司 | 一种建筑涂料用多孔碳酸钙及其制备方法 |
| CN105524352A (zh) * | 2015-11-29 | 2016-04-27 | 贵州开磷集团股份有限公司 | 一种用于pp材料生产的碳酸钙、磷石膏复合颗粒填料及其制备方法 |
| CN110358213A (zh) * | 2019-06-12 | 2019-10-22 | 何治华 | 一种耐水塑胶地板材料的制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000058217A1 (en) * | 1999-03-31 | 2000-10-05 | Minerals Technologies Inc. | Process for the preparation of discrete particles of calcium carbonate |
| JP2009091180A (ja) * | 2007-10-05 | 2009-04-30 | Shiraishi Calcium Kaisha Ltd | 生体吸収率が高い炭酸カルシウム及びその製造方法 |
| CN101774623A (zh) * | 2010-01-19 | 2010-07-14 | 上海卓越纳米新材料股份有限公司 | 一种米粒状超细活性碳酸钙的工业化制备方法 |
| CN102020878A (zh) * | 2009-09-15 | 2011-04-20 | 上海华明高技术（集团）有限公司 | 一种超细碳酸钙复合粒子的制备方法 |
| CN102583483A (zh) * | 2012-02-22 | 2012-07-18 | 常州碳酸钙有限公司 | 微米纺锤体复合纳米碳酸钙的制备方法 |
-
2012
- 2012-08-29 CN CN201210311996.9A patent/CN102874856B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000058217A1 (en) * | 1999-03-31 | 2000-10-05 | Minerals Technologies Inc. | Process for the preparation of discrete particles of calcium carbonate |
| JP2009091180A (ja) * | 2007-10-05 | 2009-04-30 | Shiraishi Calcium Kaisha Ltd | 生体吸収率が高い炭酸カルシウム及びその製造方法 |
| CN102020878A (zh) * | 2009-09-15 | 2011-04-20 | 上海华明高技术（集团）有限公司 | 一种超细碳酸钙复合粒子的制备方法 |
| CN101774623A (zh) * | 2010-01-19 | 2010-07-14 | 上海卓越纳米新材料股份有限公司 | 一种米粒状超细活性碳酸钙的工业化制备方法 |
| CN102583483A (zh) * | 2012-02-22 | 2012-07-18 | 常州碳酸钙有限公司 | 微米纺锤体复合纳米碳酸钙的制备方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104046119A (zh) * | 2014-07-04 | 2014-09-17 | 成都新柯力化工科技有限公司 | 一种建筑涂料用多孔碳酸钙及其制备方法 |
| CN104046119B (zh) * | 2014-07-04 | 2016-03-23 | 成都新柯力化工科技有限公司 | 一种建筑涂料用多孔碳酸钙及其制备方法 |
| CN105524352A (zh) * | 2015-11-29 | 2016-04-27 | 贵州开磷集团股份有限公司 | 一种用于pp材料生产的碳酸钙、磷石膏复合颗粒填料及其制备方法 |
| CN110358213A (zh) * | 2019-06-12 | 2019-10-22 | 何治华 | 一种耐水塑胶地板材料的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102874856B (zh) | 2014-12-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100545092C (zh) | 一种亚微米级超细碳酸钙分散颗粒的制备方法 | |
| CN102757075B (zh) | 一种不同结构和形貌碳酸钙粉体的制备方法 | |
| CN102336426A (zh) | 疏水性纳米碳酸钙的制备方法 | |
| CN108712999B (zh) | 在低温和常压下制备合成锂蒙脱石的方法 | |
| CN104556185A (zh) | 一种立方形纳米碳酸钙的制备方法 | |
| CN101920977A (zh) | 一种片状纳米氧化镁的制备方法 | |
| CN112408450A (zh) | 一种类立方纳米碳酸钙的制备方法 | |
| CN102838172A (zh) | 一种制备纳米α-Fe2O3材料的方法 | |
| CN102874856B (zh) | 一种pvc填充用多孔性碳酸钙的制备方法 | |
| CN102627330A (zh) | 纳米四氧化三锰的制备方法 | |
| WO2020199348A1 (zh) | 一种高分子改性纳米碳酸钙及其制备方法和应用 | |
| CN102531037A (zh) | 一种纳米级氧化锌粉体的化学制备方法 | |
| CN103950965A (zh) | 一种运用种晶法制备不同尺寸纳米碳酸钙的方法 | |
| CN103920505A (zh) | 一种可见光光催化高效产氢硫化镉反蛋白石结构及其制备方法 | |
| WO2016008435A1 (zh) | 活性硅酸钙的制备方法 | |
| Madeja et al. | New insights into the nucleation of portlandite and the effects of polymeric additives | |
| CN103420342B (zh) | 一种纳米过氧化镁的制备方法 | |
| CN105645456B (zh) | 一种CuI纳米粉体的制备方法 | |
| ITMI20100713A1 (it) | Procedimento per preparare una composizione di silice-allumina amorfa e relativa composizione di silice-allumina amorfa | |
| CN101565564B (zh) | 一种SiO2包膜的球形纳米碳酸钙及制备方法 | |
| CN107792841B (zh) | 一种生产不含氯化物、氟化物三聚磷酸钠的方法 | |
| CN102134746A (zh) | 碱式氯化镁晶须的制备方法 | |
| CN110563015B (zh) | 一种食品用轻质碳酸钙的制备方法 | |
| Li et al. | Facile solution-based synthesis and optical properties of Co3O4 Nanoparticles at low-temperature | |
| CN114291836A (zh) | 碳酸钙晶型控制剂、其应用、及立方形碳酸钙的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A preparation method of porous calcium carbonate for PVC filling Effective date of registration: 20220610 Granted publication date: 20141217 Pledgee: Anhui Shitai Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: CHIZHOU KAIERTE NANO TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2022980007427 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |