CN103013181B - 一种纳米碳酸钙的表面处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种纳米碳酸钙的表面处理方法,具体地说是纳米碳酸钙熟浆液的表面改性方法,采用邻苯二甲酸单醇酯(盐)作为改性剂,对纳米碳酸钙熟浆液进行表面包覆处理,得到的纳米碳酸钙吸油值更低、在高聚物中的分散性能更好,通常高聚物增塑剂使用的是邻苯二甲酸二辛酯,根据“相似相溶”原理,本发明处理方法得到的产物在PVC等使用增塑剂类型产品里分散效果更好。
Description
技术领域
本发明涉及一种纳米碳酸钙的表面处理方法,具体地说是纳米碳酸钙熟浆液的表面改性方法。
背景技术
纳米碳酸钙是一种十分重要的功能性无机填料,其广泛地应用于塑料、橡胶、涂料和密封胶等工业领域。在工业生产中,为了减少纳米碳酸钙粒子间的团聚,同时提高纳米碳酸钙粒子与有机高聚物的亲和性以及在有机高聚物本体内的分散性,有必要对纳米碳酸钙进行表面处理。
通常是以脂肪酸(盐),树脂酸(盐)或脂肪酸酯作为改性剂,这样处理得到的纳米碳酸钙测得其吸油值(DOP)约为27-30g/100gCaCO3,但实际上需要吸油值更低、分散性能更好的纳米碳酸钙,因此用上述方法处理的结果并不尽人意。
与此同时,可以增加脂肪酸(盐),树脂酸(盐)或脂肪酸酯的用量,但由此改性的效果不明显,而且多余的改性剂并没有与碳酸钙表面结合,还会跟后续的有机高聚物产生其他问题。
发明内容
发明目的:本发明的目的是提供一种纳米碳酸钙的表面处理方法,其能获得吸油值更低、分散性能更好的纳米碳酸钙。
技术方案:本发明的纳米碳酸钙的表面处理方法,采用邻苯二甲酸单醇酯(盐)作为改性剂,对纳米碳酸钙熟浆液进行表面包覆处理,所述的邻苯二甲酸单醇酯(盐)具有如下的分子结构:
其中R是C12~C18的烷基或苯基, M是碱土金属原子或氢原子,当M为氢原子时,此改性剂为邻苯二甲酸单醇酯;当M为碱土金属原子时,此改性剂为邻苯二甲酸单醇酯盐。
表面处理方法如下:
(1)将纳米碳酸钙熟浆液升温至40℃~80℃;
(2)调节纳米碳酸钙熟浆液的PH值,加入上述改性剂,进行反应;
(3)反应结束后将产物泵入贮藏槽,经过滤、烘干、粉碎和筛分即得纳米碳酸钙成品。
根据本发明的纳米碳酸钙的表面处理方法,纳米碳酸钙熟浆液是通过碳化法制备得到的,步骤(1)结束后可以进行陈化,陈化时间为2~24小时,步骤(2)中PH值调节在6.5~7.5之间,改性剂的加入量为碳酸钙干基质量的2.5~3.5(wt%),在搅拌和恒温的条件下反应15~60分钟,所述(3)烘干温度为120℃-130℃。
有益效果:本发明同现有技术相比具有如下的显著效果:利用邻苯二甲酸单醇酯(盐)作为改性剂对纳米碳酸钙熟浆液进行表面包覆处理,得到的纳米碳酸钙吸油值更低、在高聚物中的分散性能更好,通常高聚物增塑剂使用的是邻苯二甲酸二辛酯,根据“相似相溶”原理,本发明处理方法得到的产物在PVC等使用增塑剂类型产品里分散效果更好。
具体实施方式:
实施例1:将碳化法制备的纳米碳酸钙熟浆液8升,浓度为13.1 wt%,升温至40℃,陈化2小时,在陈化1.5小时时通CO2气,调节PH值至6.5。将邻苯二甲酸单月桂醇酯28.82克加入上述纳米碳酸钙熟浆液中,搅拌并保温15分钟,随后脱水。将滤饼置于120℃烘箱中烘干。冷却后磨细,测得吸油值(DOP)约为20g/100gCaCO3。
实施例2:将碳化法制备的纳米碳酸钙熟浆液9升,浓度为12.6 wt%,升温至80℃,陈化24小时,在陈化2.5小时时通CO2气,调节PH值至7.5。将邻苯二甲酸单十四醇酯43.66克加入上述纳米碳酸钙熟浆液中,搅拌并保温60分钟,随后脱水。将滤饼置于125℃烘箱中烘干。冷却后磨细,测得吸油值(DOP)约为21g/100gCaCO3。
实施例3:将碳化法制备的纳米碳酸钙熟浆液8升,浓度为12.9 wt%,升温至50℃,陈化3小时,在陈化2.5小时时通CO2气,调节PH值至7。将邻苯二甲酸单十六醇酯克加入34.06克上述纳米碳酸钙熟浆液中,搅拌并保温60分钟,随后脱水。将滤饼置于125℃烘箱中烘干。冷却后磨细,测得吸油值(DOP)约为20g/100gCaCO3。
实施例4:将碳化法制备的纳米碳酸钙熟浆液9升,浓度为13.2 wt%,升温至65℃,通CO2气,调节PH值至7。将邻苯二甲酸单十八醇酯39.2克加入上述纳米碳酸钙熟浆液中,搅拌并保温40分钟,随后脱水。将滤饼置于130℃烘箱中烘干。冷却后磨细,测得吸油值(DOP)约为21g/100gCaCO3。
Claims (8)
2.根据权利要求1所述的纳米碳酸钙的表面处理方法,其特征在于:所述(1)步骤结束后进行陈化,陈化时间为2~24小时。
3.根据权利要求1所述的纳米碳酸钙的表面处理方法,其特征在于:所述(2)中的pH值在6.5~7.5之间。
4.根据权利要求1所述的纳米碳酸钙的表面处理方法,其特征在于:所述(2)中的改性剂加入量为碳酸钙干基质量的2.5~3.5%。
5.根据权利要求1所述的纳米碳酸钙的表面处理方法,其特征在于:所述(2)中的反应在搅拌下进行。
6.根据权利要求1所述的纳米碳酸钙的表面处理方法,其特征在于:所述(2)中的反应在恒温下进行。
7.根据权利要求1所述的纳米碳酸钙的表面处理方法,其特征在于:所述(2)中的反应时间为15~60分钟。
8.根据权利要求6所述的纳米碳酸钙的表面处理方法,其特征在于:所述(3)烘干温度为120℃-130℃。
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