CN104194048A - 一种抗菌耐臭氧改性碳酸钙及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种抗菌耐臭氧改性碳酸钙，由下列重量份的原料制成：硬脂酸镉0.5-0.7、丙三醇2-3、活性碳1-2、硬脂酸镧0.4-0.6、纳米硅美土2-3、氧化聚乙烯蜡1-1.5、氢氧化钡3-4、钛酸四丁酯2-3、歧化松香酸钾1-2、桐油酸2-2.5、氯化聚乙烯4-6、纳米银0.8-1.1、氢氧化钠0.1-0.2、轻质碳酸钙80-85、助剂13-16、水120-140；本发明填料添加了纳米银，使得PVC具有永久抗菌性能；通过添加氯化聚乙烯，增加了PVC的耐侯性、耐臭氧、耐化学药品及耐老化性能，具有良好的耐油性、阻燃性及着色性能；本发明碳酸钙经过表面处理，与PVC相容性好，能够提高PVC的机械性能。

Description

一种抗菌耐臭氧改性碳酸钙及其制备方法

技术领域

本发明属于塑料加工领域，特别涉及一种抗菌耐臭氧改性碳酸钙及其制备方法。

背景技术

碳酸钙是一种被广泛使用的无机填料，可应用到塑料制品、橡胶制品、涂料、胶黏剂等中，特别是轻质碳酸钙，对PVC塑料制品尺寸的稳定性有很大作用，能提高制品的硬度，还可以提高制品的表面光泽和表面平整性。在一般PVC塑料制品中添加碳酸钙耐热性可以提高，由于碳酸钙白度在90%以上，还可以取代昂贵的白色颜料起到一定的增白作用。但碳酸钙的亲水性强，若不进行表面改性，则在聚合物制品的加工过程中与聚合物基体的相容性差，非常容易团聚，甚至因为团聚而形成结构缺陷，所以碳酸钙粒子在应用到聚合物材料中之前，必须对其表面进行改性，完成由亲水性至亲油性的适当转变。

目前，国内外对碳酸钙的表面改性主要有两个途径，①使颗粒微细或超微细化；②改进碳酸钙的表面性能，使其由无机性向有机性转变，提高与有机聚合物的相容性。然而微细化的碳酸钙容易团聚，而且无法改变其表面亲水疏油的性能。碳酸钙的表面改性包括局部反应改性和表面包覆改性，高能表面改性和机械化学改性等方式，但是目前PVC塑料工业发展迅速，人们对复合材料的需求不断增长，碳酸钙表面改性已成为深加工技术之一，从而进一步改善碳酸钙的吸油性、分散性、尺寸稳定性、耐热性、耐磨性、耐水性、阻燃性、防霉性等一系列性能，以满足不断进步的PVC塑料工业。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗菌耐臭氧改性碳酸钙及其制备方法，该填料使得PVC具有永久抗菌性能，增加了PVC的耐侯性、耐臭氧、耐化学药品及耐老化性能，具有良好的耐油性、阻燃性及着色性能，能够提高PVC的机械性能。

本发明的技术方案如下：

一种抗菌耐臭氧改性碳酸钙,其特征在于由下列重量份的原料制成：硬脂酸镉0.5-0.7、丙三醇2-3、活性碳1-2、硬脂酸镧0.4-0.6、纳米硅美土2-3、氧化聚乙烯蜡1-1.5、氢氧化钡3-4、钛酸四丁酯2-3、歧化松香酸钾1-2、桐油酸2-2.5、氯化聚乙烯4-6、纳米银0.8-1.1、氢氧化钠0.1-0.2、轻质碳酸钙80-85、助剂13-16、水120-140；

所述助剂由下列重量份的原料制成：荷荷巴油0.03-0.05、三聚磷酸钠0.02-0.03、烯丙基缩水甘油醚0.2-0.3、γ- 氨丙基三乙氧基硅烷0.1-0.2、聚天冬氨酸0.1-0.2、水解聚马来酸酐0.1-0.2、乙二醇0.1-0.2、油酸钾0.03-0.04、ABS 0.1-0.2、微晶蜡0.1-0.2、活性氧化锌3-5、针状的碳酸钙晶须1-2、微孔碳酸钙1-2、亚烷基二醇0.3-0.4、水7-8；制备方法为：将荷荷巴油、烯丙基缩水甘油醚、γ- 氨丙基三乙氧基硅烷、聚天冬氨酸、水解聚马来酸酐、乙二醇、ABS、微晶蜡、亚烷基二醇混合，充分搅拌均匀，制得复合剂；将三聚磷酸钠、油酸钾加入水中，加热至60-70℃，搅拌均匀，加入活性氧化锌、针状的碳酸钙晶须、微孔碳酸钙，搅拌20-30分钟，烘干粉碎成氧化锌粉末，再加入复合剂，分散研磨20-30分钟，于室温下静置，至复合剂慢慢渗透至所述氧化锌粉末表面，再分散研磨成2-50μm的颗粒，即得。

所述的抗菌耐臭氧改性碳酸钙的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将歧化松香酸钾、丙三醇、氢氧化钠加入水中，搅拌均匀后加入轻质碳酸钙、纳米硅美土，在3000-4000转/分下搅拌6-8分钟，得到混合物料；

（2）将钛酸四丁酯加入到第（1）步得到的物料中，加热至80-90℃，在9000-12000转/分下搅拌30-40分钟，得到混合物料；

（3）将其他剩余成分混合研磨分散15-20分钟，加入第（2）步得到的混合物料中，加热至80-90℃，在1000-1500转/分下搅拌30-40分钟，喷雾干燥，粉碎成2-50μm的颗粒，即得。

本发明的有益效果

本发明填料添加了纳米银，使得PVC具有永久抗菌性能；通过添加氯化聚乙烯，增加了PVC的耐侯性、耐臭氧、耐化学药品及耐老化性能，具有良好的耐油性、阻燃性及着色性能；本发明碳酸钙经过表面处理，与PVC相容性好，能够提高PVC的机械性能；本发明助剂能增加碳酸钙在PVC中的浸润性，减少了PVC的缺陷。

具体实施方式

一种抗菌耐臭氧改性碳酸钙,由下列重量份(公斤)的原料制成：硬脂酸镉0.6、丙三醇2.5、活性碳1.5、硬脂酸镧0.5、纳米硅美土2.5、氧化聚乙烯蜡1.3、氢氧化钡3.5、钛酸四丁酯2.5、歧化松香酸钾1.5、桐油酸2.3、氯化聚乙烯5、纳米银1、氢氧化钠0.1、轻质碳酸钙83、助剂15、水130；

所述助剂由下列重量份（公斤）的原料制成：荷荷巴油0.04、三聚磷酸钠0.03、烯丙基缩水甘油醚0.3、γ- 氨丙基三乙氧基硅烷0.2、聚天冬氨酸0.2、水解聚马来酸酐0.1、乙二醇0.1、油酸钾0.03、ABS 0.1、微晶蜡0.1、活性氧化锌4、针状的碳酸钙晶须1.5、微孔碳酸钙1.5、亚烷基二醇0.3、水7.5；制备方法为：将荷荷巴油、烯丙基缩水甘油醚、γ- 氨丙基三乙氧基硅烷、聚天冬氨酸、水解聚马来酸酐、乙二醇、ABS、微晶蜡、亚烷基二醇混合，充分搅拌均匀，制得复合剂；将三聚磷酸钠、油酸钾加入水中，加热至65℃，搅拌均匀，加入活性氧化锌、针状的碳酸钙晶须、微孔碳酸钙，搅拌25分钟，烘干粉碎成氧化锌粉末，再加入复合剂，分散研磨25分钟，于室温下静置，至复合剂慢慢渗透至所述氧化锌粉末表面，再分散研磨成2-50μm的颗粒，即得。

所述的抗菌耐臭氧改性碳酸钙的制备方法，包括以下步骤：

（1）将歧化松香酸钾、丙三醇、氢氧化钠加入水中，搅拌均匀后加入轻质碳酸钙、纳米硅美土，在3500转/分下搅拌7分钟，得到混合物料；

（2）将钛酸四丁酯加入到第（1）步得到的物料中，加热至85℃，在10000转/分下搅拌35分钟，得到混合物料；

（3）将其他剩余成分混合研磨分散17分钟，加入第（2）步得到的混合物料中，加热至85℃，在1300转/分下搅拌35分钟，喷雾干燥，粉碎成2-50μm的颗粒，即得。

实验数据：

本实施例填料的吸油值为 38mL/100g，与水的接触角为 95°。将该填料用于制取硬质PVC试片，添加量为20%,性能测试结果为：屈服强度64.23Mpa，断裂强度为49.54Mpa，断裂伸长率106%，杨氏模量2686.54Mpa。

将该填料用于制取软质PVC试片，添加量为20%,性能测试结果为：屈服强度5.45Mpa，断裂强度为6.18Mpa，断裂伸长率118%，杨氏模量61.87Mpa。

Claims (2)

1.一种抗菌耐臭氧改性碳酸钙,其特征在于由下列重量份的原料制成：硬脂酸镉0.5-0.7、丙三醇2-3、活性碳1-2、硬脂酸镧0.4-0.6、纳米硅美土2-3、氧化聚乙烯蜡1-1.5、氢氧化钡3-4、钛酸四丁酯2-3、歧化松香酸钾1-2、桐油酸2-2.5、氯化聚乙烯4-6、纳米银0.8-1.1、氢氧化钠0.1-0.2、轻质碳酸钙80-85、助剂13-16、水120-140；

所述助剂由下列重量份的原料制成：荷荷巴油0.03-0.05、三聚磷酸钠0.02-0.03、烯丙基缩水甘油醚0.2-0.3、γ- 氨丙基三乙氧基硅烷0.1-0.2、聚天冬氨酸0.1-0.2、水解聚马来酸酐0.1-0.2、乙二醇0.1-0.2、油酸钾0.03-0.04、ABS 0.1-0.2、微晶蜡0.1-0.2、活性氧化锌3-5、针状的碳酸钙晶须1-2、微孔碳酸钙1-2、亚烷基二醇0.3-0.4、水7-8；制备方法为：将荷荷巴油、烯丙基缩水甘油醚、γ- 氨丙基三乙氧基硅烷、聚天冬氨酸、水解聚马来酸酐、乙二醇、ABS、微晶蜡、亚烷基二醇混合，充分搅拌均匀，制得复合剂；将三聚磷酸钠、油酸钾加入水中，加热至60-70℃，搅拌均匀，加入活性氧化锌、针状的碳酸钙晶须、微孔碳酸钙，搅拌20-30分钟，烘干粉碎成氧化锌粉末，再加入复合剂，分散研磨20-30分钟，于室温下静置，至复合剂慢慢渗透至所述氧化锌粉末表面，再分散研磨成2-50μm的颗粒，即得。

2.根据权利要求1所述的抗菌耐臭氧改性碳酸钙的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将歧化松香酸钾、丙三醇、氢氧化钠加入水中，搅拌均匀后加入轻质碳酸钙、纳米硅美土，在3000-4000转/分下搅拌6-8分钟，得到混合物料；

（2）将钛酸四丁酯加入到第（1）步得到的物料中，加热至80-90℃，在9000-12000转/分下搅拌30-40分钟，得到混合物料；

（3）将其他剩余成分混合研磨分散15-20分钟，加入第（2）步得到的混合物料中，加热至80-90℃，在1000-1500转/分下搅拌30-40分钟，喷雾干燥，粉碎成2-50μm的颗粒，即得。