CN106590048A - 一种纳米二氧化钛包覆的改性碳酸钙粉体及其制备方法 - Google Patents

一种纳米二氧化钛包覆的改性碳酸钙粉体及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种纳米二氧化钛包覆的改性碳酸钙粉体，本发明将经硬脂酸改性的纳米二氧化钛原位修饰到碳酸钙粉体表面，并以钛酸酯偶联剂作为桥联剂，使得生产的纳米二氧化钛能牢固稳定在碳酸钙表面成膜，获得的改性碳酸钙粉体具有纳米二氧化钛独有的光学性能，可部分替代价格较贵的纳米二氧化钛粉体，且改性后的碳酸钙具有纳米二氧化钛粉体不具备的良好分散性和悬浮性，在填充体系中有良好的分散效果，达到优良的改性效果。

Description

一种纳米二氧化钛包覆的改性碳酸钙粉体及其制备方法
技术领域
本发明涉及无机粉体表面改性技术领域，尤其涉及一种纳米二氧化钛包覆的改性碳酸钙粉体及其制备方法。
背景技术
碳酸钙是一种十分常见的无机粉末填料，其价格低廉、无毒无味、白度高、硬度好等优点，在橡胶制品、造纸、油墨、塑料、涂料等等领域均有广泛的应用，然而，碳酸钙本质上一种无机矿物质，与有机物质亲和相容性较差，直接填充将会导致产品性能严重劣化，使用范围严重受限，因此，在实际应用中需要对碳酸钙粉体进行改性处理。
目前主要的改性方法有机械细化法、表面改性剂如偶联剂、脂肪酸及其盐、表面活性剂等改性两大类，两种方法各有其优势，改性后的碳酸钙性能也得到一定的改善。《硬脂酸-钛酸酯偶联剂改性重质碳酸钙粉体研究》一文以硬脂酸、钛酸酯偶联剂作为复合改性剂，无水乙醇作为分散剂，采用湿法球磨对粉体进行改性处理，取得了较为理想的改性效果，但是这种方法制备得到的产品为疏水性产品，在水性油墨、水性涂料领域应用受到限制，且附加功能不足，仅限于补强增韧用，需要做进一步的改性处理，以扩宽其使用范围。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种纳米二氧化钛包覆的改性碳酸钙粉体及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种纳米二氧化钛包覆的改性碳酸钙粉体，该改性碳酸钙粉体由以下重量份的原料制成：碳酸钙50、硬脂酸2-3、钛酸四丁酯4-5、钛酸酯偶联剂2-3、无水乙醇60-80、环己烷10-15、三乙胺15-20、氨水适量。
所述的一种纳米二氧化钛包覆的改性碳酸钙粉体的制备方法包括以下步骤：
（1）先将环己烷和三乙胺混合配制成溶液，随后投入钛酸四丁酯、硬脂酸，搅拌混合20-30min后向体系滴加氨水，调节体系pH值为7-8，随后加入碳酸钙、钛酸酯偶联剂，混合均匀后将体系加热至100-120℃，反应2-3h后取出冷却备用；
（2）将步骤（1）制备的物料与无水乙醇混合，球磨40-50min后抽滤，所得产物醇洗2-3次后热风干燥，所得产物研磨分散后即得所述的改性碳酸钙粉体。
本发明的优点是：本发明将经硬脂酸改性的纳米二氧化钛原位修饰到碳酸钙粉体表面，并以钛酸酯偶联剂作为桥联剂，使得生产的纳米二氧化钛能牢固稳定在碳酸钙表面成膜，获得的改性碳酸钙粉体具有纳米二氧化钛独有的光学性能，可部分替代价格较贵的纳米二氧化钛粉体，且改性后的碳酸钙具有纳米二氧化钛粉体不具备的良好分散性和悬浮性，在填充体系中有良好的分散效果，达到优良的改性效果。
具体实施方式
一种纳米二氧化钛包覆的改性碳酸钙粉体，该改性碳酸钙粉体由以下重量份的原料制成：碳酸钙50、硬脂酸2、钛酸四丁酯4、钛酸酯偶联剂2、无水乙醇60、环己烷10、三乙胺15、氨水适量。
该实施例粉体的制备方法包括以下步骤：
（1）先将环己烷和三乙胺混合配制成溶液，随后投入钛酸四丁酯、硬脂酸，搅拌混合20min后向体系滴加氨水，调节体系pH值为7，随后加入碳酸钙、钛酸酯偶联剂，混合均匀后将体系加热至100℃，反应2h后取出冷却备用；
（2）将步骤（1）制备的物料与无水乙醇混合，球磨40min后抽滤，所得产物醇洗2次后热风干燥，所得产物研磨分散后即得所述的改性碳酸钙粉体。
制得的碳酸钙粉体性能测试结果为：
粒度D50：0.42μm；粘度：40.5mPa.s活化度：98.2%；吸油值：0.32ml/g；沉降体积：1.15ml/g。

Claims (2)

1.一种纳米二氧化钛包覆的改性碳酸钙粉体，其特征在于，该改性碳酸钙粉体由以下重量份的原料制成：碳酸钙50、硬脂酸2-3、钛酸四丁酯4-5、钛酸酯偶联剂2-3、无水乙醇60-80、环己烷10-15、三乙胺15-20、氨水适量。
2.如权利要求1所述的一种纳米二氧化钛包覆的改性碳酸钙粉体的制备方法，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：
（1）先将环己烷和三乙胺混合配制成溶液，随后投入钛酸四丁酯、硬脂酸，搅拌混合20-30min后向体系滴加氨水，调节体系pH值为7-8，随后加入碳酸钙、钛酸酯偶联剂，混合均匀后将体系加热至100-120℃，反应2-3h后取出冷却备用；
（2）将步骤（1）制备的物料与无水乙醇混合，球磨40-50min后抽滤，所得产物醇洗2-3次后热风干燥，所得产物研磨分散后即得所述的改性碳酸钙粉体。
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