CN109181079A - 一种碳酸钙/二氧化钛复合材料的制备方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及本发明涉及碳酸钙复合材料制备技术领域,具体公开一种碳酸钙/二氧化钛复合材料的制备方法及其应用。所述制备方法至少包括以下步骤:将Ca(OH)2乳液加入到反应釜中,在搅拌条件下通入CO2气体进行碳化反应,当反应体系的pH值为6.8‑7.2时,向反应釜中加入二氧化钛,继续通入CO2气体,当反应体系的pH值为6.5‑6.6,反应结束得到碳酸钙/二氧化钛复合材料。采用干法对碳酸钙/二氧化钛复合材料进行改性。将上述材料应用于聚乙烯中,添加碳酸钙/二氧化钛复合材料,拉伸强度提高22%以上,杀菌率提高90.2%;添加改性碳酸钙/二氧化钛复合材料,拉伸强度提高34%以上,杀菌率提高94.1%。

Description

一种碳酸钙/二氧化钛复合材料的制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及碳酸钙复合材料制备技术领域,尤其涉及一种碳酸钙/二氧化钛复合材料的制备方法及其应用。
背景技术
随着人们生活水平的提高,新鲜果蔬的产销量迅速上升,对新鲜果蔬的保鲜提出了更高的要求。利用保鲜膜进行保鲜的方法因具有成本低、适用面广、效果明显等优点,已成为目前果蔬保鲜领域的研究热点。但市场上现有保鲜膜的透气性能、透湿性能和抗菌性能很少能满足果蔬的特殊要求,因此,研制适合果蔬呼吸特性的新型保鲜膜是关键。
而碳酸钙粉体作为填充改性材料广泛应用于塑料、橡胶和涂料等行业,既可提高复合材料的刚性、硬度、耐磨性、耐热性和制品的尺寸稳定性等,又能降低制品的成本。由于碳酸钙原料来源广泛、价格低廉且无毒性,所以它是高聚物复合材料中用量最大的无机填料。但是碳酸钙不具备抗菌性,而二氧化钛具有无毒、白度高、抗菌、防紫外线等特性,因此,碳酸钙/二氧化钛复合材料作为填充材料,应用于果蔬保鲜膜上相信一定会产生良好的经济效益和社会效益。但是二氧化钛与碳酸钙具有较大的比表面积和较高的表面自由能,极易发生团聚,且与聚乙烯等材料共混时很难均匀分散,且与聚乙烯的相容性差,从而导致共混后聚乙烯的强度得不到提高。
发明内容
针对现有碳酸钙/二氧化钛复合材料极易团聚,且与聚乙烯材料共混时难以分散均匀的问题,本发明提供一种碳酸钙/二氧化钛复合材料的制备方法。
以及,一种改性碳酸钙/二氧化钛复合材料的制备方法。
以及,一种碳酸钙/二氧化钛复合材料或改性碳酸钙/二氧化钛复合材料在塑料中的应用。
为达到上述发明目的,本发明实施例采用了如下的技术方案:
一种碳酸钙/二氧化钛复合材料的制备方法,所述制备方法至少包括以下步骤:
步骤a、将氧化钙与水进行消化反应,反应结束后调整浓度,得到质量浓度为10-12%的Ca(OH)2乳液;
步骤b、将Ca(OH)2乳液加入到反应釜中,升温至34-36℃,在搅拌条件下通入CO2气体进行碳化反应,当反应体系的pH值为6.8-7.2时,向反应釜中加入二氧化钛,继续通入CO2气体,当反应体系的pH值为6.5-6.6,反应结束,陈化,得到碳酸钙/二氧化钛浆料;
步骤c、将碳酸钙/二氧化钛浆料过滤、洗涤、干燥、研磨得到所述碳酸钙/二氧化钛复合材料。
相对于现有技术,本发明提供的碳酸钙/二氧化钛复合材料的制备方法,具有以下优势:
(1)碳酸钙/二氧化钛复合材料的白度可达到96%以上;
(2)选择质量浓度为10-12%的Ca(OH)2乳液进行碳化反应,当Ca(OH)2乳液超过12%后,反应体系的稠度和粘度均大大增加,体系的流体力学性质产生了质的改变,CO2气体不能形成均匀一致的小气泡,气泡数目明显变少,体积变大,气液接触界面显著下降,同时由于体系粘度的增加,CO2、OH-、CO3 2-、Ca2+等在液相中的传递速率明显下降,液相主体不能混合均匀,传质阻力主要存在于液膜中,而且相当部分存在于液相主体中,导致反应速率明显减慢,反应时间大大增加;
由于碳化反应时间延长,晶核生长时间增加,而且由于其体系粘度明显增大,碳化过程之中出现凝胶化现象较严重,而且持续时间长阻碍了晶核粒子的运动,为粒子的凝聚提供了条件,从而使产物粒子变大;此外,Ca(OH)2浓度高,在反应过程中的粒子碰撞加剧,这也会影响新生成的碳酸钙晶体的稳定性,也使得碳酸钙/二氧化钛复合材料的晶粒较大。
(3)随着碳化反应的进行,溶液中碳酸钙过饱和度不断增加,最后形成晶核,并生长成为晶体颗粒。碳化法生成的碳酸钙,其晶体颗粒的大小与成核速度及晶体生长速度都有极大的关系。选择34-36℃的温度条件,是由于温度超过36℃后,Ca(OH)2的溶解度随着温度的升高明显下降,溶液中Ca2+的浓度也随之下降,单位时间内形成的晶核数量较低温时为少,而在相对较少的晶核上生长,最终产物的粒径则变大,同时反应CO2+H2O=H2CO3是放热反应,较高温度不利于CO3 2-的形成,溶液中CO3 2-的浓度低,同样会导致最终产物粒径变大。
具体地,优选地,步骤b中,将二氧化钛与CO2气体同时通过反应釜底部的通气孔进入反应釜。
二氧化钛通过CO2气流进入反应釜,使得二氧化钛在反应体系中分散更加均匀。
优选地,步骤b中,所述二氧化钛加入量为:氧化钙干基的质量的28-55%。
优选地,步骤a中,将氧化钙与55-65℃的水进行消化反应,反应结束后在75-85℃条件下陈化22-26h,得到消化浆,调整消化浆的浓度得到Ca(OH)2乳液。
选择上述消化条件,从两个方面进行考虑:在热力学上,氧化钙消化是一个放热反应,因此温度升高,会使反应平衡向左移动,反应的推动力减小,从而降低反应速度。从动力学的角度来看,温度越高,氧化钙消化的反应速度常数越大,进而提高消化反应速度。随着反应速度的增加,氢氧化钙结晶时晶核的形成速度大于晶体的成长速度,因此氧化钙消化反应得到的石灰乳的粒子较为细腻。并且反应速度加快使得消化反应的放热加快,水温迅速升高到100℃,从而使水汽化,将生石灰胀开,可以得到粒度细、分散性好的石灰乳,并能提高石灰乳的产率。另外,高温消化得到的较为细腻、分散性好的Ca(OH)2乳液,从而在碳化过程中能增加氢氧化钙的溶解速度,从而提高碳化反应的速度,制备出高比表面积、粒度较小的碳酸钙/二氧化钛复合材料。
优选地,步骤b中,所述CO2气体的通入量为16-20L/h·LCa(OH)2乳液。
在CO2气体通入量低于16-20L/h·LCa(OH)2乳液时,气体流量较小,Ca(OH)2乳液中的气含量较小,单位体积悬浮液的接触面积也较小,宏观上CO2的传递速率不高碳化反应到达终点所需的时间较长。当CO2气体流量增加时,必导致气含量和气液接触面积的增加,CO2由气相到液相的传递速率加快,宏观上就表现为反应到达终点所需的时间下降得很快。但当气量增加到一定值时,气液相接触面积基本不变,再增加气体流量,气体的搅动只能使气膜阻力稍有下降。因此,反应到达终点所需的时间基本不变。因此选择上述条件。
优选地,步骤b中搅拌速度为300-500rpm。
优选地,步骤b中陈化时间为15-25min。
在反应结束停止通CO2后,碳酸钙/二氧化钛的晶形成长成稳定具有一定形状的晶形。
优选地,所述步骤c中干燥条件为:温度110-130℃,时间3-4h。
进一步地,本发明还提供一种改性碳酸钙/二氧化钛复合材料的制备方法,至少包括以下步骤:
在600-800rpm的转速下,在70-100℃条件下,将铝酸酯以喷雾形式加入到上述制备方法得到的碳酸钙/二氧化钛复合材料中进行改性,改性结束后,研磨得到改性碳酸钙/二氧化钛复合材料。
相对于现有技术,本发明提供的改性碳酸钙/二氧化钛复合材料的制备方法具有以下优势:
(1)采用干法改性不再需要脱水、干燥和粉碎等工艺,处理成本低,适用于工业化生产。
(2)相对于碳酸钙/二氧化钛复合材料,改性后,本发明提供的改性碳酸钙/二氧化钛复合材料杀菌率提高12%以上,拉伸强度提高5%以上。
(3)改性温度的选择主要考虑以下两个方面:改性剂在碳酸钙/二氧化钛复合粒子表面的吸附为放热反应,温度升高使吸附平衡向反方向移动。但是,根据化学反应动力学,反应温度的增加又有利于吸附速率的加快。在较低的温度范围内,吸附速率大于解吸速率,吸附量随着温度的升高而增加;当温度超出某一范围后,温度对解吸速率的作用开始强于对吸附速率的作用,此时,吸附速率小于解吸速率,吸附量随温度升高反而降低。因此,选择70-100℃的改性温度。
具体地,优选地,所述铝酸酯加温成液体,经喷雾器雾化,将铝酸酯以喷雾形式加入到碳酸钙/二氧化钛复合材料中,且铝酸酯雾化的流速为1-2cc/min。
碳酸钙/二氧化钛复合材料表面亲水疏油、富含羟基,因此,选用铝酸酯、铝酸酯或铝酸酯改性剂与其表面羟基发生反应从而对其进行改性。
优选地,所述改性时间为10-40min。
改性初期改性剂分子首先吸附在碳酸钙/二氧化钛粒子表面活性最大的部分,吸附速率远大于解吸速率,随着改性时间的增加,活性高的粉体表面部分逐渐被覆盖,改性剂分子与碳酸钙/二氧化钛钛粒子表面的吸附作用越来越弱,当改性时间超过40min时,改性剂分子在碳酸钙/二氧化钛粒子表面的吸附与解吸达到平衡,继续增加改性时间对碳酸钙/二氧化钛粒子表面吸附的改性剂量不再产生影响,因此改性时间选择为10-40min。
优选地,以碳酸钙/二氧化钛复合材料的质量为100%计,所述改性剂的将加入量为0.5-2%。
由于碳酸钙复合二氧化钛的粒径非常小,改性剂表面有机长链的位阻效应非常大,改性剂的有机长链不可能以完整的单分子层包覆在碳酸钙/二氧化钛表面,只能在局部表面接上有机长链来降低碳酸钙/二氧化钛的表面活性,从而减少碳酸钙/二氧化钛间的团聚,使之有利于在聚合物基体中的分散。当改性剂加入量超过2%时,存在于碳酸钙/二氧化钛粒子间的过多的改性剂分子间形成了尾尾连接的吸附层,在碳酸钙/二氧化钛表面形成桥架,不利于碳酸钙/二氧化钛的分散。
进一步地,本发明还提供所述的碳酸钙/二氧化钛复合材料制备方法得到的碳酸钙/二氧化钛复合材料或所述的改性碳酸钙/二氧化钛复合材料制备方法得到的改性碳酸钙/二氧化钛复合材料在塑料领域中的应用。
优选地,所述碳酸钙/二氧化钛复合材料或改性碳酸钙/二氧化钛复合材料应用于聚乙烯塑料中,且以聚乙烯的质量为100%计,所述碳酸钙/二氧化钛复合材料或改性碳酸钙/二氧化钛复合材料的添加量为2-8%。
将碳酸钙/二氧化钛复合材料应用于聚乙烯中,添加碳酸钙/二氧化钛复合材料,拉伸强度提高22%以上,杀菌率提高90.2%;添加改性碳酸钙/二氧化钛复合材料,拉伸强度提高34%以上,杀菌率提高94.1%。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例1与实施例4的透射电镜照片。
其中:标号A-实施例1,标号B-实施例4。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例提供一种碳酸钙/二氧化钛复合材料的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
步骤a、将氧化钙与60℃的水进行消化反应,反应结束后在80℃条件下陈化24h,得到消化浆,调整消化浆的浓度得到质量浓度为12%的Ca(OH)2乳液;
步骤b、将Ca(OH)2乳液加入到反应釜中,升温至35℃,在500rpm的搅拌条件下通入CO2气体进行碳化反应,CO2气体的通入量为16L/h·LCa(OH)2乳液,当反应体系的pH值为7时,向反应釜中加入二氧化钛,二氧化钛加入量为氧化钙的质量的35%,继续通入CO2气体,二氧化钛与CO2气体同时通过反应釜底部的通气孔进入反应釜,当反应体系的pH值为6.5,反应结束,陈化20min,得到碳酸钙/二氧化钛浆料;
步骤c、将碳酸钙/二氧化钛浆料过滤、洗涤、120℃干燥3h、研磨得到所述碳酸钙/二氧化钛复合材料。
实施例2
本实施例提供一种碳酸钙/二氧化钛复合材料的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
步骤a、将氧化钙与55℃的水进行消化反应,反应结束后在75℃条件下陈化26h,得到消化浆,调整消化浆的浓度得到质量浓度为10%的Ca(OH)2乳液;
步骤b、将Ca(OH)2乳液加入到反应釜中,升温至34℃,在300rpm的搅拌条件下通入CO2气体进行碳化反应,CO2气体的通入量为18L/h·LCa(OH)2乳液,当反应体系的pH值为7.2时,向反应釜中加入二氧化钛,二氧化钛加入量为氧化钙的质量的55%,继续通入CO2气体,二氧化钛与CO2气体同时通过反应釜底部的通气孔进入反应釜,当反应体系的pH值为6.6,反应结束,陈化25min,得到碳酸钙/二氧化钛浆料;
步骤c、将碳酸钙/二氧化钛浆料过滤、洗涤、110℃干燥4h、研磨得到所述碳酸钙/二氧化钛复合材料。
实施例3
本实施例提供一种碳酸钙/二氧化钛复合材料的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
步骤a、将氧化钙与65℃的水进行消化反应,反应结束后在85℃条件下陈化22h,得到消化浆,调整消化浆的浓度得到质量浓度为11%的Ca(OH)2乳液;
步骤b、将Ca(OH)2乳液加入到反应釜中,升温至36℃,在400rpm的搅拌条件下通入CO2气体进行碳化反应,CO2气体的通入量为20L/h·LCa(OH)2乳液,当反应体系的pH值为6.8时,向反应釜中加入二氧化钛,二氧化钛加入量为氧化钙的质量的28%,继续通入CO2气体,二氧化钛与CO2气体同时通过反应釜底部的通气孔进入反应釜,当反应体系的pH值为6.6,反应结束,陈化15min,得到碳酸钙/二氧化钛浆料;
步骤c、将碳酸钙/二氧化钛浆料过滤、洗涤、130℃干燥3.5h、研磨得到所述碳酸钙/二氧化钛复合材料。
实施例4
在700rpm的转速下,在90℃条件下,将铝酸酯铝酸酯加温成液体,经喷雾器雾化,将铝酸酯以喷雾形式加入到实施例1制备得到的碳酸钙/二氧化钛复合材料中进行改性30min,且铝酸酯雾化的流速为1cc/min,改性结束后,研磨得到改性碳酸钙/二氧化钛复合材料。其中以碳酸钙/二氧化钛复合材料的质量为100%计,所述铝酸酯的将加入量为1%。
实施例5
在800rpm的转速下,在90℃条件下,将铝酸酯铝酸酯加温成液体,经喷雾器雾化,将铝酸酯以喷雾形式加入到实施例1制备得到的碳酸钙/二氧化钛复合材料中进行改性30min,且铝酸酯雾化的流速为1cc/min,改性结束后,研磨得到改性碳酸钙/二氧化钛复合材料。其中以碳酸钙/二氧化钛复合材料的质量为100%计,所述铝酸酯的将加入量为0.5%。
实施例6
在600rpm的转速下,在90℃条件下,将铝酸酯铝酸酯加温成液体,经喷雾器雾化,将铝酸酯以喷雾形式加入到实施例1制备得到的碳酸钙/二氧化钛复合材料中进行改性30min,且铝酸酯雾化的流速为1cc/min,改性结束后,研磨得到改性碳酸钙/二氧化钛复合材料。其中以碳酸钙/二氧化钛复合材料的质量为100%计,所述铝酸酯的将加入量为1.5%。
实施例7
在800rpm的转速下,在90℃条件下,将铝酸酯铝酸酯加温成液体,经喷雾器雾化,将铝酸酯以喷雾形式加入到实施例1制备得到的碳酸钙/二氧化钛复合材料中进行改性30min,且铝酸酯雾化的流速为1cc/min,改性结束后,研磨得到改性碳酸钙/二氧化钛复合材料。其中以碳酸钙/二氧化钛复合材料的质量为100%计,所述铝酸酯的将加入量为2.0%。
实施例8
在800rpm的转速下,在90℃条件下,将铝酸酯铝酸酯加温成液体,经喷雾器雾化,将铝酸酯以喷雾形式加入到实施例1制备得到的碳酸钙/二氧化钛复合材料中进行改性10min,且铝酸酯雾化的流速为2cc/min,改性结束后,研磨得到改性碳酸钙/二氧化钛复合材料。其中以碳酸钙/二氧化钛复合材料的质量为100%计,所述铝酸酯的将加入量为1.0%。
实施例9
在700rpm的转速下,在90℃条件下,将铝酸酯铝酸酯加温成液体,经喷雾器雾化,将铝酸酯以喷雾形式加入到实施例1制备得到的碳酸钙/二氧化钛复合材料中进行改性20min,且铝酸酯雾化的流速为2cc/min,改性结束后,研磨得到改性碳酸钙/二氧化钛复合材料。其中以碳酸钙/二氧化钛复合材料的质量为100%计,所述铝酸酯的将加入量为1.0%。
实施例10
在600rpm的转速下,在90℃条件下,将铝酸酯铝酸酯加温成液体,经喷雾器雾化,将铝酸酯以喷雾形式加入到实施例1制备得到的碳酸钙/二氧化钛复合材料中进行改性40min,且铝酸酯雾化的流速为2cc/min,改性结束后,研磨得到改性碳酸钙/二氧化钛复合材料。其中以碳酸钙/二氧化钛复合材料的质量为100%计,所述铝酸酯的将加入量为1.0%。
实施例11
在600rpm的转速下,在70℃条件下,将铝酸酯铝酸酯加温成液体,经喷雾器雾化,将铝酸酯以喷雾形式加入到实施例1制备得到的碳酸钙/二氧化钛复合材料中进行改性30min,且铝酸酯雾化的流速为1.5cc/min,改性结束后,研磨得到改性碳酸钙/二氧化钛复合材料。其中以碳酸钙/二氧化钛复合材料的质量为100%计,所述铝酸酯的将加入量为1.0%。
实施例12
在800rpm的转速下,在80℃条件下,将铝酸酯铝酸酯加温成液体,经喷雾器雾化,将铝酸酯以喷雾形式加入到实施例1制备得到的碳酸钙/二氧化钛复合材料中进行改性30min,且铝酸酯雾化的流速为1.5cc/min,改性结束后,研磨得到改性碳酸钙/二氧化钛复合材料。其中以碳酸钙/二氧化钛复合材料的质量为100%计,所述铝酸酯的将加入量为1.0%。
实施例13
在700rpm的转速下,在100℃条件下,将铝酸酯铝酸酯加温成液体,经喷雾器雾化,将铝酸酯以喷雾形式加入到实施例1制备得到的碳酸钙/二氧化钛复合材料中进行改性30min,且铝酸酯雾化的流速为1.5cc/min,改性结束后,研磨得到改性碳酸钙/二氧化钛复合材料。其中以碳酸钙/二氧化钛复合材料的质量为100%计,所述铝酸酯的将加入量为1.0%。
试验例1
将实施例1制备的碳酸钙/二氧化钛复合材料,以及实施例4-7制备的改性碳酸钙/二氧化钛复合材料应用于聚乙烯塑料中,且添加量为6%,然后进行性能检测,检测结果如下表1所示。
表1检测结果
拉伸强度/Mpa 杀菌率/%
聚乙烯塑料 7.32 0
实施例1 8.78 88.4
实施例4 9.87 93.0
实施例5 9.25 91.2
实施例6 9.68 92.6
实施例7 9.13 91.9
从表1明显可以看出,本发明制备的碳酸钙/二氧化钛复合材料无论是改性还是为改性,均提高聚乙烯塑料的拉伸强度,拉伸强度至少提高20%以上,杀菌率达到88.4%以上,且经过改性后的碳酸钙/二氧化钛复合材料效果更明显。
将实施例1制备的碳酸钙/二氧化钛复合材料,以及实施例4制备的改性碳酸钙/二氧化钛复合材料进行透射电镜分析,如图1所示,从图中可以看出,实施例1未经表面改性的碳酸钙/二氧化钛复合材料团聚严重,实施例4表面改性后的碳酸钙/二氧化钛复合材料分散情况得以有效的改善,纳米粒子以少量聚集体的形式存在。
试验例2
将实施例1制备的碳酸钙/二氧化钛复合材料,以及实施例4,8-10制备的改性碳酸钙/二氧化钛复合材料应用于聚乙烯塑料中,且添加量为6%,然后进行性能检测,检测结果如下表2所示。
表2检测结果
拉伸强度/Mpa 杀菌率/%
聚乙烯塑料 7.32 0
实施例1 8.78 88.4
实施例4 9.87 93
实施例8 8.96 90.6
实施例9 9.41 91.7
实施例10 9.82 92.9
从表2明显可以看出,本发明制备的碳酸钙/二氧化钛复合材料无论是改性还是为改性,均提高聚乙烯塑料的拉伸强度,拉伸强度至少提高20%以上,杀菌率达到88.4%以上,且经过改性后的碳酸钙/二氧化钛复合材料效果更明显。
试验例3
将实施例1制备的碳酸钙/二氧化钛复合材料,以及实施例4,11-13制备的改性碳酸钙/二氧化钛复合材料应用于聚乙烯塑料中,且添加量为6%,然后进行性能检测,检测结果如下表3所示。
表3检测结果
拉伸强度/Mpa 杀菌率/%
聚乙烯塑料 7.32 0
实施例1 8.78 88.4
实施例4 9.87 93
实施例11 8.91 89.8
实施例12 9.27 91.4
实施例13 9.43 92.3
从表3明显可以看出,本发明制备的碳酸钙/二氧化钛复合材料无论是改性还是为改性,均提高聚乙烯塑料的拉伸强度,拉伸强度至少提高20%以上,杀菌率达到88.4%以上,且经过改性后的碳酸钙/二氧化钛复合材料效果更明显。
试验例4
将实施例1制备的碳酸钙/二氧化钛复合材料,以及实施例4制备的改性碳酸钙/二氧化钛复合材料应用于聚乙烯塑料中,然后进进行性能检测,检测结果如下表4所示。
表4检测结果
从表4明显可以看出,本发明制备的碳酸钙/二氧化钛复合材料无论是改性还是为改性,均提高聚乙烯塑料的拉伸强度,拉伸强度达到9.87MPa,提高35%以上,杀菌率达到94.1%以上,且经过改性后的碳酸钙/二氧化钛复合材料效果更明显。添加量若是超过8%,采用为改性的碳酸钙/二氧化钛复合材料虽然杀菌率提高,但是拉伸强度反而低于聚乙烯塑料本身的强度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种碳酸钙/二氧化钛复合材料的制备方法,其特征在于:所述制备方法至少包括以下步骤:
步骤a、将氧化钙与水进行消化反应,反应结束后调整浓度,得到质量浓度为10-12%的Ca(OH)2乳液;
步骤b、将Ca(OH)2乳液加入到反应釜中,升温至34-36℃,在搅拌条件下通入CO2气体进行碳化反应,当反应体系的pH值为6.8-7.2时,向反应釜中加入二氧化钛,继续通入CO2气体,当反应体系的pH值为6.5-6.6,反应结束,陈化,得到碳酸钙/二氧化钛浆料;
步骤c、将碳酸钙/二氧化钛浆料过滤、洗涤、干燥、研磨得到所述碳酸钙/二氧化钛复合材料。
2.如权利要求1所述的碳酸钙/二氧化钛复合材料的制备方法,其特征在于:步骤b中,将二氧化钛与CO2气体同时通过反应釜底部的通气孔进入反应釜;和/或
步骤b中,所述二氧化钛加入量为:氧化钙干基的质量的28-55%。
3.如权利要求1所述的碳酸钙/二氧化钛复合材料的制备方法,其特征在于:步骤a中,将氧化钙与55-65℃的水进行消化反应,反应结束后在75-85℃条件下陈化22-26h,得到消化浆,调整消化浆的浓度得到Ca(OH)2乳液。
4.如权利要求1所述的碳酸钙/二氧化钛复合材料的制备方法,其特征在于:步骤b中,所述CO2气体的通入量为16-20L/h·LCa(OH)2乳液。
5.如权利要求1所述的碳酸钙/二氧化钛复合材料的制备方法,其特征在于:步骤b中,搅拌速度为300-500rpm;和/或
步骤b中,陈化时间为15-25min;和/或
步骤c中,干燥条件为:温度110-130℃,时间3-4h。
6.一种改性碳酸钙/二氧化钛复合材料的制备方法,其特征在于:至少包括以下步骤:
在600-800rpm的转速下,在70-100℃条件下,将铝酸酯以喷雾形式加入到如权利要求1~5任一项所述制备方法得到的碳酸钙/二氧化钛复合材料中进行改性,改性结束后,研磨得到改性碳酸钙/二氧化钛复合材料。
7.如权利要求6所述的改性碳酸钙/二氧化钛复合材料的制备方法,其特征在于:所述铝酸酯加温成液体,经喷雾器雾化,将铝酸酯以喷雾形式加入到碳酸钙/二氧化钛复合材料中,且铝酸酯雾化的流速为1-2cc/min。
8.如权利要求6所述的改性碳酸钙/二氧化钛复合材料的制备方法,其特征在于:所述改性时间为10-40min;和/或
以碳酸钙/二氧化钛复合材料的质量为100%计,所述改性剂的将加入量为0.5-2%。
9.如权利要求1-5任一项所述的碳酸钙/二氧化钛复合材料制备方法得到的碳酸钙/二氧化钛复合材料或如权利要求6-8任一项所述的改性碳酸钙/二氧化钛复合材料制备方法得到的改性碳酸钙/二氧化钛复合材料在塑料领域中的应用。
10.如权利要求9所述的应用,其特征在于:应用于聚乙烯塑料中,且以聚乙烯的质量为100%计,所述碳酸钙/二氧化钛复合材料或改性碳酸钙/二氧化钛复合材料的添加量为2-8%。
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