CN110914351A

CN110914351A - 用于减少挥发性有机化合物排放的沉淀碳酸钙

Info

Publication number: CN110914351A
Application number: CN201880028092.0A
Authority: CN
Inventors: G·梅里; A·贝尔若德; A·雅克布
Original assignee: Imerys Talc Europe
Current assignee: Imerys Talc Europe; Imerys Minerals Ltd
Priority date: 2017-04-13
Filing date: 2018-04-12
Publication date: 2020-03-24
Also published as: US20210300777A1; WO2018189346A1; JP2020516573A; US11498848B2; KR20190135048A; BR112019021408A2; JP7319926B2; EP3609954A1; KR102573218B1

Abstract

本申请公开了多孔沉淀碳酸钙(PCC)用于保留挥发性有机化合物(VOC)的用途，减少组合物中VOC排放的方法，包括将多孔PCC添加到该组合物中的方法，所述组合物(例如聚合物组合物)和制备所述组合物的方法。

Description

用于减少挥发性有机化合物排放的沉淀碳酸钙

技术领域

本发明大致涉及多孔沉淀碳酸钙(PCC)用于保留挥发性有机化合物(VOC)的用途。这可以例如通过吸收和/或吸附发生。特别地，本发明涉及多孔PCC减少组合物中VOC排放的用途。本发明进一步涉及包含多孔PCC的组合物和制备所述组合物的方法。

背景技术

挥发性有机化合物(VOC)是在室温下具有高蒸气压从而导致大量分子从液体或固体中蒸发或升华并进入周围的空气的有机化合物。存在各种各样的VOC，包括人造和天然存在的化合物，其中一些可能对动物健康构成危险或对环境造成危害。特别地，适用于汽车工业的漆料、粘合剂、涂料和聚合物组合物通常含有较高水平的VOC。因此，经常会管控人造VOC的排放，尤其是在室内。因此，期望提供替代和/或改进的方法和产品以减少大气中VOC的浓度。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了多孔PCC用于保留VOC的用途。根据本发明的另一方面，提供了多孔PCC用于吸附和/或吸收VOC的用途。根据本发明的另一方面，提供了多孔PCC在组合物(例如聚合物组合物)中保留VOC的用途。根据本发明的另一方面，提供了多孔PCC在组合物(例如聚合物组合物)中吸附和/或吸收VOC的用途。例如，这可以减少组合物(例如聚合物组合物)中VOC排放。根据本发明的另一方面，提供了多孔PCC在降低大气中VOC的浓度中的用途。

根据本发明的第二方面，提供了减少组合物中VOC排放的方法，所述方法包括向该组合物中添加多孔PCC。

根据本发明的第三方面，提供了包含多孔PCC的组合物。所述组合物可以例如是聚合物组合物。

根据本发明的第四方面，提供了制备包含多孔PCC的聚合物组合物的方法，所述方法包括将聚合物树脂和多孔PCC混合并且任选地固化所述聚合物树脂。

在某些实施方式中，所述多孔PCC包含纳米纤维和/或纳米链状附聚物。

在某些实施方式中，所述纳米纤维和/或纳米链状附聚物包含多个互连的方解石晶体。

在某些实施方式中，所述方解石晶体具有菱面体形态。

在某些实施方式中，所述纳米纤维和/或纳米链状附聚物聚集以形成微壳。

本发明的任何方面的某些实施方式可以提供以下优点中的一个或多个：

·(例如，从组合物或从大气中)吸收VOC；

·(例如，与不包含多孔PCC的组合物相比和/或与包含用于减少VOC排放的替代产品的组合物相比)减少组合物中VOC排放；

·减少大气中VOC的浓度。

相对于本发明的任何特别的一个或多个所述方面提供的细节、实例和优选方案将在本文中进一步描述，并且同样适用于本发明的所有方面。除非本文另外指出或与上下文明显矛盾，否则本发明涵盖本文所述的实施方式、实例和优选方案在其所有可能的变化中的任何组合。

具体实施方式

本发明基于令人惊讶的发现，即多孔沉淀的碳酸钙(PCC)能够减少聚合物组合物中挥发性有机化合物(VOC)的排放。不希望受到理论的束缚，据认为VOC被多孔PCC保留。“保留”是指防止VOC在多孔PCC周围的大气中自由移动。例如，可以防止VOC释放到多孔PCC周围的大气中。这可以例如通过机械截留发生。VOC可以例如通过多孔PCC的吸收和/或吸附而保留。

术语“挥发性有机化合物(VOC)”在本领域中是众所周知的，并且是指在室温下具有高蒸气压从而导致大量分子从液体或固体蒸发或升华并进入周围空气的有机化合物。在某些实施方式中，该术语是指在标准大气压下具有小于或等于250℃的初始沸点的有机化合物。在某些实施方式中，该术语是指在标准大气压下沸点在50℃至250℃范围内的有机化合物。

因此，本发明提供了多孔PCC用于保留VOC的用途。例如，本发明提供了多孔PCC用于吸收和/或吸附VOC的用途。还提供了使用多孔PCC减少大气中VOC的浓度的方法。

在某些实施方式中，VOC可以存在于大气中。例如，VOC可能因化石燃料的燃烧、烟草烟雾、车辆废气、漆料、涂料、粘合剂或聚合物组合物而存在于大气中。在某些实施方式中，多孔PCC可以用在空气净化系统中，例如，在通过多孔PCC过滤之后，空气包含的VOC减少。

在某些实施方式中，VOC可存在于组合物(例如聚合物组合物)中和/或在组合物的加工过程中产生，并且多孔PCC用于将VOC保留在组合物中并因此减少组合物中VOC的排放。加工组合物包括例如制造组合物(例如，在聚合物组合物的固化期间)、由该组合物形成产品或在产品的生命周期内(例如，在产品安装期间)。因此，本发明还提供了一种减少组合物中VOC排放的方法，该方法包括向该组合物中添加多孔PCC。

例如，多孔PCC可以将指定体积的空气中VOC的浓度降低至少约10％。例如，多孔PCC可以将指定体积的空气中的VOC浓度降低至少约15％、或至少约20％、或至少约25％、或至少约30％、或至少约35％、或至少约40％。例如，多孔PCC可以将指定体积的空气中的VOC浓度降低多达约100％，例如多达约95％、或多达约90％、或多达约85％、或多达约80％、或多达约75％、或多达约70％、或多达约65％、或多达约60％。例如，可以使用VOC传感器通过诸如热解吸(例如，TD-GC/MS)来测量指定体积的空气中VOC的浓度。

例如，与比较组合物相比，多孔PCC可以减少组合物(例如聚合物组合物)中VOC排放至少约10％，所述比较组合物除了不包含多孔PCC以外其余相同。例如，比较组合物可以包含另一种类型的PCC、GCC或矿物来代替多孔PCC。作为选择，比较组合物可包含额外量的聚合物来代替多孔PCC。例如，与比较组合物相比，多孔PCC可减少组合物(例如聚合物组合物)中VOC排放至少约15％、或至少约20％、或至少约25％、或至少约30％、或至少约35％，所述比较组合物除了不包含多孔PCC以外其余相同。例如，与比较组合物相比，所述比较组合物可以减少组合物(例如聚合物组合物)中VOC排放多达约100％、或多达约95％、或多达约90％、或多达约85％、或多达约80％、或多达约75％、或多达约70％、或多达约65％、或多达约60％，所述比较组合物除了不包含多孔PCC以外其余相同。例如，可以使用VOC传感器通过诸如热解吸(例如，TD-GC/MS)来测量VOC的排放。

该组合物可以例如是聚合物组合物。该组合物可以例如是漆料、涂料(例如清漆)或粘合剂组合物。

该聚合物可以例如是热塑性聚合物。该聚合物可以例如是弹性体聚合物。该聚合物可以例如以聚合物基体的形式存在。该聚合物组合物的其他组分(例如多孔PCC)分散在聚合物基体中。

该聚合物可以例如是聚烯烃(例如聚乙烯、聚丙烯或聚丁烯)、聚氧甲烯(也称为聚缩醛和聚甲醛)、聚乙烯酯(通式为-[RCOOCHCH₂]-)、丙烯酸聚合物、环氧聚合物、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚丙烯腈、丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚酰胺、聚乳酸、聚苯并咪唑、聚苯并噁唑、聚苯并噻唑、聚碳酸酯、聚醚砜、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚苯硫醚、聚四氟乙烯、聚乙酸乙烯酯(例如乙烯-乙酸乙烯酯或聚(甲基丙烯酸甲酯))，或其中两种以上的组合。

该聚合物可以例如是合成橡胶(任何人造弹性体)。例如，该聚合物可以是包含异戊二烯、氯丁二烯和异丁烯中的一种或多种的聚合物。例如，该聚合物可以是丁苯橡胶(SBR)、聚丙烯酸酯橡胶、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚氯乙烯、丙烯酸乙烯酯橡胶、聚酯氨基甲酸酯、溴代异丁烯异戊二烯、聚丁二烯、氯异丁烯异戊二烯、聚氯丁二烯、氯磺化聚乙烯、表氯醇、乙烯丙烯、乙烯丙烯二烯单体橡胶(EPDM)、聚醚氨基甲酸酯、全氟碳橡胶、氟化烃、氟硅酮、氟碳橡胶、氢化丁腈、聚异戊二烯、异丁烯异戊二烯丁基、丙烯腈丁二烯、聚氨酯、苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯共聚物、聚硅氧烷、乙烯基甲基硅酮、丙烯腈丁二烯羧基单体、苯乙烯丁二烯羧基单体、热塑性聚醚酯、苯乙烯丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯丁二烯羧基嵌段共聚物或其中一种或多种的组合。在某些实施方式中、聚合物是EPDM、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚氯乙烯或其中一种或多种的组合。

多孔PCC可以以约0.1重量％至约20重量％的量用于组合物(例如聚合物组合物)中。例如，多孔PCC可以以约0.5重量％至约18重量％、或约1重量％至约17重量％、或约1.5重量％至约16重量％、或约2重量％至约15重量％的量用于组合物(例如聚合物组合物)中。例如，多孔PCC可以以约0.1重量％至约20重量％、或约0.1重量％至约18重量％、或约1重量％至约16重量％、或约0.1重量％至约15重量％、或约0.1重量％至约14重量％、或约0.1重量％至约12重量％、或约0.1重量％至约10重量％、或约0.1重量％至约8重量％、或约0.1重量％至约6重量％、或约0.1重量％至约5重量％、或约0.1重量％至约4重量％、或约0.1重量％至约3重量％、或约0.1重量％至约2重量％的量用于组合物中。

关于PCC，术语“多孔”是指存在空隙，其允许气体和/或液体通过PCC。特别地，术语“多孔”是指在相互连接以形成PCC聚集体的PCC基本颗粒之间存在空隙。

多孔PCC可以例如具有等于或大于约0.04cm³/g的总孔体积。多孔PCC可以例如具有等于或大于约0.045cm³/g、或等于或大于约0.05cm³/g、或等于或大于约0.055cm³/g、或等于或大于约0.06cm³/g、或等于或大于约0.065cm³/g、或等于或大于约0.07cm³/g、或等于或大于约0.075cm³/g、或等于或大于约0.08cm³/g、或等于或大于约0.085cm³/g、或等于或大于约0.09cm³/g、或等于或大于约0.095cm³/g、或等于或大于约0.1cm³/g的总孔体积。

多孔PCC可以例如具有等于或小于约0.4cm³/g的总孔体积。例如，多孔PCC可具有等于或小于约0.35cm³/g、或等于或小于约0.3cm³/g、或等于或小于约0.25cm³/g、或等于或小于约0.2cm³/g的总孔体积。

多孔PCC可以例如具有约0.04cm³/g至约0.4cm³/g、或约0.045cm³/g至约0.35cm³/g、或约0.05cm³/g至约0.3cm³/g、或约0.1cm³/g至约0.2cm³/g的总孔体积。

多孔PCC可以例如具有等于或大于约2nm的平均孔径。例如，多孔PCC可具有等于或大于约3nm、或等于或大于约4nm、或等于或大于约5nm、或等于或大于约6nm、或等于或大于约7nm、或等于或大于约8nm、或等于或大于约9nm、或等于或大于约10nm、或等于或大于约11nm的平均孔径。

多孔PCC可以例如具有等于或大于约12nm的平均孔径。例如，多孔PCC可具有等于或大于约12.5nm、或等于或大于约13nm、或等于或大于约13.5nm、或等于或大于约14nm、或等于或大于约14.5nm、或等于或大于约15nm、或等于或大于约15.5nm、或等于或大于约16nm的平均孔径。

多孔PCC可以例如具有等于或小于约50nm的平均孔径。例如，多孔PCC可具有等于或小于约48nm、或等于或小于约46nm、或等于或小于约45nm、或等于或小于约44nm、或等于或小于约42nm、或等于或小于约40nm、或等于或小于约38nm、或等于或小于约36nm、或等于或小于约35nm、或等于或小于约34nm、或等于或小于约32nm、或等于或小于约30nm、或等于或小于约28nm、或等于或小于约26nm、或等于或小于约25nm、或等于或小于约24nm、或等于或小于约22nm的平均孔径。

多孔PCC可以例如具有等于或小于约20nm的平均孔径。例如，多孔PCC可具有等于或小于约19.5nm、或等于或小于约19nm、或等于或小于约18.5nm、或等于或小于约18nm、或等于或小于约17.5nm、或等于或小于约17nm的平均孔径。

多孔PCC可以例如具有约2nm至约50nm、或约5nm至约40nm、或约10nm至约30nm的平均孔径。例如，多孔PCC可具有约12nm至约20nm、或约14nm至约18nm、或约15nm至约17nm的平均孔径。

孔尺寸特性(例如总孔体积和平均孔径)使用圆柱形状假设(4V/A)进行测量，该假设是BJH(Barrett-Joyner-Halenda)模型的一部分。BJH模型源自用于BET表面积计算的相同N₂吸收等温线(根据BET方法，AFNOR标准X11-621和622或ISO 9277进行测量)。BJH模型在Barrett等人，Am.Chem.Soc.,73(1951)，第373至380页中描述，其内容通过引用并入本文。例如，可以使用Micromeritics TRISTAR 3000和Micromeritics VACPREP 061。例如，可以将样品在烤箱中于105℃下脱气过夜，然后在氮气流下于180℃脱气30分钟，然后在氮气流下冷却30分钟。等温线例如可以针对0.05至0.98范围内的相对压力P/P₀进行测量。平均孔径是指孔直径。多孔体积是累积的，并且通过BJH在解吸分支上针对介于1.7和50nm之间的孔径而获得。

术语“沉淀碳酸钙(PCC)”是指合成碳酸钙，其可以通过本领域已知的任何方法制备。

TAPPI专论系列第30卷，“纸涂覆颜料(Paper Coating Pigments)”，第34-35页(其内容通过引用并入本文)描述了制备沉淀碳酸钙的三种主要商业方法。在所有这三种方法中，首先将石灰石煅烧生成生石灰，然后将生石灰在水中熟化以生成氢氧化钙或石灰乳。在第一种方法中，将石灰乳直接用二氧化碳气体碳酸化。该方法具有不形成副产物的优点，并且相对容易控制碳酸钙产物的性质和纯度。在第二种方法中，将石灰乳与纯碱接触，以便通过复分解产生碳酸钙沉淀和氢氧化钠溶液。如果该方法要在商业上具有吸引力，则氢氧化钠应与碳酸钙基本上完全分离。在第三种主要的商业方法中，首先将石灰乳与氯化铵接触，得到氯化钙溶液和氨气。然后使氯化钙溶液与苏打灰接触，通过复分解产生沉淀的碳酸钙和氯化钠溶液。

作为选择，可以通过使石膏(硫酸钙)与碳酸铵或碳酸氢铵反应来制备PCC。

作为选择，可以通过使氯化钙与碳酸钠或碳酸铵反应来制备PCC。

在某些实施方式中，在选自聚丙烯酸、其盐和其混合物的结晶控制剂的存在下，通过石灰乳的碳酸化来获得和/或可以获得多孔PCC。例如，可以通过WO03/004414中描述的一种或多种方法来制备PCC，其内容通过引用结合到本文中，具体是第2页第11行至第3页第38行；第4页第29行至第5页第6行；第5页第36行至第6页第28行以及实施例4和5。

在制备方法中，石灰乳中氢氧化钙的浓度的值可以为石灰乳的0.3至30重量％。有利地，该浓度的值为至少1重量％，特别是等于或高于2重量％，例如等于或高于2.5重量％。建议石灰乳中氢氧化钙的浓度不超过25重量％，特别是等于或低于20重量％，等于或小于15重量％的值是特别合适的。例如，石灰乳中氢氧化钙的浓度可以在低范围内，例如2至5重量％，或者在较高范围内，例如10至15重量％。

在所述制备方法中，温度可以在0至80℃，特别是10至60℃之间变化。通常，碳酸化开始时的温度等于或高于10℃，特别是等于或高于12℃。碳酸化开始时的温度通常等于或低于25℃，最经常等于或低于20℃。碳酸化开始时的温度例如可以为约15℃。碳酸化结束时的温度可能更高，通常为10至80℃，例如15至60℃。

在制备方法中，通过石灰乳与二氧化碳气体的反应使石灰乳碳酸化。可以成功地使用二氧化碳浓度为3至100％的二氧化碳气体。但是，优选使用浓度为10至60％，特别是25至40％的二氧化碳气体，二氧化碳气体用空气稀释。

在碳酸化步骤中还可以进一步添加一些添加剂，例如异抗坏血酸，以减少所得碳酸钙颗粒的黄度。所述制备方法通常导致沉淀的碳酸钙浆体，其包含例如按浆体重量计3至20重量％的PCC。

然后可以将沉淀的碳酸钙颗粒过滤，例如通过平面过滤器过滤，然后在例如烤箱中通过喷入热气流中(喷雾干燥)或通过诸如红外辐射(热辐射器)等辐射的作用进行干燥，优选在烤箱中或通过诸如红外辐射等辐射的作用进行干燥。然后可以例如在针磨设备中以10,000rpm至20,000rpm的研磨强度进一步研磨所得的颗粒。

制备PCC的方法会产生非常纯的碳酸钙晶体，该晶体可称为“基本”或“初级”颗粒。由此而论，术语“基本颗粒”或“初级颗粒”是指物理上和化学上独立的实体。取决于所使用的具体反应过程，基本颗粒可具有各种不同的形状和大小。也可以使用不同形态的混合物。

PCC晶体的主要形式是文石和方解石。文石晶体是针状的，可以随机聚集。方解石晶体可以是准球形、立方体或偏三角面体形态。例如，方解石晶体可具有菱面体形态。可倾向于以方解石晶体，特别是菱面体方解石晶体来讨论本发明。然而，本发明不应被解释为限于这样的实施方式。

初级颗粒可具有例如约10nm至约500nm的平均粒径(dp)。例如，初级颗粒可具有约20nm至约450nm、或约20nm至约400nm、或约20nm至约350nm、或约20nm至约300nm、或约20nm至约250nm、或约20nm至约200nm、或约20nm至约150nm、或约20nm至约100nm的平均粒径(dp)。例如，初级颗粒可具有约20nm至约100nm、或约25nm至约95nm、或约30nm至约90nm、或约35nm至约85nm的平均粒径(dp)。例如，初级颗粒可具有约20nm至约80nm、或约20nm至约75nm、或约20nm至约70nm、或约25nm至约65nm、或约25nm至约60nm的平均粒径(dp)。这些值与添加任何可选涂层之前的初级颗粒有关。

平均初级粒径(dp)通常通过渗透率进行测量，如下所述：

dp由根据BS 4359-2得出的方法测得的渗透率确定。该方法的基础是粒料的透气度的测量，类似于“Blaine”或“Lea&Nurse方法”。dp的计算源自Carman&Malherbe公式：

和

可以看出，根据Carman&Malherbe公式确定的平均粒径ds并非绝对独立于粒料的孔隙率。因此，考虑了参考孔隙率ε＝0.45进行了校正，并根据下式计算dp：

dp＝ds×e^{-3.2(ε-0，45)}

定义和统称如下：

q＝通过PCC粒料的气流体积率(cm³/g)，

ε＝孔隙率，

W＝PCC的重量，

L＝粒料的厚度，

D＝PCC密度(g/cm³)，

A＝粒料的横截面积(cm²)，

ds＝根据Carman&Malherbe的平均粒径(μm)，和

dp＝平均粒径(μm)。

菱面体晶体可以例如形成细长的实体(例如，纳米纤维和/或纳米链状附聚物)。偏三角面体晶体本身是细长的实体。多孔PCC可以例如具有细长的形状(即纵横比大于1)。细长实体可以例如具有等于或大于约2、或等于或大于约3、或等于或大于约4、或等于或大于约5的纵横比。细长实体可以例如具有等于或小于约50、或等于或小于约40、或等于或小于约20、或等于或小于约15、或等于或小于约10的纵横比。纵横比是指颗粒的“较大尺寸”(L)(通常是其长度)与颗粒的“较小尺寸”(通常是其直径)之比。可以通过使用SEM或TEM的图像分析并算出算术平均纵横比来确定纵横比。

多孔PCC可以例如至少部分地包括细长的实体。基于碳酸钙颗粒的重量，多孔PCC可例如包含至少约1％的细长实体。例如，基于碳酸钙颗粒的重量，多孔PCC可包含至少约8％、或至少约10％、或至少约15％的细长实体。

例如，偏三角面体晶体的平均初级粒径可以为约80nm至约300nm，例如约100nm至约200nm。这是指颗粒的较小尺寸。

细长实体(例如偏三角面体初级颗粒)可以例如聚集以形成微壳。

PCC的基本颗粒可以各种方式聚集以形成二级结构。例如，PCC的基本颗粒可以至少部分为纳米纤维或纳米链状附聚物的形式。例如，多孔PCC可包含纳米纤维或纳米链状附聚物、基本上由纳米纤维或纳米链状附聚物组成或由纳米纤维或纳米链状附聚物组成。可以将它们描述为由至少两个相互连接的初级颗粒构成，因此具有细长的形态。例如，PCC的基本颗粒可以至少部分地为单个的初级颗粒的形式和/或可以是随机聚集的。

每个纳米纤维和/或纳米链状附聚物可包含约2至约20个初级颗粒。例如，每个纳米纤维和/或纳米链状附聚物可包含约2至约15、或约2至约10、或约2至约8个初级颗粒。

在术语“纳米纤维”和“纳米链状附聚物”中，前缀“纳米”是指纳米纤维或纳米链状附聚物具有至少一个纳米级的特征尺寸，特别是平均小于500nm，例如小于250nm、或小于200nm、或小于100nm的特征尺寸。在纳米纤维或纳米链状附聚物中，所述特征尺寸是平均直径(即，对应于dp的纳米纤维的宽度)。

术语“纳米纤维”旨在表示特征尺寸即平均直径小于500nm，例如小于250nm或小于200nm或小于100nm的细长实体。术语“纳米链状附聚物”旨在表示特征尺寸即平均直径小于500nm，例如小于250nm、或小于200nm、或小于100nm的细长实体。纳米纤维与纳米链状附聚物的主要区别在于，单个的初级颗粒不再能区分，并且形成均匀显示的纳米纤维，甚至例如在电子显微镜照片上无论放大倍率如何皆是如此。在纳米链状附聚物中，初级颗粒保持其个体化并保持可见(例如在电子显微镜下)。纳米链状附聚物也可以称为“纳米串(nanorosaries)”。

形成纳米纤维和/或纳米链状附聚物的平均初级粒径(dp)通常接近偏三角面体基本颗粒的较小尺寸，并且接近纳米纤维和/或纳米链状附聚物的平均直径。平均初级粒径(dp)例如可以与偏三角面体颗粒的较小尺寸和/或纳米纤维和/或纳米链状附聚物的平均直径相差小于50％、或小于25％、或小于10％。

术语“至少部分地以纳米纤维或纳米链状附聚物的形式存在”是指沉淀的碳酸钙颗粒一般以纳米纤维或纳米链状附聚物的形式存在的量为碳酸钙颗粒的至少1重量％。通常，沉淀的碳酸钙颗粒以纳米纤维或纳米链状附聚物的形式存在的量为碳酸钙颗粒的至少8重量％。例如，沉淀的碳酸钙颗粒以纳米纤维或纳米链状附聚物的形式存在的量可以为碳酸钙颗粒的至少10重量％，或碳酸钙的至少11重量％、或至少约12重量％、或至少约13重量％、或至少约14重量％、或至少约15重量％。例如，沉淀的碳酸钙颗粒以纳米纤维或纳米链状附聚物的形式存在的量可以为碳酸钙颗粒的多达约100重量％、或多达约99重量％、或多达约98重量％、或多达约95重量％、或多达约90重量％、或多达约85重量％、或多达约80重量％、或多达约75重量％。非纳米纤维或纳米链状附聚物形式的剩余沉淀碳酸钙颗粒可以例如以单个初级颗粒或单个初级颗粒的聚集体(例如无规聚集体)的形式存在。

可以依靠SEM(扫描电子显微镜法)或TEM(透射电子显微镜法)图像分析来评估纳米纤维或纳米链状附聚物的量。相对于基本纳米颗粒的总数，所获得的值对应于属于纳米纤维的基本颗粒的数量，测量在可接受的分辨率的区域中进行。因此，均值是算术平均值。优选测定均质样品中的量。为了使用SEM进行测定，将碳酸钙颗粒金属化：将样品直接放置在石墨带上，然后在10^-1Pa的真空和6mA的光束强度下用铂进行金属化1分钟。使用HitachiS-4800SEM进行测量。这也可用于测定偏三角面体初级颗粒的平均直径和/或纳米纤维和/或纳米链状附聚物的平均直径。通过对利用SEM或TEM采集的照片进行图像分析、直接测量颗粒的长度或测量包含颗粒的矩形的长度，可以估算平均长度和直径。

当使用SEM或TEM测量平均直径、长度等时，应以合理的方式选择放大倍率，以便合理地定义颗粒并且其以足够的数量存在。在这种情况下，对合理数量的图片(例如约10张图片)进行分析，应该可以对颗粒进行准确的表征。如果放大倍率太低，则颗粒数将太大，且分辨率太低。如果放大倍率太高，例如每张图片少于10个颗粒时，则要分析的图片数量将太大，需分析数百张图片以提供准确的测量值。因此，必须选择用于提供纳米颗粒在样品中的良好分散度的方法。例如，使用SEM时的50k的放大倍率可能是合适的。

纳米纤维和/或纳米链状附聚物可具有约20nm至约2000nm的平均长度。例如，纳米纤维和/或纳米链状附聚物可具有约20nm至约1900nm、或约20nm至约1800nm、或约20nm至约1700nm、或约20nm至约1600nm、或约20nm至约1500nm、或约20nm至约1400nm、或约20nm至约1300nm、或约20nm至约1200nm、或约20nm至约1100nm、或约20nm至约1000nm的平均长度。例如，纳米纤维和/或纳米链状附聚物可具有约50nm至约1000nm、或约50nm至约900nm、或约50nm至约800nm、或约100nm至约700nm、或约100nm至约600nm、或约100nm至约500nm、或约150nm至约500nm、或约200nm至约500nm的平均长度。例如，纳米纤维和/或纳米链状附聚物可具有约100nm至约400nm、或约100nm至约300nm、或约150nm至约250nm的平均长度。

二级结构可以例如以各种方式进一步聚集以形成三级结构。

例如，沉淀的碳酸钙的纳米纤维或纳米链状聚集体可进一步聚集以形成微壳或微束(microsheave)。微壳可由数十至数百个纳米纤维或纳米链状附聚物组成。在这种情况下，纳米纤维或纳米链状附聚物通常至少在微壳状附聚物的内部可见。微束也被称为“捆(faggot)”。纳米纤维或纳米链以令人惊讶的有组织的方式在这样的微束中彼此平行地聚集。这种微束通常由几十个相似的纳米纤维和/或纳米链组成。此数目优选大于100。包含超过10,000个纳米纤维和/或纳米链的微束是例外。微束的直径例如可以等于或大于约50nm，例如在约100nm至约500nm之间。微束的长度可以例如类似于纳米纤维和/或纳米链状附聚物的长度。通常，微束的长度大于纤维的长度。例如，微束的长度可以在约500nm与约1500nm之间。作为选择，纳米纤维或纳米链状附聚物可以以无规方式聚集。在下文中，可能倾向于就微壳来讨论本发明。然而，本发明不应被解释为限于这样的实施方式。

在某些实施方式中，按碳酸钙颗粒的重量计，PCC至少部分地以微壳的形式存在，所述微壳包含纳米纤维或纳米链状附聚物、基本上由纳米纤维或纳米链状附聚物或由纳米纤维或纳米链状附聚物组成。在某些实施方式中，按碳酸钙颗粒的重量计，至少约1％的PCC颗粒以微壳的形式存在，所述微壳包含纳米纤维或纳米链状附聚物、基本上由纳米纤维或纳米链状附聚物或由纳米纤维或纳米链状附聚物组成。例如，按碳酸钙颗粒的重量计，至少约8％、或至少约10％、或至少约15％、或至少约20％、或至少约25％、或至少约30％、或至少约35％、或至少约40％、或至少约45％、或至少约50％的PCC以微壳的形式存在，所述微壳包含纳米纤维或纳米链状附聚物、基本上由纳米纤维或纳米链状附聚物或由纳米纤维或纳米链状附聚物组成。在某些实施方式中，按碳酸钙颗粒的重量计，多达约100％的PCC颗粒为微壳的形式，所述微壳包含纳米纤维或纳米链状附聚物、基本上由纳米纤维或纳米链状附聚物或由纳米纤维或纳米链状附聚物组成。例如，按碳酸钙颗粒的重量计，多达约99％、或多达约98％、或多达约95％、或多达约90％、或多达约85％、或多达约80％、或多达约75％、或多达约70％的PCC颗粒为微壳的形式，所述微壳包含纳米纤维或纳米链状附聚物、基本上由纳米纤维或纳米链状附聚物或由纳米纤维或纳米链状附聚物组成。

多孔PCC可例如包括纳米纤维和/或纳米链状附聚物的微壳、偏三角面体晶体的微壳、纳米纤维和/或纳米链状附聚物和偏三角面体晶体的微壳，或其中一种或多种的组合。

多孔PCC可以例如包括纳米板。例如，初级颗粒可以采用纳米板的形状。每个纳米板可以例如具有等于或大于约20nm的厚度。例如，每个纳米板可以独立地具有在约20nm至约50nm范围内的厚度。纳米板可具有等于或大于约5的直径/厚度比。直径/厚度比可以例如等于或小于约100，或等于或小于约10。

纳米板可以例如重叠以形成“纳米板的折叠体(accordian)”。折叠体的长度可以例如等于或大于约200nm。例如，折叠体的长度可以等于或小于约1500nm。

多孔PCC可具有例如约0.1μm至约10μm的d₅₀(沉降图)。例如，多孔PCC可具有约0.1μm至约9μm、或约0.1μm至约8μm、或约0.1μm至约7μm、或约0.1μm至约6μm、或约0.1μm至约5μm的d₅₀(沉降图)。例如，多孔PCC可具有约0.2μm至约5μm、或约0.2μm至约4.5μm、或约0.3μm至约4μm、或约0.5μm至约4μm、或约0.5μm至约3.5μm、或约0.5μm至约3μm、或约0.6μm至约2.5μm、或约0.6μm至约2μm、或约0.7μm至约1.5μm、或约1μm至约2μm的d₅₀(沉降图)。例如，多孔PCC可具有约0.6μm至约4μm的d₅₀(沉降图)。

多孔PCC可具有例如约0.5μm至约15μm的d₉₅(沉降图)。例如，多孔PCC可具有约0.5μm至约14μm、或约0.5μm至约13μm、或约0.5μm至约12μm、或约0.5μm至约11μm、或约0.5μm至约10μm、或约0.5μm至约9μm、或约0.5μm至约8μm的d₉₅(沉降图)。例如，多孔PCC可具有约1μm至约8μm、或约1μm至约7.5μm、或约1μm至约7μm、或约1μm至约6.5μm、或约1至约6μm、或约1.5μm至约5.5μm、或约2μm至约5μm、或约2.5μm至约4.5μm、或约3μm至约4μm的d₉₅(沉降图)。例如，多孔PCC可具有约2.5μm至约5μm的d₉₅(沉降图)。

多孔PCC可具有例如约0.2μm至约12μm的d₇₅(沉降图)。例如，多孔PCC可具有约0.2μm至约11μm、或约0.2μm至约10μm、或约0.2μm至约9μm、或约0.2μm至约8μm、或约0.2μm至约7μm、或约0.2μm至约6μm的d₇₅(沉降图)。例如，多孔PCC可具有为约0.2μm至约5.5μm、或约0.3μm至约5μm、或约0.4μm至约4.5μm、或约0.5μm至约4μm、或约0.5μm至约3.5μm、或约0.6μm至约3μm的d₇₅(沉降图)。例如，多孔PCC可具有约0.7μm至约3μm的d₇₅(沉降图)。

多孔PCC可具有例如约0.05μm至约5μm的d₂₅(沉降图)。例如，多孔PCC可具有约0.05μm至约4.5μm、或约0.05μm至约4μm、或约0.05μm至约3.5μm、或约0.1μm至约3μm、或约0.1μm至约2.5μm、或约0.1μm至约2μm、或约0.2μm至约1.5μm、或约0.3μm至约1μm的d₂₅(沉降图)。

多孔PCC可具有例如约0.1μm至约10μm的d₅₀(沉降图)、约0.5μm至约15μm的d₉₅(沉降图)和约0.05μm至约5μm的d₂₅(沉降图)。多孔PCC可以例如另外具有约0.2μm至约12μm的d₇₅(沉降图)。

多孔PCC可具有例如约0.1μm至约5μm的d₅₀(沉降图)、约1μm至约8μm的d₉₅(沉降图)和约0.1μm至约3μm的d₂₅(沉降图)。多孔PCC可以例如另外具有约0.5μm至约6μm的d₇₅(沉降图)。

多孔PCC可具有例如约0.6μm至约4μm的d₅₀(沉降图)、约1μm至约6μm的d₉₅(沉降图)和约0.1μm至约2μm的d₂₅(沉降图)。多孔PCC可以例如另外具有约0.5μm至约5μm的d₇₅(沉降图)。

多孔PCC可具有例如约1μm至约2μm的d₅₀(沉降图)、约3μm至约4.5μm的d₉₅(沉降图)和约0.3μm至约1.5μm的d₂₅(沉降图)。多孔PCC可以例如另外具有约1.5μm至约3μm的d₇₅(沉降图)。

多孔PCC可具有例如约5μm至约10μm的d₉₅(激光)。例如，多孔PCC可具有约5.5μm至约9.5μm、或约6μm至约9μm、或约6.5μm至约8.5μm、或约7μm至约8μm的d₉₅(激光)。

多孔PCC可具有例如约2μm至约8μm的d₇₅(激光)。例如，多孔PCC可具有约2.5μm至约7.5μm、或约3μm至约7μm、或约3.5μm至约6.5μm、或约4μm至约6μm、或约4.5μm至约5.5μm、或约4μm至约5μm的d₇₅(激光)。

多孔PCC可具有例如约0.5μm至约6μm的d₅₀(激光)。例如，多孔PCC可具有约1μm至约5.5μm、或约1.5μm至约5μm、或约2μm至约4.5μm、或约2.5μm至约4μm、或约3μm到约3.5μm的d₅₀(激光)。

多孔PCC可具有例如约0.1μm至约4μm的d₂₅(激光)。例如，多孔PCC可具有约0.5μm至约3.5μm、或约0.5μm至约3μm、或约1μm至约2.5μm、或约1μm至约2μm、或约1.5μm到约2.5μm的d₂₅(激光)。

多孔PCC可具有例如约5μm至约10μm的d₉₅(激光)，约0.5μm至约6μm的d₅₀(激光)和约0.1μm至约4μm的d₂₅(激光)。多孔PCC可以例如还具有约2μm至约8μm的d₇₅(激光)。

多孔PCC可具有例如约6.5μm至约8.5μm的d₉₅(激光)，约2μm至约4μm的d₅₀(激光)和约1μm至约3μm的d₂₅(激光)。多孔PCC可以例如还具有约4μm至约6μm的d₇₅(激光)。

多孔PCC可具有例如约7μm至约8μm的d₉₅(激光)，约2.5μm至约3.5μm的d₅₀(激光)和约1.5μm至约2.5μm的d₂₅(激光)。多孔PCC可以例如还具有约4μm至约5.5μm的d₇₅(激光)。

多孔PCC可以例如包含小于约5重量％的如通过沉降图和/或激光测得尺寸大于10μm的聚集体。例如，多孔PCC可以包含小于4重量％、或小于3重量％、或小于2重量％、或小于1重量％的如通过沉降图和/或激光测得尺寸大于10μm的聚集体。

多孔PCC的d₅₀、d₉₅、d₇₅和d₂₅分别是指最终(例如三级结构)PCC材料的d₅₀、d₉₅、d₇₅和d₂₅，因此可以指所形成的聚集体/附聚物的尺寸。例如，在多孔PCC完全由微壳组成的情况下，d₅₀、d₉₅、d₇₅和d₂₅是指微壳的大小。

使用由Micromeritics Instruments Corporation,Norcross,Georgia,USA(电话：+17706623620；网站：www.micromeritics.com)提供的Sedigraph 5100机器(在本文中称为“Micromeritics Sedigraph 5100单元”)在完全分散的条件下将颗粒状填料或材料在水性介质中的沉淀，从而可以公知的方式测量本文所指的颗粒尺寸性质。这种机器提供在本领域中被称为“等效球直径”(‘equivalent spherical diameter’，e.s.d)的尺寸小于给定的e.s.d值的颗粒的累积重量百分比的测量值和曲线图。平均粒径d₅₀是以此方式确定的颗粒e.s.d的值，此时有50重量％的等效球直径小于d₅₀值的颗粒。d₉₈、d₉₀和d₁₀是以此方式确定的颗粒e.s.d.的值，此时分别有98重量％、90重量％和10重量％的等效球直径小于d₉₈、d₉₀或d₁₀值的颗粒。

本文提及的颗粒尺寸性质也可以通过湿式马尔文激光散射(标准ISO 13320-1)来测量。在该技术中，基于米氏理论(Mie theory)的应用，可以使用激光束的衍射来测量粉末、悬浮液和乳液中的颗粒尺寸。这种机器，例如Malvern Mastersizer S(由Malverninstruments提供)提供在本领域中被称为“等效球直径”(e.s.d)的尺寸小于给定的e.s.d值的颗粒的累积体积百分比的测量值和曲线图。平均粒径d₅₀是以此方式确定的颗粒e.s.d的值，此时有50重量％的等效球直径小于d₅₀值的颗粒。为了避免疑问，使用激光散射的颗粒尺寸测量不是上述的沉降方法的等效方法。

在某些实施方式中，多孔PCC包含纳米纤维和/或纳米链状附聚物的微壳，其中纳米纤维和/或纳米链状附聚物具有约100nm至约500nm的平均长度，初级颗粒具有约20nm至约100nm的平均直径(dp)，多孔PCC具有约0.1μm至约5μm的d₅₀。

多孔PCC可以例如具有大于1的聚集率，该聚集率被定义为初级颗粒的聚集中值尺寸(d₅₀)与平均直径(dp)的比率。例如，多孔PCC可具有等于或大于约2、或等于或大于约5、或等于或大于约10、或等于或大于约20的聚集率。例如，多孔PCC可具有等于或小于约300、或等于或小于约100、或等于或小于约50的聚集率。

PCC可以任选地被表面改性，例如通过涂覆。涂层可以由硅烷或其任何盐(例如有机硅烷)组成、基本上由硅烷或其任何盐(例如有机硅烷)组成、或包括硅烷或其任何盐(例如有机硅烷)。PCC可以用脂肪酸或其盐涂覆。例如，碳酸钙可以涂覆有硬脂酸或硬脂酸酯。基于经涂覆的PCC的总重量，涂层的水平可以为约0.1重量％至约10重量％，例如约0.1重量％至约3重量％，例如约0.5、或0.6、或0.7或0.8重量％至约2.0重量％，例如约1.5重量％。本文所使用的术语“涂层”应被广义地理解，并且不限于例如均匀的涂层或覆盖颗粒的整个表面区域的涂层。在本发明的某些实施方式的范围内，表面的离散区域被涂层改性的颗粒应理解为被涂覆。在某些实施方式中，多孔PCC没有被表面改性或涂覆。

多孔PCC(即最终的PCC材料)可具有例如约10m²/g至约200m²/g的BET表面积。例如，多孔PCC可具有约20m²/g至约190m²/g、或约20m²/g至约180m²/g、或约20m²/g至约170m²/g、或约20m²/g至约160m²/g、或约20m²/g至约150m²/g、或约20m²/g至约140m²/g、或约20m²/g至约130m²/g、或约20m²/g至约120m²/g、或约20m²/g至约110m²/g、或约20m²/g至约100m²/g的BET表面积。多孔PCC可具有例如约15m²/g至约95m²/g、或约20m²/g至约90m²/g、或约25m²/g至约85m²/g、或约30m²/g至约80m²/g的BET表面积。例如，多孔PCC可具有约10m²/g至约60m²/g、或约15m²/g至约55m²/g、或约20m²/g至约50m²/g、或约20m²/g至约45m²/g的BET表面积。

如本文所用，“BET表面积”是指相对于单位质量的颗粒滑石颗粒的表面的面积，根据BET方法由吸附在所述颗粒的表面上以形成完全覆盖所述表面的单分子层的氮的量来测定(根据BET方法、AFNOR标准X11-621和622或ISO 9277进行测量)。在某些实施方式中，根据ISO 9277或与其等效的任何方法测定BET表面积。BET表面积与任何可选涂覆之前的PCC聚集体有关。

多孔PCC可以任选地进一步包含一种或多种结晶控制剂。结晶控制剂可以例如选自下组：聚丙烯酸、其盐及其混合物，柠檬酸，二辛基磺基琥珀酸钠，聚天冬氨酸和乙二胺四乙酸(EDTA)。聚丙烯酸、其盐及其混合物以及乙二胺四乙酸(EDTA)是最优选的结晶控制剂。

结晶控制剂可以例如以等于或大于约0.1重量％(以碳酸钙重量计)的量存在于多孔PCC中。例如，结晶控制剂可以以等于或大于约0.2重量％、或等于或大于约0.25重量％、或等于或大于约0.5重量％的量存在于多孔PCC中。例如，结晶控制剂可以以等于或小于约4重量％、或等于或小于约3重量％、或等于或小于约2.5重量％、或等于或小于约2重量％、或等于或小于约1重量％的量存在于多孔PCC中。

当聚丙烯酸、其盐及其混合物存在于沉淀碳酸钙颗粒中时，聚丙烯酸或其盐，特别是钠盐的分子量通常为约500至约15,000g/mol。分子量可以例如等于或大于约500g/mol、或等于或大于约700g/mol、或等于或大于约1000g/mol。通常，分子量等于或小于约15,000g/mol、或等于或小于约10,000g/mol、或等于或小于约5000g/mol。例如，分子量可以为约1000至约3500g/mol。如果聚丙烯酸以盐(例如钠盐)的形式存在，则通过其阳离子(特别是钠)的酸中和度可以为0至100％。例如，约70％的酸基可被中和。因此，结晶控制剂可具有约5至约6的pH。例如，约100％的酸基可被中和，结晶控制剂可具有约6.5至约10的pH。

例如，多孔PCC在105℃下的干燥失重(LOD)可以等于或小于约15g/kg。例如，多孔PCC可具有等于或小于约14g/kg、或等于或小于约13g/kg、或等于或小于约12g/kg、或等于或小于约11g/kg、或等于或小于约10g/kg的LOD。例如，多孔PCC可具有约2g/kg至约15g/kg的LOD。例如，多孔PCC可具有约3g/kg至约12g/kg、或约4g/kg至约10g/kg、或约5g/kg至约9g/kg、或约6g/kg至约8g/kg的LOD。

LOD根据以下过程确定：

在105℃预干燥的称量瓶中称量约10克沉淀的碳酸钙颗粒(精确至0.1mg)，并在约105℃下加热3小时。将瓶子在干燥器中冷却至约22℃，并称重(精确至0.1mg)。干燥失重计算为g/kg＝1000*(M1-M2)/M1，其中M1是干燥前颗粒的质量(以g为单位)，M2是干燥后颗粒的质量(以g为单位)。结果以g/kg(小数点后一位)提供。

本文公开的组合物(例如聚合物组合物)可以例如包含其他添加剂。例如，该组合物可以进一步包含一种或多种偶联剂(例如，马来酸酐接枝的聚烯烃)、增容剂(例如，马来酸酐接枝的聚烯烃)、遮光剂、颜料、着色剂、增滑剂(例如芥酸酰胺)、抗氧化剂、防雾剂、抗静电剂、防结块剂、防潮添加剂、阻气添加剂、分散剂、烃蜡、稳定剂、助稳定剂、润滑剂、提高韧性的试剂、改善热和形态稳定性的试剂、改善加工性能的试剂、加工助剂(例如

)、脱模剂(例如脂肪酸，脂肪酸的锌、钙、镁、锂盐，有机磷酸酯，硬脂酸，硬脂酸锌，硬脂酸钙，硬脂酸镁，硬脂酸锂，油酸钙，棕榈酸锌)、抗氧化剂和增塑剂。

基于组合物的总重量，其他添加剂各自可以独立地以约0％至约2％的量存在于组合物中。例如，其他添加剂各自可以以约0％至约1.5％、或约0％至约1％、或约0％至约0.5％的量存在于组合物中。基于组合物的总重量，组合物可以例如包含不超过约10重量％、或不超过约5重量％、或不超过约4重量％、或不超过约3重量％、或不超过约2重量％的其他添加剂。

根据本文所述的任何方面或实施方式，本文还提供了包含多孔PCC的组合物(例如聚合物组合物)。根据本文所述的任何方面或实施方式，本文还提供了包含聚合物和多孔PCC、基本上由聚合物和多孔PCC组成或由聚合物和多孔PCC组成的组合物。根据本文所述的任何方面或实施方式，本文还提供了由组合物制成或包含组合物的制品。

根据本文所述的任何方面或实施方式，本文还提供了制备组合物(例如聚合物组合物)的方法。该方法可以例如包括将聚合物、多孔PCC和任何任选的添加剂混合，并且任选地固化混合物。

本文所述的聚合物组合物可以例如通过将聚合物与多孔PCC配混来制备。配混本身是聚合物加工和制造领域的技术人员众所周知的技术，其包括通过将处于熔融状态的聚合物和任选的添加剂混合和/或共混来制备塑性制剂。在本领域中应理解，配混不同于在低于组分熔融的温度下进行的共混或混合过程。配混例如可以用于形成母料组合物。配混可以例如包括将母料组合物添加到聚合物中以形成另外的聚合物组合物。

本文所述的聚合物组合物可以例如被挤出。例如，可以使用螺杆(如双螺杆)混料机如Baker Perkins 25mm双螺杆混料机进行配混。例如，可以使用多辊磨机如双辊磨机进行配混。例如，可以使用共捏合机或内部混合机进行配混。本文公开的方法可以例如包括压缩成型或注射成型。可以将聚合物和/或PCC和/或任选的添加剂预混合并从单个料斗进料。

所得的熔体可以例如在例如水浴中冷却，然后造粒。所得的熔体可以压延以形成片或膜。

本文所述的聚合物组合物可以例如成型为期望的形式或制品。聚合物组合物的成形可以例如包括加热组合物以使其软化。本文所述的聚合物组合物可以例如通过模塑(例如压缩模塑、注射模塑、拉伸吹塑、注射吹塑、包塑)、挤出、浇铸或热成型来成形。

例如，本文公开的组合物可以基本上不含除多孔PCC以外的任何VOC减少剂。术语“基本上不含”可以例如是指基于组合物的总重量，等于或小于约2重量％、或等于或小于约1重量％、或等于或小于约0.5重量％、或等于或小于约0.1重量％。

如本文所用，术语“基本上由...组成”可以例如排除未明确列举的另外的要素、步骤或成分，除非该另外的要素、步骤或成分实质上不影响本发明的基本和新颖的性质。如果一种或多种另外的要素、步骤或成分是组合物的一种或多种附加的组分，则组合物中附加组分的总量可以例如限制为10重量％。例如，组合物中附加组分的总量可以限制为9重量％、或8重量％、或7重量％、或6重量％、或5重量％、或4重量％、或3重量％、或2重量％或1重量％。

前述内容没有限制地广泛地描述了本发明的某些实施方式。对于本领域技术人员而言显而易见的变化和修改旨在落入由所附权利要求书限定的本发明的范围内。

实施例

表1中限定的组合物如下制备：首先将各组分干混，然后在5分钟内将共混物转移至155℃的双辊磨机中，并通过在室温金属板之间压制而尽可能快地冷却。将该组合物在170℃下模塑，并在模塑后再次迅速冷却。

表2中限定的组合物如下制备：将组分在20分钟内在双辊磨机上于65℃至70℃之间共混，然后将温度降低至30℃。在将厚度减小至约2.2至2.6mm之后将组合物卸料。将该组合物在180℃下模塑。

GCC填料是BET表面积为2m²/g，d₅₀(沉降图)为3μm，38重量％(+/-5重量％)的颗粒小于2μm，15重量％的颗粒大于10μm的GCC。

测试了以下矿物在各种配方中的VOC的减少。

PCC 1是BET表面积约为32m²/g，d₅₀(沉降图)约为1.4μm的多孔PCC。PCC 1具有约0.05cm³/g的平均孔体积和约16.5nm的平均孔径。

PCC 2是BET表面积约为19m²/g，d₅₀(激光)约为0.5μm的无孔PCC。PCC 2具有约0.03cm³/g的总孔体积和约11nm的平均孔径。

PCC 3是BET表面积约为20m²/g，d₅₀(激光)约为0.5μm的无孔PCC。PCC 3具有约0.04cm³/g的总孔体积和约11nm的平均孔径。

PCC 4是BET表面积约为44.5m²/g，d₅₀(激光)约为3.35μm的多孔PCC。PCC4具有约0.12cm³/g的平均孔体积和约15nm的平均孔径。

DE 1是BET表面积为2m²/g，90％的颗粒小于25.0μm(激光)，50％的颗粒小于14.1μm(激光)，以及10％的颗粒小于5.89μm(激光)的助熔煅烧硅藻土。

DE 2是BET表面积为1.5m²/g，90％的颗粒小于27.83μm(激光)，50％的颗粒小于15.76μm(激光)，以及10％的颗粒小于6.60μm(激光)的助熔煅烧淡水硅藻土。

GCC 1是BET表面积为3m²/g，d₅₀(沉降图)为3.5μm，以及32重量％的颗粒小于2μm的GCC。

硅灰石1是BET表面积为3.0m²/g，d₅₀(激光)为4μm，研磨细度(Hegman)为6的硅灰石。

表1.

表2.

通过将样品引入脱气室以便在2小时内于80℃的重组气流下进行热脱附而分析VOC排放。排放的气体储存在

载体上，然后通过TD/G CMS进行分析。将VOC排放与对比组成进行比较，对比组成除了不包含VOC减少剂以外其余相同。

在PVC中，令人惊讶地发现PCC 1减少了33％的VOC排放，而PCC 2对此没有影响，PCC 3则使排放水平增加了32％。DE 1减少了29％的VOC排放，DE 2使排放水平增加了96％。与PCC 1相比，PCC 4减少了70％的VOC排放。

在EPDM中，令人惊讶地发现PCC 1减少了15％的VOC排放，而DE 2减少了10％的VOC排放，PCC 2、PCC 3和GCC 1对VOC排放没有影响。

Claims

1.多孔沉淀碳酸钙(PCC)用于保留挥发性有机化合物(VOC)的用途。

2.减少组合物中挥发性有机化合物(VOC)排放的方法，所述方法包括向所述组合物中添加多孔沉淀碳酸钙(PCC)。

3.如权利要求1所述的用途或如权利要求2所述的方法，其中，所述多孔PCC的总孔体积等于或大于约0.04cm³/g或等于或大于约0.05cm³/g。

4.如前述权利要求中任一项所述的用途或方法，其中，所述多孔PCC的平均孔径等于或大于约2nm或等于或大于约12nm。

5.如前述权利要求中任一项所述的用途或方法，其中，所述多孔PCC的BET表面积为约10m²/g至约200m²/g，例如约20m²/g至约100m²/g。

6.如前述权利要求中任一项所述的用途或方法，其中，所述多孔PCC的d₅₀(沉降图)为约0.1μm至约10μm，例如约0.5μm至约5μm。

7.如前述权利要求中任一项所述的用途或方法，其中，所述多孔PCC包括纳米纤维和/或纳米链状附聚物，其各自由多个互连的初级颗粒组成。

8.如权利要求7所述的用途或方法，其中，所述初级颗粒是方解石晶体，例如具有菱面体形态的方解石晶体。

9.如权利要求7或8所述的用途或方法，其中，所述纳米纤维和/或纳米链状附聚物聚集以形成微壳。

10.如权利要求7至9中任一项所述的用途或方法，其中，所述初级颗粒的平均粒径(dp)为约10nm至约500nm，例如约20nm至约100nm。

11.如权利要求7至10中任一项所述的用途或方法，其中，所述纳米纤维和/或纳米链状附聚物的平均长度为约20nm至约2000nm，例如约200nm至约500nm。

12.如前述权利要求中任一项所述的用途或方法，其中，所述多孔PCC包括结晶控制剂。

13.如权利要求2至12中任一项所述的方法，其中，所述组合物是聚合物组合物。

14.如权利要求13所述的方法，其中所述聚合物是聚氧甲烯(POM)、乙烯丙烯二烯单体橡胶(EPDM)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚氯乙烯或其中一种或多种的组合。

15.如权利要求2至14中任一项所述的方法，其中，所述组合物的VOC排放比比较组合物的VOC排放少至少约10％，所述比较组合物除了不包含多孔PCC以外其余相同。

16.如权利要求1至12中任一项所述的用途，其中，所述多孔PCC保留来自大气例如来自化石燃料烟气或香烟烟气的VOC。

17.如权利要求1至12中任一项所述的用途，其中，所述多孔PCC将VOC保留在组合物中。

18.如权利要求1至12中任一项所述的用途，其中所述多孔PCC将VOC保留在聚合物组合物中，例如其中所述聚合物是聚氧甲烯(POM)、乙烯丙烯二烯单体橡胶(EPDM)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚氯乙烯或其中一种或多种的组合。

19.包含多孔沉淀碳酸钙(PCC)的聚合物组合物。

20.如权利要求19所述的聚合物组合物，其中，所述多孔PCC如权利要求3至12中任一项所述。

21.如权利要求19或20所述的聚合物组合物，其中，所述聚合物是聚氧甲烯(POM)、乙烯丙烯二烯单体橡胶(EPDM)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚氯乙烯或其中一种或多种的组合。

22.制备包含多孔沉淀碳酸钙(PCC)的聚合物组合物的方法，所述方法包括将所述多孔PCC与聚合物树脂混合并且任选地固化混合物。