CN113980491A - 一种抗流挂pvc增塑糊用纳米碳酸钙的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗流挂PVC增塑糊用纳米碳酸钙的制备方法,是将悬浮液用磷酸化合物进行预处理将预处理后的悬浮液利用脂肪酸皂化液、聚已二醇、脂肪酸甲酯磺酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸单酯的复配成表面活性剂进行表面改性，得改性纳米碳酸钙悬浮液；最后经过压滤，干燥，过筛，即获得抗流挂PVC增塑糊用纳米碳酸钙。本方法能够使得纳米碳酸钙填充PVC增速糊后具备较好的流挂性能，流动性，粘弹性、分散性、抗冲击性能及稳定性，作为优异的汽车底盘填料。

Description

一种抗流挂PVC增塑糊用纳米碳酸钙的制备方法
技术领域
本发明属于碳酸钙表面处理技术领域，具体是一种抗流挂PVC增塑糊用纳米碳酸钙的制备方法。
背景技术
PVC增塑糊是一种典型的软质PVC产品的应用形式，PVC增塑糊是将PVC糊树脂和其他助剂，如填充剂、稳定剂和颜料等悬浮在液态增塑剂中所形成的糊状分散体系。PVC糊树脂由于其具有制备工艺简单，性能稳定，易控制，使用方便，制品性能优良，化学稳定性好，易着色机械强度等优点，通过旋转模塑、蘸塑、滴塑等工艺形式将产品应用于壁纸、汽车、玩具、包装等各种领域。针对汽车底盘涂料行业，PVC增塑糊应具备良好的触变性和稳定性，使其在使用(喷涂)过程中因高速剪切而表现出低黏度，易于喷涂、流平，并在喷涂后不产生流挂等性能。
纳米碳酸钙作为PVC增塑糊的主要功能性填充料，表面亲水疏油，呈强极性，具有补强性能，其颗粒形态、粒径较小等问题使其不能与高分子有机物发生化学交联从而影响增塑糊流变性能。此外，纳米碳酸钙具有极大的比表面积和较高的比表面能，在制备和后处理过程中极易发生粒子凝并、团聚，形成二次粒子，使粒子粒径变大，纳米碳酸钙表面处理后，能够克服上面的缺点，因此说明纳米碳酸钙表面处理是纳米碳酸钙作为填充材料必不可少的一个步骤。近年来有关于纳米碳酸钙的表面处理技术层出不穷。
专利CN 106928753 A公开了一种用于PVC汽车底盘抗石击涂料改性碳酸钙的制备方法。配置了质量浓度为10-20％的氢氧化钙悬浊液，搅拌状态下加入聚丙烯酸-聚丙烯酸钠，在室温～100℃下搅拌20-30min，然后以10-40L/h的速率通入含有25-98％二氧化碳的气体，继续搅拌反应直到pH＝7.0-7.5，停止加热，接着加入聚丙烯酸-聚丙烯酸钠，继续搅拌30-50min，得到碳酸钙浆液。但由于表面处理剂及处理过程单一，因此很难做到避免纳米碳酸钙在表面处理过程中发生再溶解，团聚，形成二次粒子的问题。因此保证不了纳米碳酸钙的使用稳定性。
专利CN 107739530 A公开了一种涂料专用的高触变性纳米碳酸钙制备方法。其制备方法如下，(1)天然石灰石经1050-1090℃高温煅烧成氧化钙，然后加入冷水消化成重量百分比20％-30％的氢氧化钙乳液；氢氧化钙乳液投入反应釜中，并加入乙二醇充分混合，乙二醇的加入量为氢氧化钙重量的6％-10％，然后在30-70℃温度下通入二氧化碳进行碳化反应，碳化1h，加入双氧水控制各晶面的晶型，双氧水加入量为氢氧化钙重量的0.25％-0.65％，继续碳化至乳液的pH为中性，停止反应；对碳化得到的粗制纳米碳酸钙粒子进行筛分，收集粒径≤400nm的纳米碳酸钙粒子，得到精制纳米碳酸钙；(2)往精制的纳米碳酸钙中加入质量比为0.5％-1.5％的醇胺脂肪酸钛偶联剂和质量比为2％-5％的树脂酸，并对纳米碳酸钙进行辐照2-5h，在辐照的同时对纳米碳酸钙、交联剂和树脂酸搅拌充分混合；(3)对辐照后的碳酸钙进行压滤、干燥，得高触变性纳米碳酸钙。尽管此类方法可以得到高触变性能的产品，但是由于其晶型添加剂复杂，纳米碳酸钙筛选过程复杂。
专利CN 108948794 A公开了一种PVC塑溶胶用纳米碳酸钙的制备方法。其制备方法如下，(1)将含量≥98％的石灰石，于850℃-1100℃温度下，煅烧成CaO，加热水消化，过筛除去杂质，保温陈化1～6小时后，冷却，调制成浓度为1.20-1.85mol/L的石灰乳液；(2)向石灰乳液中加入5.0％-10.0％的Ca(OH)2晶核形成控制剂，投入碳化塔或碳化釜中，通入一定浓度的CO2进行鼓泡碳化，碳化至pH值≤7为碳化终点，制为碳酸钙熟浆。(3)将碳酸钙熟浆送入活化反应罐，加入复配表面处理剂，使之充分接触，控制活化反应温度为55℃～90℃，为活化碳酸钙浆液。尽管改性过后的纳米碳酸钙可大幅度改善了PVC塑溶胶的冲击韧性，但是在碳化过程添加太多的晶型控制剂。
专利CN 103555032 A公开了一种抗腐蚀涂料用纳米级碳酸钙的制备方法。其制备方法如下，将100-120份轻质碳酸钙加入适量水，研磨成纳米浆料，于40-50℃下加入1-2份硅烷偶联剂KH580，搅拌30-50分钟后，再加入0.3-0.5份抗氧剂1076，1-2份抗氧剂BHT，搅拌10-20分钟后，过滤，干燥，磨粉；(2)将0.1-0.2份钼酸铵、1-2份甲基丙烯酸异丁酯，5-7份松香树脂，10-15份溶剂混匀，得改性液备用；(3)将所得粉体加入高速搅拌机中，保持温度在70-80℃，加入改性液，搅拌20-30分钟后，干燥，研磨成纳米粉末即得。所得纳米碳酸钙具有较好的亲油疏水性，同时因松香树脂具有形成包膜的作用，使得其填充的涂料具有防腐蚀的作用，但用于填充PVC增塑糊时触变性较差。
专利CN 109370261 A公开了一种PVC焊缝密封胶粘剂粘稠度增强用纳米碳酸钙的制备方法。该方法成功制备出粒径为20-50nm的纳米碳酸钙，并用羧甲基纤维素钠、改性松香酸以及硬脂酸钠成功对其表面改性，使其获得较好的应用粘度，但是该专利未提及表面改性剂对纳米碳酸钙稳定性，抗流挂以及屈服强度等方面的数据。
专利CN 108948794 A公开了一种PVC塑溶胶用纳米碳酸钙的制备方法。该方法在碳化获得纳米碳酸钙熟浆后添加硬脂酸盐、蓖麻油磷酸酯以及乳化剂复配表面处理剂进行包覆处理，成功制备出一种新型的纳米改性碳酸钙。但该专利的一步表面改性法在表面处理阶段仍存在纳米碳酸钙团聚，形成二次粒子等问题。
综上所述，尽管现有的专利公开了许多种纳米碳酸钙表面改性的方法，但是仍然缺乏有关于纳米碳酸钙在改性过程中保持稳定性的研究及方法。
发明内容
本发明针对PVC增塑糊喷涂后易流挂以及储存稳定性不佳等问题，提供一种抗流挂PVC增塑糊用纳米碳酸钙的制备方法。本方法先用磷酸化合物进行预处理后再改性，能够有效提高纳米碳酸钙在基体中的分散性和稳定性，再用脂肪酸皂化液、聚已二醇、脂肪酸甲酯磺酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸单酯复配进行表面处理，能够使得纳米碳酸钙填充PVC增速糊后具备较好的流挂性能，流动性，粘弹性、分散性、抗冲击性能及稳定性，作为优异的汽车底盘填料。
为了实现以上目的，本发明是通过如下技术方案实现：
一种抗流挂PVC增塑糊用纳米碳酸钙的制备方法，包括如下步骤：
(1)将比重为1.050-1.090的石灰乳引入鼓泡碳化塔，添加晶型控制剂及二氧化碳在高速搅拌下进行碳酸化反应，待碳化反应体系的pH≤7时终止反应，获得纳米碳酸钙悬浮液；
(2)将上述悬浮液用磷酸化合物进行预处理，磷酸化合物的添加量为悬浮液质量的0.4％-0.9％，浓度为4％-9％，添加速率为6-12mL/min；
(3)将预处理后的悬浮液利用脂肪酸皂化液、聚已二醇、脂肪酸甲酯磺酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸单酯的复配成表面活性剂进行表面改性，得改性纳米碳酸钙悬浮液；
(4)再将改性纳米碳酸钙悬浮液压滤，干燥，过筛，即获得抗流挂PVC增塑糊用纳米碳酸钙。
所述晶型控制剂由蔗糖和聚丙烯酸钠组成，其加入量为悬浮液中碳酸钙干基质量的1.0-2.0％。
进一步地，所述磷酸化合物为磷酸、六偏磷酸钠、十八碳醇磷酸酯、焦磷酸、偏磷酸或三聚磷酸钠的其中一种或多种组合。最优选的，所述磷酸化合物由质量比为2:1的六偏磷酸钠和十八碳醇磷酸酯组成。
进一步地，所述表面活性剂的加入量为悬浮液中碳酸钙干基质量的4％-5％。
进一步地，以碳酸钙干基质量计，所述表面活性剂中脂肪酸皂化液加入量为2-3％、聚已二醇0.5-1.0％、脂肪酸甲酯磺酸钠0.5-1.0％、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸单酯0.5-1.0％。
进一步地，所述碳酸化反应是在温度为25-35℃、二氧化碳浓度为30％-40％的窑气、气体流量为2-6m3/h的条件下进行反应。
进一步地，所述表面改性是在搅拌转速为2000-3000rpm、温度为70-90℃下处理40-50min。
进一步地，所述干燥是在80-120℃的烘箱内干燥6-8h。
与现有技术相比，本发明的优点及有益效果为：
1、本方法先用磷酸化合物进行预处理后再改性，能够有效提高纳米碳酸钙在基体中的分散性和稳定性，再用脂肪酸皂化液、聚已二醇、脂肪酸甲酯磺酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸单酯复配进行表面处理，能够提高纳米碳酸钙填充PVC增速糊后具备较好的流挂性能，流动性，粘弹性、分散性、抗冲击性能及稳定性，作为优异的汽车底盘填料。
2、本发明方法为了保证得到晶型稳定的纳米碳酸钙，碳化过程使用蔗糖和聚丙烯酸钠作为晶型控制剂，PAAS溶解在水中的PAA(COO-)基团可能是高度负电性的，通过静电作用促进钙的配位，形成PAA(COO)Ca+络合物。该复合物可以有效地调控碳酸钙晶体晶核的形成及生长，从而使碳酸钙晶体规则化生长。由于蔗糖的羟基能与Ca2+发生强烈的静电匹配作用，形成局部过饱和度，从而降低了CaCO3结晶的成核活化能，使反应开始时产生大量活性很高的非晶态CaCO3微晶吸附于Ca(OH)2的表面，形成线状的中间体，构成网络结构，使反应开始阶段出现凝胶化现象，黏度增大，阻止了Ca(OH)2的溶解，这种非晶态微晶很容易转变为稳定的方解石型的CaCO3晶粒，之后从Ca(OH)2上脱落，使CaCO3获得稳定的结晶结构、形态和取向。
3、由于纳米碳酸钙比表面积及表面能较大，在制备及后处理过程中极易发生团聚，形成二次粒子，此外，纳米碳酸钙活性高，颗粒极其不稳定，容易在悬浮液中发生溶解再结晶的过程，进而使其在基质中的分散性及稳定性受到极大的不良影响，因此在对纳米碳酸钙使用之前使用微量磷酸化合物进行预处理，其目的在于：磷酸与纳米碳酸钙粒子表面极易形成难溶性的磷酸二轻钙及磷酸氢钙，有效的形成缓冲层，抑制了纳米碳酸钙进一步溶解，团聚及生成二次粒子等问题，从而有效提高纳米碳酸钙在基体中的分散性及稳定性。
4、本发明还采用脂肪酸皂化液、聚已二醇、脂肪酸甲酯磺酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸单酯复配成的表面活性剂进行表面改性，由于各组分的协同作用，能够提高提高纳米碳酸钙在应用中具备较好的抗流挂性能，流动性，粘弹性以及分散性，进而提高应用后的抗冲击性能。
附图说明
图1为实施例4的SEM图像。
图2为对比例1的SEM图像。
图3为对比例1的SEM图像。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种抗流挂PVC增塑糊用纳米碳酸钙的制备方法，包括如下步骤：
(1)将比重为1.060的石灰乳引入鼓泡碳化塔，并维持石灰乳温度在25℃，添加悬浮液中碳酸钙干基质量的1.0％晶型控制剂后以5m3/h的气体流量通入二氧化碳体积浓度为33％的窑气并在高速搅拌下进行碳酸化反应，待碳化反应体系的pH≤7时终止反应获得纳米碳酸钙悬浮液；所述晶型控制剂由质量比为3:2的蔗糖和聚丙烯酸钠组成；
(2)将上述悬浮液用磷酸进行预处理，磷酸化合物的添加量为悬浮液质量的0.5％，浓度为8％，添加速率为8mL/min；
(3)将预处理后的悬浮液升温至80℃后使用复配表面处理剂进行亲油表面处理，表面处理的搅拌转速为2500rpm，处理时间为40min，其中表面处理剂中硬脂酸钠皂化液(硬脂酸的加入量为碳酸钙干基重量为3％，氢氧化钠为硬脂酸的15％)、碳酸钙干基重量分别为0.5％聚已二醇、0.5％脂肪酸甲酯磺酸钠及0.5％烷基酚聚氧乙烯醚磷酸单酯的复配组合物，得改性纳米碳酸钙悬浮液；
(4)再将改性纳米碳酸钙悬浮液压滤，在90℃的烘箱内进行8h的烘干，用250目的筛网进行过筛，即获得抗流挂PVC增塑糊用纳米碳酸钙。
实施例2
一种抗流挂PVC增塑糊用纳米碳酸钙的制备方法，包括如下步骤：
(1)将比重为1.075的石灰乳引入鼓泡碳化塔，并维持石灰乳温度在28℃，添加悬浮液中碳酸钙干基质量的1.5％晶型控制剂后以3m3/h的气体流量通入二氧化碳体积浓度为33％的窑气并在高速搅拌下进行碳酸化反应，待碳化反应体系的pH≤7时终止反应获得纳米碳酸钙悬浮液；所述晶型控制剂由质量比为2:1的蔗糖和聚丙烯酸钠组成；
(2)将上述悬浮液用六偏磷酸钠进行预处理，六偏磷酸钠的添加量为悬浮液质量的0.7％，浓度为5％，添加速率为10mL/min；
(3)将预处理后的悬浮液升温至90℃后使用复配表面处理剂进行亲油表面处理，表面处理的搅拌转速为3000rpm，处理时间为50min，其中表面处理剂中硬脂酸钠皂化液(硬脂酸的加入量为碳酸钙干基重量为2.5％，氢氧化钠为硬脂酸的15％)、碳酸钙干基重量分别为0.3％聚已二醇、1.0％脂肪酸甲酯磺酸钠及0.5％烷基酚聚氧乙烯醚磷酸单酯的复配组合物，得改性纳米碳酸钙悬浮液；
(4)再将改性纳米碳酸钙悬浮液压滤，在100℃的烘箱内进8h的烘干，用400目的筛网进行过筛，即获得抗流挂PVC增塑糊用纳米碳酸钙。
实施例3
一种抗流挂PVC增塑糊用纳米碳酸钙的制备方法，包括如下步骤：
(1)将比重为1.090的石灰乳引入鼓泡碳化塔，并维持石灰乳温度在35℃，添加悬浮液中碳酸钙干基质量的2％晶型控制剂后以5m3/h的气体流量通入二氧化碳体积浓度为35％的窑气并在高速搅拌下进行碳酸化反应，待碳化反应体系的pH≤7时终止反应获得纳米碳酸钙悬浮液；所述晶型控制剂由质量比为1:1的蔗糖和聚丙烯酸钠组成；
(2)将上述悬浮液用十八碳醇磷酸酯进行预处理，十八碳醇磷酸酯的添加量为悬浮液质量的0.5％，浓度为8％，添加速率为8mL/min；
(3)将预处理后的悬浮液升温至100℃后使用复配表面处理剂进行亲油表面处理，表面处理的搅拌转速为2500rpm，处理时间为40min，其中表面处理剂中硬脂酸钠皂化液(硬脂酸的加入量为碳酸钙干基重量为2％，氢氧化钠为硬脂酸的15％)、碳酸钙干基重量分别为1％聚已二醇、0.5％脂肪酸甲酯磺酸钠及0.5％烷基酚聚氧乙烯醚磷酸单酯的复配组合物，得改性纳米碳酸钙悬浮液；
(4)再将改性纳米碳酸钙悬浮液压滤，在120℃的烘箱内进7h的烘干，用400目的筛网进行过筛，即获得抗流挂PVC增塑糊用纳米碳酸钙。
实施例4
一种抗流挂PVC增塑糊用纳米碳酸钙的制备方法，包括如下步骤：
(1)将比重为1.070的石灰乳引入鼓泡碳化塔，并维持石灰乳温度在35℃，添加悬浮液中碳酸钙干基质量的1.5％晶型控制剂后以5m3/h的气体流量通入二氧化碳体积浓度为33％的窑气并在高速搅拌下进行碳酸化反应，待碳化反应体系的pH≤7时终止反应获得纳米碳酸钙悬浮液；所述晶型控制剂由质量比为2:1的蔗糖和聚丙烯酸钠组成；
(2)将上述悬浮液用三聚磷酸钠进行预处理，三聚磷酸钠的添加量为悬浮液质量的0.6％，浓度为9％，添加速率为6mL/min；
(3)将预处理后的悬浮液升温至120℃后使用复配表面处理剂进行亲油表面处理，表面处理的搅拌转速为3000rpm，处理时间为40min，其中表面处理剂由硬脂酸钠皂化液(硬脂酸的加入量为碳酸钙干基重量为2.5％，氢氧化钠为硬脂酸的15％)、碳酸钙干基重量分别为0.5％聚已二醇、0.5％脂肪酸甲酯磺酸钠及1％烷基酚聚氧乙烯醚磷酸单酯的复配组合物，得改性纳米碳酸钙悬浮液；
(4)再将改性纳米碳酸钙悬浮液压滤，在100℃的烘箱内进8h的烘干，用400目的筛网进行过筛，即获得抗流挂PVC增塑糊用纳米碳酸钙。
实施例5
一种抗流挂PVC增塑糊用纳米碳酸钙的制备方法，包括如下步骤：
(1)将比重为1.065的石灰乳引入鼓泡碳化塔，并维持石灰乳温度在30℃，添加悬浮液中碳酸钙干基质量的1.5％晶型控制剂后以4m3/h的气体流量通入二氧化碳体积浓度为33％的窑气并在高速搅拌下进行碳酸化反应，待碳化反应体系的pH≤7时终止反应获得纳米碳酸钙悬浮液；所述晶型控制剂由质量比为2:1的蔗糖和聚丙烯酸钠组成；
(2)将上述悬浮液用六偏磷酸钠和十八碳醇磷酸酯进行预处理，六偏磷酸钠和十八碳醇磷酸酯的添加量为悬浮液质量的0.4％和0.2％，浓度为8％，添加速率为8mL/min；
(3)将预处理后的悬浮液升温至100℃后使用复配表面处理剂进行亲油表面处理，表面处理的搅拌转速为2500rpm，处理时间为40min，其中表面处理剂中硬脂酸钠皂化液(硬脂酸的加入量为碳酸钙干基重量为2.5％，氢氧化钠为硬脂酸的15％)、碳酸钙干基重量分别为0.5％聚已二醇、1％脂肪酸甲酯磺酸钠及1％烷基酚聚氧乙烯醚磷酸单酯的复配组合物，得改性纳米碳酸钙悬浮液；
(4)再将改性纳米碳酸钙悬浮液压滤，在100℃的烘箱内进8h的烘干，用400目的筛网进行过筛，即获得抗流挂PVC增塑糊用纳米碳酸钙。
对比例1
(1)将比重为1.065的石灰乳引入鼓泡碳化塔，并维持石灰乳温度在30℃，添加悬浮液中碳酸钙干基质量的1.5％晶型控制剂后以4m3/h的气体流量通入二氧化碳体积浓度为33％的窑气并在高速搅拌下进行碳酸化反应，待碳化反应体系的pH≤7时终止反应获得纳米碳酸钙悬浮液；所述晶型控制剂由质量比为2:1的蔗糖和聚丙烯酸钠组成；
(2)将纳米碳酸钙悬浮液升温至100℃后使用复配表面处理剂进行亲油表面处理，表面处理的搅拌转速为2500rpm，处理时间为40min，其中表面处理剂中硬脂酸钠皂化液(硬脂酸的加入量为碳酸钙干基重量为2.5％，氢氧化钠为硬脂酸的15％)、碳酸钙干基重量分别为0.5％聚已二醇、0.5％脂肪酸甲酯磺酸钠及1％烷基酚聚氧乙烯醚磷酸单酯的复配组合物，得改性纳米碳酸钙悬浮液；
(3)再将改性纳米碳酸钙悬浮液压滤，在100℃的烘箱内进8h的烘干，用400目的筛网进行过筛，即获得纳米碳酸钙。
对比例2
(1)将比重为1.065的石灰乳引入鼓泡碳化塔，并维持石灰乳温度在30℃，添加悬浮液中碳酸钙干基质量的1.5％晶型控制剂后以4m3/h的气体流量通入二氧化碳体积浓度为33％的窑气并在高速搅拌下进行碳酸化反应，待碳化反应体系的pH≤7时终止反应获得纳米碳酸钙悬浮液；所述晶型控制剂由质量比为2:1的蔗糖和聚丙烯酸钠组成；
(2)将上述悬浮液用六偏磷酸钠和十八碳醇磷酸酯进行预处理，六偏磷酸钠和十八碳醇磷酸酯的添加量为悬浮液质量的0.4％和0.2％，浓度为8％，添加速率为8mL/min；
(3)将预处理后的悬浮液升温至100℃后使用复配表面处理剂进行亲油表面处理，表面处理的搅拌转速为2500rpm，处理时间为40min，其中表面处理剂中硬脂酸钠皂化液(硬脂酸的加入量为碳酸钙干基重量为3％，氢氧化钠为硬脂酸的15％)、碳酸钙干基重量分别为0.7％亚麻籽胶、0.6％聚已二醇、0.6％十二烷基苯磺酸钠及0.6％三异硬脂酰基钛酸异丙酯组成的复配处理剂，得改性纳米碳酸钙悬浮液；
(4)再将改性纳米碳酸钙悬浮液压滤，在100℃的烘箱内进8h的烘干，用400目的筛网进行过筛，即获得抗流挂PVC增塑糊用纳米碳酸钙。
将实施例5及对比例1，对比例2制得的纳米碳酸钙经过扫描电镜图，分别如图1、图2及图3所示，可见本发明的纳米碳酸钙呈现分散性较好的立方颗粒，不粘结，形貌规整可见晶型稳定。因此本发可满足稳定工业化生产PVC糊的市场需求。
将本发明实施例及对比例制得纳米碳酸钙按照如下配方填充PVC增塑糊。
对比例3
(1)将比重为1.065的石灰乳引入鼓泡碳化塔，并维持石灰乳温度在30℃，添加悬浮液中碳酸钙干基质量的1.5％晶型控制剂后以4m3/h的气体流量通入二氧化碳体积浓度为33％的窑气并在高速搅拌下进行碳酸化反应，待碳化反应体系的pH≤7时终止反应获得纳米碳酸钙悬浮液；所述晶型控制剂由质量比为2:1的蔗糖和聚丙烯酸钠组成；
(2)将上述悬浮液用六偏磷酸钠和十八碳醇磷酸酯进行预处理，六偏磷酸钠和十八碳醇磷酸酯的添加量为悬浮液质量的0.4％和0.2％，浓度为8％，添加速率为8mL/min；
(3)将预处理后的悬浮液升温至100℃后使用复配表面处理剂进行亲油表面处理，表面处理的搅拌转速为2500rpm，处理时间为40min，其中表面处理剂中硬脂酸钠皂化液(硬脂酸的加入量为碳酸钙干基重量为2.5％，氢氧化钠为硬脂酸的15％)、和1％脂肪酸甲酯磺酸钠复配组合物，得改性纳米碳酸钙悬浮液；
(4)再将改性纳米碳酸钙悬浮液压滤，在100℃的烘箱内进8h的烘干，用400目的筛网进行过筛，即获得抗流挂PVC增塑糊用纳米碳酸钙。
对比例4
一种抗流挂PVC增塑糊用纳米碳酸钙的制备方法，包括如下步骤：
(1)将比重为1.065的石灰乳引入鼓泡碳化塔，并维持石灰乳温度在30℃，添加悬浮液中碳酸钙干基质量的1.5％晶型控制剂后以4m3/h的气体流量通入二氧化碳体积浓度为33％的窑气并在高速搅拌下进行碳酸化反应，待碳化反应体系的pH≤7时终止反应获得纳米碳酸钙悬浮液；所述晶型控制剂由质量比为2:1的蔗糖和聚丙烯酸钠组成；
(2)将上述悬浮液用六偏磷酸钠和十八碳醇磷酸酯进行预处理，六偏磷酸钠和十八碳醇磷酸酯的添加量为悬浮液质量的0.4％和0.2％，浓度为8％，添加速率为8mL/min；
(3)将预处理后的悬浮液升温至100℃后使用复配表面处理剂进行亲油表面处理，表面处理的搅拌转速为2500rpm，处理时间为40min，其中表面处理剂中碳酸钙干基重量分别为0.5％聚已二醇及1％烷基酚聚氧乙烯醚磷酸单酯的复配组合物，得改性纳米碳酸钙悬浮液；
(4)再将改性纳米碳酸钙悬浮液压滤，在100℃的烘箱内进8h的烘干，用400目的筛网进行过筛，即获得抗流挂PVC增塑糊用纳米碳酸钙。
表1：PVC增塑糊配方
名称 份数
PVC树脂 26
DINP 35
碳酸钙 20
氧化钙 2
将上述制得的汽车底盘涂料用PVC糊按照常规方法进行性能测试，其中触变环面积、宾汉粘度、屈服值采用安东帕流变仪MCR102测试，测试结果如表2所示。
表2：纳米碳酸钙填充汽车底盘涂料用PVC糊的性能测试结果
Figure BDA0003363316240000111
从测试结果得知，本发明制备的纳米碳酸钙填充于汽车底盘涂料PVC糊，增强PVC糊抗冲击性、分散性、稳定性、触变性及流变性能均优于常规纳米碳酸钙。
以上内容是结合具体的/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施例做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种抗流挂PVC增塑糊用纳米碳酸钙的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将比重为1.050-1.090的石灰乳引入鼓泡碳化塔，添加晶型控制剂及二氧化碳在高速搅拌下进行碳酸化反应，待碳化反应体系的pH≤7时终止反应，获得纳米碳酸钙悬浮液；
（2）将上述悬浮液用磷酸化合物进行预处理，磷酸化合物的添加量为悬浮液质量的0.4%-0.9%，浓度为4%-9%，添加速率为6-12 mL/min；
（3）将预处理后的悬浮液利用脂肪酸皂化液、聚已二醇、脂肪酸甲酯磺酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸单酯的复配成表面活性剂进行表面改性，得改性纳米碳酸钙悬浮液；
（4）再将改性纳米碳酸钙悬浮液压滤，干燥，过筛，即获得抗流挂PVC增塑糊用纳米碳酸钙。
2.根据权利要求1所述抗流挂PVC增塑糊用纳米碳酸钙的制备方法，其特征在于：所述晶型控制剂由蔗糖和聚丙烯酸钠组成，其加入量为悬浮液中碳酸钙干基质量的1.0-2.0%。
3.根据权利要求1所述抗流挂PVC增塑糊用纳米碳酸钙的制备方法，其特征在于：所述磷酸化合物为磷酸、六偏磷酸钠、十八碳醇磷酸酯、焦磷酸、偏磷酸或三聚磷酸钠的其中一种或多种组合。
4.根据权利要求3所述抗流挂PVC增塑糊用纳米碳酸钙的制备方法，其特征在于：所述磷酸化合物由质量比为2:1的六偏磷酸钠和十八碳醇磷酸酯组成。
5.根据权利要求1所述抗流挂PVC增塑糊用纳米碳酸钙的制备方法，其特征在于：所述表面活性剂的加入量为悬浮液中碳酸钙干基质量的4%-5%。
6.根据权利要求5所述抗流挂PVC增塑糊用纳米碳酸钙的制备方法，其特征在于：以碳酸钙干基质量计，所述表面活性剂中脂肪酸皂化液加入量为2-3%、聚已二醇0.5-1.0%、脂肪酸甲酯磺酸钠0.5-1.0%、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸单酯0.5-1.0%。
7. 根据权利要求1所述抗流挂PVC增塑糊用纳米碳酸钙的制备方法，其特征在于：所述碳酸化反应是在温度为25-35 ℃、二氧化碳浓度为30%-40%的窑气、气体流量为2-6 m3/h的条件下进行反应。
8. 根据权利要求1所述抗流挂PVC增塑糊用纳米碳酸钙的制备方法，其特征在于：所述表面改性是在搅拌转速为2000-3000 rpm、温度为70-90℃下处理40-50min。
9.根据权利要求1所述抗流挂PVC增塑糊用纳米碳酸钙的制备方法，其特征在于：所述干燥是在80-120℃的烘箱内干燥6-8h。
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