一種高分散性碳酸鈣填料性碳酸鈣填料及其製備方法與流程

2023-11-11 10:34:37 3

本發明涉及一種碳酸鈣，尤其涉及一種高分散性碳酸鈣填料及其製備方法。

背景技術：

碳酸鈣是一類重要的功能性無機填料，具有價格低廉、儲量豐富、性能穩定、易加工、無毒等優點，能夠顯著的改善材料的加工性能、物理性能以及降低生產成本等等，廣泛應用於塑料、橡膠、塗料、造紙等領域，但是由於碳酸鈣為親水性化合物，導致在實際應用中存在與高聚物相容性不足，分散性差等缺陷，不能達到滿意的填充補強效果，目前市場上主要由兩種方式能使其分散性變好，主要是採用物理和化學方法進行處理，一是通過粉碎的方式使其粒徑變小，另一種是通過化學改性的方式改變其表面性能，提高其與高聚物的相容性和分散性，然而微細化的碳酸鈣容易團聚，其對提高與高聚物的相容性和分散性作用很小，無法滿足需要，為此，我們提供一種表面改性的碳酸鈣填料的製備方法。

技術實現要素：

本發明的目的針對現有技術中碳酸鈣難以直接添加到產品中缺 陷，提供一種高分散性碳酸鈣填料及其製備方法，該方法製備的改性碳酸鈣填料改性效果好，相容性好，添加到塑料中時能均勻分散。

為實現上述目的，本發明採用的技術方案是：一種高分散性碳酸鈣填料，由以下質量份成分組成：輕質碳酸鈣85-100份，煅燒高嶺土2-3份、甘油1-2份、聚烯烴彈性體0.8-1份、聚乙烯蠟1-2份、丙烯酸酯3-5份、硬脂酸鋅1-1.5份、氧化鉻1.5-2份、乙烯-丙烯酸共聚物0.5-1份。

進一步地，最佳配比由以下質量份成分組成：輕質碳酸鈣粉90份，煅燒高嶺土2份、甘油1份、聚烯烴彈性體0.8、聚乙烯蠟1.5份、丙烯酸酯4份、硬脂酸鋅1份、氧化鉻1.7份、乙烯-丙烯酸共聚物0.8份。

進一步地，一種高分散性碳酸鈣填料的製備方法，其製備步驟如下：

1)先將輕質碳酸鈣、煅燒高嶺土、氧化鉻、聚烯烴彈性體混合，加入2-3倍水，採用溼法研磨的方法研磨，得到預混料，研磨過程中加入硬脂酸鋅；

2)將甘油、聚乙烯蠟、丙烯酸酯和乙烯-丙烯酸共聚物加入到步驟1)得到的預混料，在8000-10000轉/min的條件下攪拌20-30min，攪拌溫度為60-70℃；

3)將步驟2)攪拌好的物料送入採用溼法研磨的方式進行研磨，然後收集漿料，將漿料採用霧噴法進行乾燥，得到成品。

有益效果：本發明的高分散性碳酸鈣填料通過在配料中添加聚 烯烴彈性體和乙烯-丙烯酸共聚物使其碳酸鈣不易團聚，也提高了碳酸鈣相容性和分散性，從而使得該碳酸鈣填料填充的聚合物材料也具有良好的相容性和分散性，同時選擇多種功能的表面活性劑混合，使得其改性效果大大提高。

具體實施方式

實施例1

一種高分散性碳酸鈣填料，由以下質量份成分組成：輕質碳酸鈣85份，煅燒高嶺土2份、甘油1份、聚烯烴彈性體0.8份、聚乙烯蠟1份、丙烯酸酯3份、硬脂酸鋅1份、氧化鉻1.5份、乙烯-丙烯酸共聚物0.5份，其製備步驟如下：

1)先將輕質碳酸鈣、煅燒高嶺土、氧化鉻、聚烯烴彈性體混合，加入2倍水，採用溼法研磨的方法研磨，得到預混料，研磨過程中加入硬脂酸鋅；

2)將甘油、聚乙烯蠟、丙烯酸酯和乙烯-丙烯酸共聚物加入到步驟1)得到的預混料，在8000轉/min的條件下攪拌20min，攪拌溫度為60℃；

3)將步驟2)攪拌好的物料送入採用溼法研磨的方式進行研磨，然後收集漿料，將漿料採用霧噴法進行乾燥，得到成品。

實施例2

一種高分散性碳酸鈣填料，由以下質量份成分組成：輕質碳酸鈣 92份，煅燒高嶺土2.5份、甘油1.5份、聚烯烴彈性體0.9份、聚乙烯蠟1.5份、丙烯酸酯4份、硬脂酸鋅1.25份、氧化鉻1.75份、乙烯-丙烯酸共聚物0.75份，其製備步驟如下：

1)先將輕質碳酸鈣、煅燒高嶺土、氧化鉻、聚烯烴彈性體混合，加入2.5倍水，採用溼法研磨的方法研磨，得到預混料，研磨過程中加入硬脂酸鋅；

2)將甘油、聚乙烯蠟、丙烯酸酯和乙烯-丙烯酸共聚物加入到步驟1)得到的預混料，在9000轉/min的條件下攪拌25min，攪拌溫度為65℃；

3)將步驟2)攪拌好的物料送入採用溼法研磨的方式進行研磨，然後收集漿料，將漿料採用霧噴法進行乾燥，得到成品。

實施例3

一種高分散性碳酸鈣填料，由以下質量份成分組成：輕質碳酸鈣90份，煅燒高嶺土2份、甘油1份、聚烯烴彈性體0.8、聚乙烯蠟1.5份、丙烯酸酯4份、硬脂酸鋅1份、氧化鉻1.7份、乙烯-丙烯酸共聚物0.8份，其製備步驟如下：

1)先將輕質碳酸鈣、煅燒高嶺土、氧化鉻、聚烯烴彈性體混合，加入2.5倍水，採用溼法研磨的方法研磨，得到預混料，研磨過程中加入硬脂酸鋅；

2)將甘油、聚乙烯蠟、丙烯酸酯和乙烯-丙烯酸共聚物加入到步驟1)得到的預混料，在9000轉/min的條件下攪拌25min，攪拌 溫度為65℃；

3)將步驟2)攪拌好的物料送入採用溼法研磨的方式進行研磨，然後收集漿料，將漿料採用霧噴法進行乾燥，得到成品。

實施例4

一種高分散性碳酸鈣填料，由以下質量份成分組成：輕質碳酸鈣100份，煅燒高嶺土3份、甘油2份、聚烯烴彈性體1份、聚乙烯蠟2份、丙烯酸酯5份、硬脂酸鋅1.5份、氧化鉻2份、乙烯-丙烯酸共聚物1份，其製備步驟如下：

1)先將輕質碳酸鈣、煅燒高嶺土、氧化鉻、聚烯烴彈性體混合，加入3倍水，採用溼法研磨的方法研磨，得到預混料，研磨過程中加入硬脂酸鋅；

2)將甘油、聚乙烯蠟、丙烯酸酯和乙烯-丙烯酸共聚物加入到步驟1)得到的預混料，在10000轉/min的條件下攪拌30min，攪拌溫度為70℃；

3)將步驟2)攪拌好的物料送入採用溼法研磨的方式進行研磨，然後收集漿料，將漿料採用霧噴法進行乾燥，得到成品。

將上述4個實施例製得的成品用與添加到PVC中，實驗數據如下表

上面所述的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，並非對本發明的構思和範圍進行限定。在不脫離本發明設計構思的前提下，本領域普通人員對本發明的技術方案做出的各種變型和改進，均應落入到本發明的保護範圍。