【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及功能性無機(jī)非金屬材料，尤其涉及一種低吸油值重質(zhì)碳酸鈣及其制備方法和應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、軟質(zhì)pvc(聚氯乙烯塑料)又稱為增塑聚氯乙烯塑料，是指添加增塑劑的聚氯乙烯塑料。軟質(zhì)pvc廣泛應(yīng)用于包裝材料、電線電纜、人造革、薄膜以及密封材料等塑料制品。
2、重質(zhì)碳酸鈣是由天然的碳酸鈣鹽礦石如方解石、大理石、白云石經(jīng)物理研磨而制備的無機(jī)粉體。作為無機(jī)粉體填料，因具有化學(xué)純度高、惰性大、熱穩(wěn)定性好、無毒、無味、無臭等優(yōu)點(diǎn)常選用為軟質(zhì)pvc的填料，同時其價格低廉進(jìn)一步擴(kuò)大了其在軟質(zhì)pvc中的應(yīng)用。
3、吸油值是指粉體材料能夠吸收油脂的能力，是衡量粉體材料吸油性能的重要指標(biāo)之一。吸油值通常以100g粉體材料所需油脂的量來表示。吸油值的高低直接影響材料的使用效果。重質(zhì)碳酸鈣吸油值越高，應(yīng)用于軟質(zhì)pvc中所需的增塑劑的用量需要越多，生產(chǎn)成本高；同時易造成重質(zhì)碳酸鈣與pvc樹脂相容性差，加工和使用過程中出現(xiàn)缺陷。
4、軟質(zhì)pvc由于需要添加大量增塑劑進(jìn)行加工，增塑劑容易在加工和后續(xù)的使用過程中遷移和析出，影響其使用性能。為了降低和減少軟質(zhì)pvc中增塑劑的使用量，需選用低吸油值的重質(zhì)碳酸鈣應(yīng)用在其中。碳酸鈣吸油值越低，不僅可以降低生產(chǎn)成本，同時由于其吸油值低更易分散在pvc基材中，增加其相容性。
5、傳統(tǒng)的降低重質(zhì)碳酸鈣吸油值的方法是采用物理包覆表面改性的工藝在重質(zhì)碳酸鈣的表面包覆硬脂酸、偶聯(lián)劑等表面改性劑進(jìn)行活化處理。這種工藝可以降低重質(zhì)碳酸鈣的吸油值，但是由于軟質(zhì)pvc特殊的加工和使用要
6、基于此，急需一種專用于軟質(zhì)pvc中的低吸油值重質(zhì)碳酸鈣。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于提供一種低吸油值重質(zhì)碳酸鈣及其制備方法和應(yīng)用，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中重質(zhì)碳酸鈣在軟質(zhì)pvc中拉伸強(qiáng)度差，色相不穩(wěn)定和與pvc相容性差、結(jié)合不牢固的技術(shù)問題。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述專利技術(shù)目的，本專利技術(shù)提供以下技術(shù)方案：
3、本專利技術(shù)提供了一種低吸油值重質(zhì)碳酸鈣的制備方法，包括以下步驟：
4、將方解石粉體順次進(jìn)行干燥除濕、浸潤改性和表面包覆改性，得到低吸油值重質(zhì)碳酸鈣；
5、所述浸潤改性中采用的改性試劑為環(huán)氧類增塑劑；
6、所述表面包覆改性中采用的改性試劑為酯類潤滑劑。
7、進(jìn)一步的，所述方解石粉體滿足以下條件：d50為2～3μm，d97為5.5～8μm，吸油值為25～35ml/100g。
8、進(jìn)一步的，所述干燥除濕的溫度為105～120℃，干燥除濕的時間為10～50min，干燥除濕在攪拌下進(jìn)行，攪拌的轉(zhuǎn)速為30～90r/min。
9、進(jìn)一步的，所述環(huán)氧類增塑劑包括環(huán)氧大豆油、環(huán)氧化亞麻仁油、環(huán)氧化油酸丁酯、環(huán)氧化油酸辛酯和環(huán)氧化四氫鄰苯二甲酸二辛酯中的一種或幾種。
10、進(jìn)一步的，所述浸潤改性的溫度為50～80℃，浸潤改性的時間為15～60min，浸潤改性在攪拌下進(jìn)行，攪拌的轉(zhuǎn)速為50～150r/min。
11、進(jìn)一步的，所述酯類潤滑劑包括單硬脂酸甘油酯、硬脂酸硬脂醇酯、鄰苯二甲酸二硬脂醇酯和己二酸-硬脂酸季戊四醇酯中的一種或幾種。
12、進(jìn)一步的，所述環(huán)氧類增塑劑的質(zhì)量為方解石粉體的萬分之四至萬分之九；
13、所述酯類潤滑劑的質(zhì)量為方解石粉體的3～9‰。
14、進(jìn)一步的，所述表面包覆改性的溫度70～100℃，表面包覆改性的時間為10～40min，表面包覆改性在攪拌下進(jìn)行，攪拌的轉(zhuǎn)速為250～500r/min。
15、本專利技術(shù)提供了一種由所述的制備方法制備得到的低吸油值重質(zhì)碳酸鈣，其特征在于，所述低吸油值重質(zhì)碳酸鈣滿足以下條件：d50為2～3μm，d97為5～7μm，吸油值為15～18ml/100g。
16、本專利技術(shù)還提供了一種所述的低吸油值重質(zhì)碳酸鈣作為助劑在軟質(zhì)pvc中的應(yīng)用。
17、本專利技術(shù)的有益效果：
18、(1)本專利技術(shù)中對重質(zhì)碳酸鈣進(jìn)行改性，由于合成酯類的酸和醇可以多元化選擇，同時有著不同的官能團(tuán)和支鏈存在，可以根據(jù)軟質(zhì)pvc的應(yīng)用場景選擇不同的改性助劑，拓展了重質(zhì)碳酸鈣在軟質(zhì)pvc中的應(yīng)用范圍。
19、(2)本專利技術(shù)采用二段法表面改性處理工藝，可以根據(jù)每一段的助劑選型來選擇改性溫度設(shè)定，相比較與傳統(tǒng)的單一進(jìn)行表面改性處理的高速混合攪拌，本專利技術(shù)第一段采用的是低速捏合，第二段采用的高速混合，與傳統(tǒng)的加工工藝相比，本專利技術(shù)的能耗更低。
20、(3)本專利技術(shù)中選用的碳酸鈣原粉為球磨設(shè)備研磨的超細(xì)碳酸鈣，因球磨設(shè)備加工的碳酸鈣顆粒形貌更規(guī)則均勻，顆粒分布更窄，細(xì)度均勻性更好，通過表面改性后其吸油值會更低。
21、(4)本專利技術(shù)中采用的二段改性工藝，一段的改性過程中起到了潤濕和分散的作用，降低了碳酸鈣表面的極性，使重質(zhì)碳酸鈣表面同時有著極性基團(tuán)和非極性基團(tuán)存在，這樣更容易與二段改性過程中的酯類改性助劑相匹配，在浸潤的碳酸鈣表面更加容易形成牢固的結(jié)合作用，充分實(shí)現(xiàn)改性效果的提升，降低吸油值。
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1.一種低吸油值重質(zhì)碳酸鈣的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低吸油值重質(zhì)碳酸鈣的制備方法，其特征在于，所述方解石粉體滿足以下條件：D50為2～3μm，D97為5.5～8μm，吸油值為25～35mL/100g。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低吸油值重質(zhì)碳酸鈣的制備方法，其特征在于，所述干燥除濕的溫度為105～120℃，干燥除濕的時間為10～50min，干燥除濕在攪拌下進(jìn)行，攪拌的轉(zhuǎn)速為30～90r/min。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低吸油值重質(zhì)碳酸鈣的制備方法，其特征在于，所述環(huán)氧類增塑劑包括環(huán)氧大豆油、環(huán)氧化亞麻仁油、環(huán)氧化油酸丁酯、環(huán)氧化油酸辛酯和環(huán)氧化四氫鄰苯二甲酸二辛酯中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或4所述的低吸油值重質(zhì)碳酸鈣的制備方法，其特征在于，所述浸潤改性的溫度為50～80℃，浸潤改性的時間為15～60min，浸潤改性在攪拌下進(jìn)行，攪拌的轉(zhuǎn)速為50～150r/min。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的低吸油值重質(zhì)碳酸鈣的制備方法，其特征在于，所述酯類潤滑劑包括單硬脂酸甘油酯、硬
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的重質(zhì)碳酸鈣的制備方法，其特征在于，所述環(huán)氧類增塑劑的質(zhì)量為方解石粉體的萬分之四至萬分之九；
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的低吸油值重質(zhì)碳酸鈣的制備方法，其特征在于，所述表面包覆改性的溫度70～100℃，表面包覆改性的時間為10～40min，表面包覆改性在攪拌下進(jìn)行，攪拌的轉(zhuǎn)速為250～500r/min。
9.一種由權(quán)利要求1～8所述的制備方法制備得到的低吸油值重質(zhì)碳酸鈣，其特征在于，所述低吸油值重質(zhì)碳酸鈣滿足以下條件：D50為2～3μm，D97為5～7μm，吸油值為15～18mL/100g。
10.一種權(quán)利要求9所述的低吸油值重質(zhì)碳酸鈣作為助劑在軟質(zhì)PVC中的應(yīng)用。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種低吸油值重質(zhì)碳酸鈣的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低吸油值重質(zhì)碳酸鈣的制備方法，其特征在于，所述方解石粉體滿足以下條件：d50為2～3μm，d97為5.5～8μm，吸油值為25～35ml/100g。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低吸油值重質(zhì)碳酸鈣的制備方法，其特征在于，所述干燥除濕的溫度為105～120℃，干燥除濕的時間為10～50min，干燥除濕在攪拌下進(jìn)行，攪拌的轉(zhuǎn)速為30～90r/min。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低吸油值重質(zhì)碳酸鈣的制備方法，其特征在于，所述環(huán)氧類增塑劑包括環(huán)氧大豆油、環(huán)氧化亞麻仁油、環(huán)氧化油酸丁酯、環(huán)氧化油酸辛酯和環(huán)氧化四氫鄰苯二甲酸二辛酯中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或4所述的低吸油值重質(zhì)碳酸鈣的制備方法，其特征在于，所述浸潤改性的溫度為50～80℃，浸潤改性的時間為15～60min，浸潤改性在攪拌下進(jìn)行，攪拌的轉(zhuǎn)速為50...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：彭鶴松，李永峰，黃牧，黎明，吳斌盛，張鵬，
申請(專利權(quán))人：青陽廣源新材料有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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