[发明专利]聚硫密封胶专用纳米碳酸钙的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及纳米碳酸钙生产技术领域，具体涉及一种聚硫密封胶专用纳米碳酸钙的制备方法。

背景技术

聚硫密封胶是以液态聚硫橡胶为基体，配合增塑剂、填料、偶联剂、补强剂、硫化剂、促进剂等助剂而制成。液体聚硫胶主链上含有-S-S-链，端基为-SH，如使-SH发生反应可产生固化，从而形成高分子量的聚硫橡胶。由于其分子链是饱和的，且在主链上含有硫原子，因而具有良好的耐老化性能，同时分子链末端含有活泼的硫醇基，常温下与金属过氧化物发生固化反应。聚硫密封胶具有固化均匀、耐药品性强、耐候性好等优点，是一类性能优异的弹性密封材料。与湿固化的硅酮密封胶、聚氨酯胶相比，可控性好，利于施工操作，因此广泛用于土木建筑、汽车制造等行业作为嵌缝、密封材料，还常用于各类油箱、燃料罐、航空机械、复合玻璃的密封。

在各类工业应用中，聚硫密封胶需要有良好的触变性和机械性能，虽然可以通过化学改性和加入触变剂(如白炭黑)的方法来解决此类问题，但是化学改性工艺复杂，使制造成本升高，难以大规模化；而白炭黑虽然可有效提高胶料触变性，但与此同时也会造成加工困难，生产消耗能量巨大。

选用合适的填料是极有效的物理改性手段，可以保证聚硫胶具有必要的强度，又要确保其经济性。纳米碳酸钙作为一种经济型的纳米材料，价格较低，性能优良，广泛用于橡胶、电线、密封胶、油墨、汽车涂料等行业。但是目前国内市售的纳米碳酸钙产品，用于聚硫密封胶时加工性能和触变性都不理想，可操作时间短，力学性能差，拉伸粘结性能低，难以满足高性能的要求。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种硫密封胶专用纳米碳酸钙的制备方法，应用本发明制备的纳米碳酸钙用于聚硫密封胶时能使其具有更好的触变特性、补强性能、拉伸性能和加工性能，延长可以操作的工作时间，提高聚硫密封胶对各种材料的附着力，更好地满足使用需求。

本发明所采用的技术方案是：聚硫密封胶专用纳米碳酸钙的制备方法，按照以下步骤实施：

①制浆：将石灰石破碎成直径为4～8cm的颗粒，经煅烧得到氧化钙，然后加水消化生成Ca(OH)₂，Ca(OH)₂经过精制陈化12～48h，过筛得到Ca(OH)₂浆料；

②调浆：调节Ca(OH)₂浆料的温度为10～30℃，质量百分浓度为9～12％，加入乳化剂OP-10，OP-10与Ca(OH)₂浆料的重量比为(0.1～0.3)︰100，然后泵入带搅拌器的碳化塔中；

③碳化：开启搅拌，同时向碳化塔中通入CO₂体积含量为28～35％的窑气与Ca(OH)₂浆料进行碳化反应，当碳化到pH＝7～8时，停止CO₂气体的通入，制得碳酸钙熟浆；

④表面处理：将碳酸钙熟浆输送至表面处理罐，加热到60～75℃，然后加入表面处理剂，表面处理剂与熟浆中碳酸钙固含量的重量比为(3～6)︰100，继续搅拌1～2小时；所述表面处理剂的组成为：按重量百分含量计，棕榈仁油40～70％、Si-69硅烷偶联剂30～60％；所述表面处理剂加入到碳酸钙熟浆前加热到80～95℃；

⑤表面处理后的碳酸钙熟浆经压滤、干燥、粉碎，将BET比表面积控制为15～30m²/g，制得水分≤0.3％的硫密封胶专用纳米碳酸钙。

步骤②中所述OP-10与Ca(OH)₂浆料的重量比优选为0.2︰100。

步骤④中所述表面处理剂与熟浆中碳酸钙固含量的重量比优选为4.5︰100，所述表面处理剂的组成优选为：按重量百分含量计，棕榈仁油60％、Si-69硅烷偶联剂40％。