[发明专利]一种高触变性PVC糊用纳米碳酸钙的制备方法

说明书

本发明公开了一种高触变性PVC糊用纳米碳酸钙的制备方法，是将石灰乳比重调至1.06‑1.08，加入晶型控制剂，然后引入鼓泡碳酸化反应釜；通入窑气进行碳酸化反应，其中窑气二氧化碳的体积浓度为60‑70%，碳酸化反应20‑30min后逐渐降低二氧化碳浓度至30‑35%，当反应液pH降到7.0时，碳酸化反应结束，得纳米碳酸钙悬浮液；再加热至75‑85℃，加入复配表面处理剂，搅拌完成表面改性，得改性纳米碳酸钙悬浮液；再经过压滤脱水干燥，粉碎，即可得到PVC糊用纳米碳酸钙产品。本发明制备的纳米碳酸钙具有高触变性、粘度较低、分散性好、吸潮性较低等优点，应用在汽车底盘涂料PVC糊的填充时，不仅可以提高PVC糊的触变性和抗流挂性能，还能解决处理剂发黄并影响汽车底盘涂料色相的问题。

技术领域

本发明涉及无机材料改性技术领域，具体是一种高触变性PVC糊用纳米碳酸钙的制备方法。

背景技术

PVC糊是PVC以糊状形态来应用，人们常用此种糊称作增塑糊，是未成型状态下的聚氯乙烯塑料的一种独特糊状形态。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，被广泛应用于制造人造革、搪胶玩具、软质商标、墙纸、油漆涂料和发泡塑胶等。纳米碳酸钙作为PVC糊中常用无机填料，其品质对PVC糊性能具有重要影响。一种优质的纳米碳酸钙应该具有如下性质：

一. 高触变性

一种优质的纳米碳酸钙应该赋予PVC糊良好的触变性。为了获得具有高品质外观的光滑涂层，在涂料使用或者在涂料干燥/固化的过程中，需要保持其充分的平整性，在减少涂料不规则表面产生的同时，提高其触变性，有利于避免流挂问题。

二. 低黏度

将无机填充物加入PVC糊中，一般会引起体系黏度大幅上升，不利于涂料加工和施工。因此，优质的填料的加入，不应该使体系黏度升高太多。

三. 分散性

无机填料在涂料中的分散性是判断填料优劣的一个重要指标。影响碳酸钙在PVC糊中的分散情况因素较多，一般选择具有立方体形貌及较窄粒径分布的碳酸钙将会获得较好的分散性。

四．较高的白度

纳米碳酸钙白度一般应该处于85-95%，但也不必太高，白度太高可能影响其它颜料的遮盖力。

五．较低的吸油值

纳米碳酸钙的吸油值应该在一个合理范围内，吸油值太低则会导致制品力学性能下降，吸油值太高则会导致产品柔韧性不足且增加成本。

近年来有关于纳米碳酸钙的研究甚多，但一般都存在触变性低、粘度大、易发生团聚等问题，其品质都难以满足PVC糊填料的要求。

发明内容

本发明针对现有PVC糊用纳米碳酸钙填料存在的问题，提供一种高触变性PVC糊用纳米碳酸钙的制备方法。本发明方法制备的纳米碳酸钙不仅可以解决PVC糊在汽车底盘涂料应用中分散性，流动性，光泽度等问题，而且可以显著提高其触变性。

本发明是基于以下原理实现的：

碳酸化阶段：

Ca(OH)₂+CO₂ =CaCO₃

在碳酸化初期，通过加大二氧化碳浓度，增大其传质速率，加快成核速率，减缓这一阶段碳酸钙颗粒的生长，使成核大小均匀。在碳酸化反应进行20min后，逐渐降低二氧化碳浓度，使碳酸钙颗粒缓慢生长，使晶体形貌更规整。

利用pH值测试跟踪碳酸化过程，通过添加晶形控制剂获得比表面积为20-30 m²/g的立方形碳酸钙悬浮液。

表面处理：