[发明专利]烷氧基硅烷处理包含碳酸钙的材料

说明书

本发明涉及用于表面处理包含碳酸钙的材料的方法，通过这种方法获得的经表面处理的包含碳酸钙的材料，以及这种经表面处理的包含碳酸钙的材料的用途。

本发明涉及用于表面处理包含碳酸钙的材料的方法，通过这种方法获得的经表面处理的包含碳酸钙的材料，以及这种经表面处理的包含碳酸钙的材料的用途。

尤其在合成或生物来源的聚合物组合物的领域中，在造纸、纸涂料、农业应用、油漆、粘着剂、密封剂、复合材料、木质复合材料、建筑应用、制药应用和/或化妆品应用中，使用经表面处理的包含碳酸钙的材料可高度合乎需要，尤其是使用用烷氧基硅烷加以表面处理的包含碳酸钙的材料。通常，这些经表面处理的包含碳酸钙的材料显示改进的性质，尤其是改进的疏水性。

用于产生所述经表面处理的包含碳酸钙的材料的各种方法是已知的。

EP 1 967 553 A1涉及防水无机粉末以及用于产生所述防水无机粉末的方法。所述方法包括向无机粉末中添加具有与所述无机粉末具有反应性的基团的硅酮化合物的水性乳液，随后以大致上干燥状态进行混合和搅拌以对所述无机粉末进行表面处理的第一步骤，以及加热经处理的无机粉末以将硅化合物烘烤于所述无机粉末的表面上，并同时分离所述水性乳液的水性介质的第二步骤。然而，根据EP 1 967 553 A1，必须在第一步骤中制备硅酮化合物的水性乳液。

JP H 0848910涉及经表面处理的金属氧化物以及用于产生所述经表面处理的金属氧化物的方法。金属氧化物可用烷氧基硅烷处理，但处理在如苯、甲苯、二甲苯、己烷等的溶剂中进行。

在由S.L.Blagojevic等人发表的文章“silane pre-treatment of calciumcarbonate nanofillers for polyurethane composites”,e-Polymers,2004,第036期中，碳酸钙用γ-氨基丙基三乙氧基硅烷和γ-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷进行表面处理。这个表面处理在1-丙醇中进行。

在由N.Shimpi等人发表的文章“synthesis and surface modification ofcalcium carbonate nanoparticles using ultrasound cavitation technique”,Nanoscience and Nanoengineering,3(1):8-12,2015中，碳酸钙纳米粒子用三乙氧基乙烯基硅烷(TEVS)进行表面处理。将碳酸钙纳米粒子以及TEVS分散/溶解于丙酮中，并且之后在超声环境下混合。

然而，由于经济和生态原因，所以合乎需要的是表面处理步骤在水中而非在有机溶剂中进行。此外，合乎需要的是在水中进行的表面处理步骤可易于处理而无复杂和昂贵或耗时的中间步骤，因此，在添加至包含碳酸钙的材料的水性悬浮液中之前制备例如表面处理剂的水性乳液是不合需要的。

JP 2002 173611涉及经表面改性的无机粒子。粒子通过以下方式来获得：将无机粒子分散在水或有机溶剂中，添加有机硅化合物，以及使所得浆液经受脱水或干燥。

CA 1 193 380涉及用可溶性硅酸钠预处理的硅烷化碳酸钙的填料。根据CA 1 193380中公开的湿式浆化方法，使碳酸钙与两倍或三倍于它的重量的水混合。之后，将硅酸钠和硅烷添加至浆液中。

WO 2014/110202涉及对非结块矿石粉尘的处理。抗结块矿石粉尘包括用至少一种表面处理剂加以处理的无机颗粒材料。表面处理剂可包括硅烷或硅氧烷，并且无机颗粒可包括碳酸钙。表面处理方法可为“湿式”方法，其通常包括在至少一种溶剂例如水中使至少一种硅烷反应于无机颗粒材料上。

在来自Gelest Inc.的于2006年发布的产品活页“Hydrophobicity,Hydrophilicity and Silane Surface Modification”中，公开了硅烷表面处理剂对若干无机物的有效性。对包含碳酸钙的材料例如大理石(marble)或白垩(chalk)的有效性仅评定为“略微”。