[发明专利]中性硅酮密封胶用纳米碳酸钙的制备方法

说明书

本发明提出了一种中性硅酮密封胶用纳米碳酸钙的制备方法，包括以下步骤：1)向饱和Ca(OH)₂浆料中加入壳聚糖，然后放入碳化塔中进行搅拌处理；2)Ca(OH)₂浆料在碳化塔与乳化分散机之间不断循环进行碳化及乳化分散；3)加入丙烯酸乳液与羧甲基纤维素钠，再次循环乳化分散；4)将碳酸钙熟浆加热到60～80℃，再向碳酸钙熟浆中加入烷基苯酚聚醚氧化乙烯醚双分子表面活性剂进行表面处理；5)改性碳酸钙熟浆经过压滤、干燥与粉碎，制得纳米碳酸钙。该方法制备得到的纳米碳酸钙具有良好的补强性能、拉伸性能、耐热性能及耐水性能，贮存期长，成品性能稳定。

技术领域

本发明属于碳酸钙生产技术领域，具体涉及一种中性硅酮密封胶用纳米碳酸钙的制备方法。

背景技术

纳米碳酸钙作为一种新型功能性无机材料，其超细的粒径及高比表面积面积使其具有一般无机填料所没有的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应及宏观量子效应，再加之性能稳定、易加工且价格低廉而被广发运用于橡胶塑料、涂料油墨、造纸及硅酮密封胶等行业。但未经表面改性的纳米碳酸钙表面亲油疏水，难以均匀的分散于复合材料之中；且比表面积大，表面能高，易发生粒子间的团聚，这样的缺陷制约了纳米碳酸在工业中的使用，因此对纳米碳酸钙进行表面改性势在必行。

硅酮密封胶是以聚二甲基硅氧烷为主要原料，辅以交联剂、填料、增塑剂、偶联剂、催化剂在真空状态下混合而成的膏状物，在室温下通过与空气中的水发生应固化形成弹性硅橡胶，主要有酸性硅酮密封胶和中性硅酮密封胶两种。酸性硅酮密封胶对玻璃的优良粘结性，但不宜用于混凝土、石材和金属接缝，其应用范围将受到局限，而中性硅酮密封胶用途较广，其市场比例不断扩大。目前中性硅酮密封胶的主要填料为纳米碳酸钙，比表面积大、粒径小的纳米碳酸钙补强和拉伸性能较好，但是当纳米碳酸钙粒径的范围小到40～60nm时，颗粒BET比表面积较大(22～34m²/g)、内聚力增强，很容易形成结合紧密硬团聚，二次粒子团聚严重，分散解聚都相对较为困难，在硅酮密封胶捏合过程中无法分散该硬团聚颗粒，因此只能通过一次或多次研磨将其分散，势必增加制造成本。

中国发明专利CN104893361A公开一种中性硅酮密封胶专用纳米碳酸钙的制备方法，该发明以山梨糖醇及聚羧酸钠盐为分散剂，对氢氧化钙浆料进行二次碳化及乳化分散，再使用二聚酸和硬脂酸与NaOH皂化所得的皂化物对碳酸钙熟浆进行表面处理，从而得活性纳米碳酸钙。该方法制得的硅酮密封胶具有良好的耐光热性能、耐水性能及粘结强度，但其贮存期短，成品性能不稳定。由于中性硅酮密封胶常常需要在高温、高湿的环境下，保持良好的附着力，所以对纳米碳酸钙的耐热性和耐久性提出了较高的要求。目前市场上的纳米碳酸钙主要由硬脂酸1801和椰子油复配等作为表面处理剂，活化较果较好，但是处理剂中的短链分子多，有机物易挥发，热稳定性较差，不能满足高温、高湿的环境条件硅酮密封胶的使用需要。

发明内容

本发明提出一种中性硅酮密封胶用纳米碳酸钙的制备方法，该方法制备得到的纳米碳酸钙具有良好的补强性能、拉伸性能、耐热性能及耐水性能，贮存期长，成品性能稳定。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种中性硅酮密封胶用纳米碳酸钙的制备方法，包括以下步骤：

1)向饱和Ca(OH)₂浆料中加入壳聚糖，然后放入碳化塔中进行搅拌处理；

2)步骤1)处理后的Ca(OH)₂浆料抽出送入乳化分散机中，同时向乳化分散机中通入CO₂气体与Ca(OH)₂浆料进行混合及反应，乳化分散机进行乳化分散后将混合浆料不断送回碳化塔中，使Ca(OH)₂浆料在碳化塔和乳化分散机之间不断循环进行碳化及乳化分散；当碳化到pH＝8～10时，停止CO₂气体的通入和乳化分散机的运行；