[发明专利]一种电线电缆专用阻燃重质碳酸钙的表面改性方法

说明书

本发明公开了一种电线电缆专用阻燃重质碳酸钙的表面改性方法，将大理石加入粉碎机粉碎，得碳酸钙粗粉；将碳酸钙粗粉、水和PMA加至研磨机，再加入聚氧乙烯甘油醚硬脂酸酯和菜籽油脂肪酸烷醇酰胺硼酸酯组成的第一表面改性剂，通过湿法研磨，得碳酸钙浆料；将碳酸钙浆料输送至高速搅拌机，再加入由聚氨丙基甲基倍半硅氧烷、三乙醇胺硼酸酯、螺环磷酸苯酚酯组成的第二表面改性剂，高速搅拌混合均匀，脱水，干燥，即得阻燃重质碳酸钙。本发明改性得到的碳酸钙不仅具有良好的分散性，与高分子聚合物具有良好的相容性，提高复合材料力学性能及美化制品美观，且具有较好阻燃性和耐热性，是一种优良的阻燃补强填料，广泛应用在电线电缆领域。

技术领域

本发明属于碳酸钙技术领域，具体是一种电线电缆专用阻燃重质碳酸钙的表面改性方法。

背景技术

碳酸钙是一种重要的无机化工产品，被广泛地应用于橡胶、塑料、造纸、涂料、油墨、医药、汽车涂料、化妆品、食品等工业中。但由于碳酸钙粒子粒径越小，表面上的原子数越多，则表面能越高，吸附作用越强，各个粒子间相互团聚；其次是碳酸钙作为一种无机填料，粒子表面亲水疏油，与有机高聚物的亲和性差、易形成聚集体，造成高聚物内部缺陷、力学性能变差。为了提高碳酸钙的填充性能，必须采用有效的工艺及表面改性方法对碳酸钙进行表面改性。目前对碳酸钙改性的方法中，主要选用的表面处理剂通常为脂肪酸或其盐，虽然体系的分散性和加工流动性有所改善，但由于碳酸钙粒子表面分布有强亲水性的羧基，和电线电缆中邮寄高聚物基质材料的界面性质不同，相容性较差，使得碳酸钙难以与高聚物有效结合，造成材料之间存在界面缺陷，使得复合材料的力学性能下降。

重质碳酸钙广泛应用于电线电缆、PVC管材等高分子材料领域，但由于高分子材料主要是由碳、氢元素组成，大多数是极易燃烧的。如果不考虑高分子材料的阻燃性，往往会造成火灾等损失较大的事故，给人们的日常生活以及国家的财产造成极大的损失。为了降低高分子材料的易燃性，防止火灾事故，减少经济损失的同时还要做到绿色环保。因此提供环境友好型、阻燃抑烟的重质碳酸钙是当今市场的需求。

发明内容

本发明目的在于提供一种电线电缆专用阻燃重质碳酸钙的表面改性方法。本发明方法先用聚氧乙烯甘油醚硬脂酸酯和菜籽油脂肪酸烷醇酰胺硼酸酯对碳酸钙进行一次表面改性，再用聚氨丙基甲基倍半硅氧烷、三乙醇胺硼酸酯、螺环磷酸苯酚酯进行二次表面改性，不仅可以提高碳酸钙的分散性和加工流动性，提高碳酸钙粒子与高分子聚合物的相容性，还能提高碳酸钙的阻燃性和耐热稳定性，填充电线电缆后不仅提高复合材料的力学性能还能提高材料的阻燃性。

为了实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种电线电缆专用阻燃重质碳酸钙的表面改性方法，包括如下步骤：

S1:将大理石加入粉碎机，粉碎至粒径≤0.25mm，得碳酸钙粗粉；

S2:将碳酸钙粗粉、水和PMA加至研磨机，再加入聚氧乙烯甘油醚硬脂酸酯和菜籽油脂肪酸烷醇酰胺硼酸酯组成的第一表面改性剂，通过湿法研磨，得碳酸钙浆料；

S3:将碳酸钙浆料输送至高速搅拌机，再加入由聚氨丙基甲基倍半硅氧烷、三乙醇胺硼酸酯、螺环磷酸苯酚酯组成的第二表面改性剂，高速搅拌混合均匀，脱水，干燥，即得阻燃重质碳酸钙。

进一步地，所述碳酸钙粗粉、水和PMA的重量比为100:400-600:5-10。

进一步地，所述第一表面改性剂的加入量为碳酸钙粗粉的1.5-2.5%。

进一步地，所述聚氧乙烯甘油醚硬脂酸酯和菜籽油脂肪酸烷醇酰胺硼酸酯的重量比为1-3:1。

进一步地，所述第二表面改性剂的加入量为碳酸钙粗粉的1-3%。

进一步地，所述聚氨丙基甲基倍半硅氧烷、三乙醇胺硼酸酯、螺环磷酸苯酚酯的质量比为1-3:1:1-3。