[发明专利]一种重质碳酸钙的表面功能化的制备方法在审

专利信息
申请号: 202011266147.7 申请日: 2020-11-13
公开(公告)号: CN112300603A 公开(公告)日: 2021-02-02
发明(设计)人: 高大明;赵家东;秦广超;李奇洪;倪才雨;汪志辉;赵晓晓 申请(专利权)人: 合肥学院;广西贺州市科隆粉体有限公司
主分类号: C09C1/02 分类号: C09C1/02;C09C3/06;C09C3/08
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 230601 安徽*** 国省代码: 安徽;34
权利要求书: 查看更多 说明书: 查看更多
摘要:
搜索关键词: 一种 碳酸钙 表面 功能 制备 方法
【说明书】:

一种重质碳酸钙的表面功能化的制备方法,其特征是:利用钛酸四丁酯或3‑氨丙基三乙氧基硅烷两种常用的表面改性剂对重质碳酸钙进行表面改性,在重质碳酸钙的表面分别包覆上二氧化钛壳层或二氧化硅壳层,所得到的壳层表面分别带有丁氧基或乙氧基功能化基团,用以改善重质碳酸钙的表面疏水亲油性及降低其表面自由能和颗粒间极性,阻止重质碳酸钙的颗粒间团聚,提高重质碳酸钙在有机体中的分散性和界面相容性,使得功能化的重质碳酸钙能够广泛应用于诸多领域,如:高分子塑料、橡胶、造纸、印刷、涂料、食品、造纸、油墨等领域。上述得到表面功能化重质碳酸钙的制备方法具有合成简单,易于操作、环境友好,成本低廉、改性效果好,适应范围广等优点。

技术领域

本发明涉及材料科学领域,特别涉及对重质碳酸钙的表面丁氧基或乙氧基功能化制备方法。

背景技术

重质碳酸钙作为当今世界上最常见的填料之一,因其无味无毒、价廉易得的特性,被广泛应用于高分子塑料、橡胶、造纸、印刷、涂料、食品、油墨等领域。通过填充碳酸钙可以增强复合材料力学性能,有效降低生产成本。但未改性的碳酸钙是一种表面带有很多羟基的强极性物质,具有亲水疏油性,表面能高,分散性和界面相容性差,粒子间容易发生团聚。若直接将其加入到基体中,二者分散性和相容性差,导致填充后材料性能降低。通过对其进行表面功能化处理,降低分子间极性和表面自由能,阻止分子间团聚,提高其分散性和界面相容性,使其与有机体能够良好的结合,以达到提升复合材料性能的目的。因此,迫切需要开发一种既快速简便又高效的化学修饰方法对其进行表面改性。

碳酸钙的工业发展起始于1850年,英国的伯翰斯特奇公司最早采用了复分解的方法生产出碳酸钙,受限于当时的工业水平,此种方法生产出的碳酸钙价格昂贵。直至1909年,日本的白石恒二通过利用石灰石和二氧化碳反应得到碳酸钙,这种方法制得的碳酸钙价格低廉,也为以后工业化发展奠定了基础。1925年,白石恒二利用硬脂酸钠对碳酸钙进行处理,研制出名为“白艳华”的改性碳酸钙,大大开拓出碳酸钙在橡胶、塑料等高分子领域的应用。随后的几十年里,日本又研制出粒径较小的立方形超细活性碳酸钙(50nm)、具有功能化的专用立方形超细碳酸钙(80nm)、超细微活性碳酸钙(20nm)和后来的5nm超细微活性碳酸钙,在碳酸钙的研究方面,日本处于一直领先的地位。我国的碳酸钙工业发展起步较晚,最早出现在1931年的上海,当时的日化行业和橡胶工业正在大力发展,为节约成本,急需一种廉价的白色填料,碳酸钙因其价廉易得、白度高的特点而迅速发展起来。随着新中国的成立,我国碳酸钙工业迎来新的一轮发展,但我国高档碳酸钙主要还是依靠进口,未来碳酸钙的功能化、专用化研究仍有非常大的前景。碳酸钙作为目前应用广泛的化工原料,其无味无毒、廉价易得的特点,使得碳酸钙能够应用到众多领域,如:塑料填充、橡胶、造纸、油墨等行业。目前我国碳酸钙相关企业已经有500多家,年产量虽然已达到600万t/a,但从生产工艺技术、产品质量上与国外还有很大差距。

华中科技大学王千在聚丙烯中添加改性后的重质碳酸钙,其研究发现,当填充量为20 %时,对比原材料,冲击强度提高了15.7 %,断裂拉伸率提升了12.5 %,成本降低了2300元/吨(改性重质碳酸钙及其在聚丙烯中的应用[D]. 华中科技大学, 2015)。江苏科技大学杨洁通过向HDPE材料中填充改性碳酸钙,研究出当PS-nanoCaCO3添加量为10份时,共混改性效果最佳,平衡扭矩最大,力学性能最优,其中拉伸强度提高14.2%,冲击强度提高了15.2%(表面改性纳米碳酸钙及其填充改性HDPE力学性能的研究[D]. 江苏科技大学,2011)。

四川亿欣新材料有限公司彭贵明等人公开了发明专利(CN201510895436.6),“一种食品级碳酸钙的生产方法”,包括破碎、泡浆、湿法研磨、脱硫、制备硫酸钙溶液、制备碳酸钙沉淀和干燥。该发明在泡浆过程中加入了高级混合硬脂酸表面处理剂,利用后期的研磨,以达到碳酸钙改性的目的及应用条件。

下载完整专利技术内容需要扣除积分,VIP会员可以免费下载。

该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于合肥学院;广西贺州市科隆粉体有限公司,未经合肥学院;广西贺州市科隆粉体有限公司许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服

本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/202011266147.7/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。

×

专利文献下载

说明:

1、专利原文基于中国国家知识产权局专利说明书;

2、支持发明专利 、实用新型专利、外观设计专利(升级中);

3、专利数据每周两次同步更新,支持Adobe PDF格式;

4、内容包括专利技术的结构示意图流程工艺图技术构造图

5、已全新升级为极速版,下载速度显著提升!欢迎使用!

请您登陆后,进行下载,点击【登陆】 【注册】

关于我们 寻求报道 投稿须知 广告合作 版权声明 网站地图 友情链接 企业标识 联系我们

钻瓜专利网在线咨询

周一至周五 9:00-18:00

咨询在线客服咨询在线客服
tel code back_top