[发明专利]一种高分散性的纯净纳米碳酸钙制备工艺

说明书

本发明公开了一种高分散性的纯净纳米碳酸钙制备工艺，属于碳酸钙制备技术领域，本发明可以通过引入碳化球的方式，并给予强光刺激，利用碳化球表面碳化反应囊对强光的引导，触发光热转化动作，利用热量迫使碳化球打开与外界连通的通道，同时内部的干冰加速升华释放出低温状态下的二氧化碳，然后分布于碳化反应囊表面与Ca(OH)2浆料充分接触，二氧化碳可以快速溶解于浆液中，并推动Ca(OH)2加速溶解，从而加快碳酸化反应速率控制晶体成核的速率，另外二氧化碳在释放出来后的低温会迫使通道再次关闭，等待下次开放的时间段内，二氧化碳可以充分溶解并反应，从而使得制备得到的纳米碳酸钙纯净度高、分散性好。

技术领域

本发明涉及碳酸钙制备技术领域，更具体地说，涉及一种高分散性的纯净纳米碳酸钙制备工艺。

背景技术

碳酸钙是一种无机化合物，化学式为CaCO₃，俗称灰石、石灰石、石粉、大理石等。碳酸钙呈中性，基本上不溶于水，溶于盐酸。它是地球上常见物质之一，存在于霰石、方解石、白垩、石灰岩、大理石、石灰华等岩石内，亦为动物骨骼或外壳的主要成分。碳酸钙也是重要的建筑材料，工业上用途甚广。

纳米碳酸钙用于塑料中与树脂亲合性好，可有效增加或调节材料刚性，韧性，以及弯曲强度等，并可改善塑料加工体系的流变性能，降低塑化温度，提高制品尺寸稳定，耐热性及表面光洁性；在NR，BR，SBR等橡胶体系中，容易混练，分散均匀，并可使胶质柔软，还能提高压出加工性能和模型流动性.使橡胶制品具有表面光滑，伸长率大，抗张强度高，永久变形小，耐弯曲性能好，耐撕裂强度高等特点。

纳米活性碳酸钙的工业制备方法。该方法在一定浓度的Ca(OH)2的悬浮液中通入二氧化碳气体进行碳化。通过对Ca(OH)2悬浮液的温度、二氧化碳气体的流量控制碳酸钙晶核的成核速率；在碳化至形成一定的晶核数后，由晶核形成控制转化为晶体生长控制，此时加入晶形调节剂控制各晶面的生长速率，从而达到形貌可控；继续碳化至终点加入分散剂调节粒子表面电荷得均分散的立方形碳酸钙纳米颗粒；然后将均分散的立方形纳米碳酸钙颗粒进行液相表面包覆处理。所获得的纳米活性碳酸钙粒子在25-100nm之间可控，立方形，比表面大于25m2/g，粒径分布GSD为1.57，吸油值小于28g/100gCaCO3，且无团聚现象。所获得的产品性能优异，可作为高档橡胶、塑料以及汽车底漆中的功能填料。

但是纳米碳酸钙在实际制备过程中通常采取冷冻法，目的是增加氢氧化钙的溶解度来加快碳酸化反应速率控制晶体成核的速率，但是悬浮液的温度分布不均，二氧化碳和氢氧化钙的溶解速率不一，导致制备的纳米碳酸钙不易控制，同时容易出现团聚现象。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种高分散性的纯净纳米碳酸钙制备工艺，可以通过引入碳化球的方式，并给予强光刺激，利用碳化球表面碳化反应囊对强光的引导，触发光热转化动作，利用热量迫使碳化球打开与外界连通的通道，同时内部的干冰加速升华释放出低温状态下的二氧化碳，然后分布于碳化反应囊表面与Ca(OH)2浆料充分接触，二氧化碳可以快速溶解于浆液中，并推动Ca(OH)2加速溶解，从而加快碳酸化反应速率控制晶体成核的速率，另外二氧化碳在释放出来后的低温会迫使通道再次关闭，等待下次开放的时间段内，二氧化碳可以充分溶解并反应，同时在下一次释放时会触发碳化反应囊表面的压缩动作，成型的纳米碳酸钙会脱落预留反应空间，从而使得制备得到的纳米碳酸钙纯净度高、分散性好。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种高分散性的纯净纳米碳酸钙制备工艺，包括以下步骤：

S1、向盛有Ca(OH)2浆料的料罐中加入氨基酸，氨基酸与Ca(OH)2浆料的重量比为0.2-2:100，搅拌混合均匀；