[发明专利]一种塑料用改性碳酸钙的制备工艺

说明书

【技术领域】

本发明属于改性碳酸钙制备技术领域，具体涉及一种塑料用改性碳酸钙的制备工艺。

【背景技术】

碳酸钙是一种常用无机填料，因来源广、价格便宜等，广泛用于橡胶、塑料、涂料等领域。但碳酸钙表面亲水疏油、比表面积大、表面能高、颗粒间极易团聚，当直接或大量填充有机基体材料中时，不但难以均匀地分散，且与基体的结合力很弱，导致两相界面缺陷、复合材料的某些性能下降。因此，为了拓宽其应用领域，必须对碳酸钙表面进行改性，使其表面亲油疏水，增强与塑料的相容性，提高在有机基体材料中的分散性，改善和提高复合材料的性能。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题是提供一种塑料用改性碳酸钙的制备工艺，以解决现有碳酸钙亲水疏油、分散性不好、与塑料相容性差等问题。

为了解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种塑料用改性碳酸钙的制备工艺，包括以下步骤：

S1：将碳酸钙粉碎，过筛子，并干燥，制得碳酸钙粉碎物；

S2：将步骤S1制得的碳酸钙粉碎物加入到高速混合机中，再加入三乙醇胺油酸皂、过氧化二碳酸二环己酯、三羟甲基丙烷三(3-吖丙啶基丙酸酯)、三乙酰丙酮铝、催化剂，升温，以1300-1500r/min的速度高速搅拌40-60min，制得混合物A；

S3：将步骤S2制得的混合物A中加入二乙烯三胺五羧酸钾、调节剂、邻苯二甲酸二异癸酯、己烯基双硬脂酰胺，控制温度，以1000-1200r/min的速度高速搅拌30-40min，制得混合物B；

S4：将步骤S3制得的混合物B中加入2-(2'-羟基-3'，5'-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑、N-乙基-5-甲基-2-(1-甲基乙基)环己甲酰胺、稳定剂，控制温度，以800-1000r/min的速度高速搅拌18-35min，制得混合物C；

S5：将步骤S4制得的混合物C粉碎，过1000-1500目的筛子，并在温度为46-50℃下干燥至含水量≤0.4％，制得改性碳酸钙。

优选地，步骤S1中所述筛子的目数为1000-1500目。

优选地，步骤S1中所述干燥温度为85-90℃。

优选地，步骤S1中所述干燥至含水量≤0.5％

优选地，步骤S2中所述催化剂为分子筛催化剂。

优选地，步骤S2中所述升温到的温度为53-68℃。

优选地，步骤S3中所述调节剂为丙烯酸酯类调节剂。

优选地，步骤S3中所述控制温度为70-86℃。

优选地，步骤S4中所述稳定剂为改性膨润土热稳定剂。

优选地，步骤S4中所述控制温度为42-55℃。

本发明具有以下有益效果：

(1)由实施例1-3和对比例7的数据可见，改性后的碳酸钙的松散堆积密度显著变小，说明塑料用改性碳酸钙粉体充分分散，加入到塑料中发生团聚现象小，分散性好，说明改性效果好；此外，从表中可以看出，改性后碳酸钙的各项力学性能都得到了显著的提高；

(2)由实施例3和对比例1-6的数据可见，三乙醇胺油酸皂、过氧化二碳酸二环己酯、三羟甲基丙烷三(3-吖丙啶基丙酸酯)、三乙酰丙酮铝、分子筛催化剂在碳酸钙改性中起到了协同作用，使其表面亲油疏水，增强了与塑料的相容性，提高了在塑料中的分散性，有效降低松散堆积密度，提高冲击强度、拉伸强度、弯曲强度、伸长率等力学性能；这可能是在碳酸钙表面改性中使用表面改性剂三乙醇胺油酸皂，再结合引发剂过氧化二碳酸二环己酯、交联剂三羟甲基丙烷三(3-吖丙啶基丙酸酯)、促进剂三乙酰丙酮铝和分子筛催化剂，显著改善了改性后的碳酸钙力学性能，提高了与塑料的相容性；

(3)由对比例1的数据可见，塑料用改性碳酸钙制备原料中未添加表面改性剂三乙醇胺油酸皂对碳酸钙表面改性，碳酸钙的松散堆积密度、冲击强度、拉伸强度、弯曲强度、伸长率相对其他组分(过氧化二碳酸二环己酯、三羟甲基丙烷三(3-吖丙啶基丙酸酯)、三乙酰丙酮铝、分子筛催化剂)变化最小，说明了三乙醇胺油酸皂在整个改性工艺中起到了至关重要的作用。

【具体实施方式】

为便于更好地理解本发明，通过以下实例加以说明，这些实例属于本发明的保护范围，但不限制本发明的保护范围。

在实施例中，所述利用改性碳酸钙制备的高性能塑料，以重量份为单位，包括以下原料：聚氯乙烯55-80份、改性碳酸钙25-40份、尼龙2-4份、氯化石蜡3-5份、硼砂4-6份、抗静电剂1.2-2.3份、矿物油2.5-3.5份；