[发明专利]一种碳酸钙晶须的制备方法

说明书

本发明公开了一种碳酸钙晶须的制备方法，其先将丝素蛋白和阿拉伯胶溶解于去离子水中充分搅拌得到晶型控制剂，然后将高纯度纳米氧化钙与去离子水搅拌混合得到浆料A，将浆料A过100目筛后过滤除渣，接着向浆料加入去离子水稀释得到浆料B，然后向浆料B中加入晶型控制剂，加热至50～60℃后恒温搅拌1～2h得到浆料C，接着在浆料C中加入氨水调节pH值，然后投入到超重力碳化反应器中进行碳化反应，将碳化结束后得到的浆液离心分离得到沉淀，将沉淀干燥后粉碎，即得到碳酸钙晶须。本发明解决文石型碳酸钙晶须生产中存在的晶型控制难，文石型碳酸钙易转变为方解石型碳酸钙的问题，得到活性高的针状碳酸钙晶须。

技术领域

本发明属于纳米材料制备技术领域，具体涉及一种碳酸钙晶须的制备方法。

背景技术

碳酸钙晶须是继纳米碳酸钙之后又一种新型无机填充材料，其呈白色篷松状固体，结晶形式为单晶，晶体内部几乎无缺陷，具有无毒、无气味、机械强度高、模量高、耐磨性能和耐热性能高、热衰退与热恢复性能较好等优良特性，与塑料复合时和基体树脂的相容性好，可以改善制品的加工性能，提高力学性能，所以广泛应用于汽车、塑料、电气部件制造、高光洁度结构部件制造等领域。

碳酸钙晶须有方解石、文石和球霞石3种类型，目前大量使用和正在研究的碳酸钙晶须几乎都是方解石型，而文石型、球霞石型制品很少。方解石型碳酸钙以方形或纺锤形粒状存在，而文石型碳酸钙晶须是以针状存在，并且具有均匀性好、完整单晶率高、晶须含量高等特点，更适合应用在造纸、塑料、橡胶等领域，但是现有文石型碳酸钙晶须生产存在晶型控制难、生产过程中文石型碳酸钙易转变为方解石型碳酸钙等问题。

发明内容

针对上述不足，本发明公开了一种碳酸钙晶须的制备方法，解决文石型碳酸钙晶须生产中存在的晶型控制难，文石型碳酸钙易转变为方解石型碳酸钙的问题。

本发明是采用如下技术方案实现的：

本技术方案与现有技术相比较具有以下有益效果：

一种碳酸钙晶须的制备方法，其包括以下步骤：

（1）将丝素蛋白和阿拉伯胶溶解于去离子水中充分搅拌得到晶型控制剂备用，所述丝素蛋白和阿拉伯胶的质量比为2:（1～4）；

（2）将高纯度纳米氧化钙与去离子水按照质量比为1:（3～5）的比例搅拌混合得到浆料A，将浆料A过100目筛后过滤除渣，接着向浆料加入（13～15）倍浆料A质量的去离子水稀释得到浆料B，然后向浆料B中加入步骤（1）中得到的晶型控制剂，加热至50～60℃后恒温搅拌1～2h得到浆料C；所述晶型控制剂的添加量与浆料A的质量比为（1～5）:100；

（3）在步骤（2）中得到的浆料C中加入氨水调节pH值为7～8，然后投入到超重力碳化反应器中，控制碳化温度为80～90℃，二氧化碳气流量为100～150L/h，超重力碳化反应器中转子的转速为2000～2500r/min，碳化时间为1～2h，然后将碳化结束后得到的浆液离心分离得到沉淀，将沉淀在95～100℃下干燥4～6h后粉碎，即得到碳酸钙晶须。

进一步的，步骤（1）中所述搅拌的时间为12～24h，搅拌速度为100～200r/min。

进一步的，步骤（2）中所述高纯度纳米氧化钙的纯度在99.5%以上，粒径为10～100nm。

进一步的，步骤（2）中所述搅拌的速度为300～400r/min。

进一步的，步骤（3）中所述离心的条件是在3000r/min的转速下离心3～5min。

本技术方案与现有技术相比较具有以下有益效果：