[发明专利]一种方形与簇状共生一体的微米级碳酸钙的制备方法

说明书

本发明公开了一种方形与簇状共生一体的微米级碳酸钙的制备方法，该方法包括以下步骤：1)将CTAB、正丁醇、正己烷和氯化钙水溶液混合，配制成CaCl₂反相微乳液；2)将CTAB、正己醇、正己烷、蔗糖和碳酸钠水溶液混合，配制成Na₂CO₃反相微乳液；3)按Na₂CO₃与CaCl₂的摩尔比为2~4:1，将Na₂CO₃反相微乳液加入到CaCl₂反相微乳液中，加入完毕后，陈化，得到所述的方形与簇状共生一体的微米级碳酸钙。与现有方形碳酸钙相比，本发明的碳酸钙作为填料在纸张、涂料、油漆和塑料中具更好的抗掉粉性能和抗沉降性能。

技术领域

本发明属于碳酸钙领域，具体涉及一种方形与簇状共生一体的微米级碳酸钙的制备方法。

背景技术

碳酸钙 (CaCO₃) 是一种无机化合物，通常被称为石灰石、大理石等，其摩尔质量为 100.09 g/mol，密度为 2.93 g/cm³，熔点为 825 ℃。常温下，微溶于水 (Ksp = 2.9×10^-9)，有文石、方解石和球霰石三种晶型。此外碳酸钙还是地球上储存量最多的物质之一。因为碳酸钙成本低、性能好、广泛应用于橡胶、塑料、造纸、涂料、医药、油墨、食品、牙膏、化妆品等的生产、加工和应用中。

不同形状的碳酸钙有不同的用处，例如立方形碳酸钙在纸张中表现出高白度和不透明度。它作为填料剂加入塑料中，可以改善塑料制品的导热导电性能、阻燃耐热性能、耐冲击腐蚀性能等；它还可以代替白炭黑，使塑料制品表面光亮、抗张力强、耐弯曲性好、抗龟裂性好，是优良的白色补强剂。球形碳酸钙有很好的不透明性、平滑性和流动性，可以应用到各种润滑油中，使润滑油的润滑性能大大提高。亦可用于牙膏、化妆品和电子陶瓷的生产中。纺锤形碳酸钙类似于微生物纤维，因此可以赋予纸张松厚性、不透明性、平滑度、以及可印刷性等优良使用性能。还可以广泛用做橡胶和塑料中的密封剂、压敏胶黏剂等产品的生产制造中。链状碳酸钙被广泛用于合成橡胶中，由于在橡胶合成中，这些链状碳酸钙会受到机械振动和研磨，这将导致某些连接点断裂，从而形成具有较高活性的断点。这些断点可以使之与合成橡胶基体之间发生键连，使连接更加紧密，从而提高了合成橡胶的理化性能。片状碳酸钙由于其分散性能好、光学性能和印刷性能优良、表面涂覆功能强，被广泛应用于涂料和造纸中。片状碳酸钙加入涂料中，可以使涂料具有良好的流动性和分散性；加入纸张中表现出比纺锤状碳酸钙更好的光洁度和松厚度，因此可以代替渐少的片状高岭土。

微乳液最早由 Schulman等提出，它是一种由水相、油相、两亲性化合物等组成的分散体系，根据分散介质不同可将微乳液分为水包油型 (O/W) 和油包水型 (W/O)。反相微乳液即油包水型微乳液 (W/O)，它以非极性溶剂 (油相) 为分散相，将水溶液均匀地分散在油相中，被两亲性化合物包裹，形成直径为 5 ~ 100 nm 的 “微水池” (也称作液滴)。可通过调节表面活性剂与水的摩尔比，将 “液滴” 大小控制在一定范围之间，这种特殊的微水池是多种化学反应和物理排列共同作用下形成的。目前，微乳液法因其操作简单且无需高温高压设备，已经广泛应用于微纳米材料的制备中，如制备复合催化剂、半导体，超导体材料以及磁性纳米粒子等。

在此之前发明人采用反相微乳法对微纳级碳酸钙的制备做了系列研究（CN11592026A、CN111484061A、CN102583481A、CN111592025A、CN111675235A、CN111675234A，以上专利文献以全文引用的方式并入本文），结果表明采用不同的油相、表面活性剂、助表面活性剂等构建反相微乳体系对碳酸钙的形貌具有显著的影响。

发明内容

基于上述现有技术，本发明的目的在于提供一种方形与簇状共生一体的微米级碳酸钙的制备方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种方形与簇状共生一体的微米级碳酸钙的制备方法，包括以下步骤：