一種抗老化改性輕質碳酸鈣填料及其制備方法
【專利摘要】一種抗老化改性輕質碳酸鈣填料,由下列重量份的原料制成：硬脂酸鋇2-3、鄰苯二甲酸二辛酯2.3-3.5、甘油硬脂酸酯2-3、甘油1-1.3、超細滑石粉4-6、向日葵籽提取物0.4-0.7、氰乙基纖維素0.4-0.6、氧化鋅4-6、硬脂酸1-2、硫酸鉀0.3-0.5、磷酸0.2-0.3、硅溶膠2-2.5、輕質碳酸鈣80-85、助劑13-16、水120-140；本發明填料添加了硬脂酸鋇、超細滑石粉，自潤滑性好，分散性好，不易團聚，PVC的局部缺陷少；通過添加氧化鋅、日葵籽提取物，能夠增加PVC的抗老化性能；通過添加鄰苯二甲酸二辛酯、甘油硬脂酸酯、甘油，增加了碳酸鈣的有機性能，與PVC相容性好。
【專利說明】一種抗老化改性輕質碳酸鈣填料及其制備方法

【技術領域】
[0001] 本發明屬于塑料加工領域，特別涉及一種抗老化改性輕質碳酸鈣填料及其制備方 法。

【背景技術】
[0002] 碳酸鈣是一種被廣泛使用的無機填料，可應用到塑料制品、橡膠制品、涂料、膠黏 劑等中，特別是輕質碳酸鈣，對PVC塑料制品尺寸的穩定性有很大作用，能提高制品的硬 度，還可以提高制品的表面光澤和表面平整性。在一般PVC塑料制品中添加碳酸鈣耐熱性 可以提高，由于碳酸鈣白度在90%以上，還可以取代昂貴的白色顏料起到一定的增白作用。 但碳酸鈣的親水性強，若不進行表面改性，則在聚合物制品的加工過程中與聚合物基體的 相容性差，非常容易團聚，甚至因為團聚而形成結構缺陷，所以碳酸鈣粒子在應用到聚合物 材料中之前，必須對其表面進行改性，完成由親水性至親油性的適當轉變。
[0003] 目前，國內外對碳酸鈣的表面改性主要有兩個途徑，①使顆粒微細或超微細化；② 改進碳酸鈣的表面性能，使其由無機性向有機性轉變，提高與有機聚合物的相容性。然而微 細化的碳酸鈣容易團聚，而且無法改變其表面親水疏油的性能。碳酸鈣的表面改性包括局 部反應改性和表面包覆改性，高能表面改性和機械化學改性等方式，但是目前PVC塑料工 業發展迅速，人們對復合材料的需求不斷增長，碳酸鈣表面改性已成為深加工技術之一，從 而進一步改善碳酸鈣的吸油性、分散性、尺寸穩定性、耐熱性、耐磨性、耐水性、阻燃性、防霉 性等一系列性能，以滿足不斷進步的PVC塑料工業。


【發明內容】

[0004] 本發明的目的在于提供一種抗老化改性輕質碳酸鈣填料及其制備方法，該填料自 潤滑性好，分散性好，不易團聚，PVC的局部缺陷少，能夠增加 PVC的抗老化性能，與PVC相 容性好。
[0005] 本發明的技術方案如下： 一種抗老化改性輕質碳酸鈣填料，其特征在于由下列重量份的原料制成：硬脂酸鋇 2-3、鄰苯二甲酸二辛酯2. 3-3. 5、甘油硬脂酸酯2-3、甘油1-1. 3、超細滑石粉4-6、向日葵 籽提取物〇. 4-0. 7、氰乙基纖維素0. 4-0. 6、氧化鋅4-6、硬脂酸1-2、硫酸鉀0. 3-0. 5、磷酸 0· 2-0. 3、硅溶膠 2-2. 5、輕質碳酸鈣 80-85、助劑 13-16、水 120-140 ; 所述助劑由下列重量份的原料制成：硬脂酸鈉〇. 04-0. 06、碳酸鈉0. 01-0. 03、碳酸氫 鈉0. 02-0. 03、苯丙乳液0. 4-0. 5、馬來酸二辛酯2-3、聚烯烴彈性體0. 1-0. 2、乙烯-醋酸乙 烯共聚物〇. 1-0. 2、白土 3-5、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺0. 01-0. 02、E-12環氧樹脂0. 1-0. 2、 二甘醇0. 2-0. 3、二甲基丙烯酸乙二醇酯0. 3-0. 4、淀粉微球0. 4-0. 6、水8-11 ;制備方法為： 將聚烯烴彈性體、乙烯-醋酸乙烯共聚物、馬來酸二辛酯、E-12環氧樹脂、二甘醇、二甲基丙 烯酸乙二醇酯混合，充分攪拌均勻，制得復合劑；將苯丙乳液、硬脂酸鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、 椰子油脂肪酸二乙醇酰胺加入水中，加熱至60-70°C，攪拌均勻，加入白土、淀粉微球，攪拌 20-30分鐘，烘干粉碎成白土粉末，再加入復合劑，分散研磨20-30分鐘，于室溫下靜置，至 復合劑慢慢滲透至所述白土粉末表面，再分散研磨成2-50 μ m的顆粒，即得。
[0006] 所述的抗老化改性輕質碳酸鈣填料的制備方法，其特征在于包括以下步驟： (1) 將硫酸鉀、磷酸、氰乙基纖維素加入水中，攪拌均勻后加入輕質碳酸鈣、氧化鋅、超 細滑石粉，在3000-4000轉/分下攪拌6-8分鐘，得到混合物料； (2) 將甘油、硅溶膠加入到第（1)步得到的物料中，加熱至80-90°C，在9000-12000轉/ 分下攪拌30-40分鐘，得到混合物料； (3) 將其他剩余成分混合研磨分散15-20分鐘，加入第（2)步得到的混合物料中，加熱 至80-90°C，在1000-1500轉/分下攪拌30-40分鐘，噴霧干燥，粉碎成2-50 μ m的顆粒，即 得。
[0007] 本發明的有益效果 本發明填料添加了硬脂酸鋇、超細滑石粉，自潤滑性好，分散性好，不易團聚，PVC的局 部缺陷少；通過添加氧化鋅、日葵籽提取物，能夠增加 PVC的抗老化性能；通過添加鄰苯二 甲酸二辛酯、甘油硬脂酸酯、甘油，增加了碳酸鈣的有機性能，與PVC相容性好；本發明助劑 能增加碳酸鈣在PVC中的浸潤性，減少了 PVC的缺陷。

【具體實施方式】
[0008] -種抗老化改性輕質碳酸鈣填料，由下列重量份(公斤）的原料制成：硬脂酸鋇 2. 5、鄰苯二甲酸二辛酯3、甘油硬脂酸酯2. 5、甘油1. 2、超細滑石粉5、向日葵籽提取物0. 6、 氰乙基纖維素0. 5、氧化鋅5、硬脂酸1. 5、硫酸鉀0. 4、磷酸0. 3、硅溶膠2. 3、輕質碳酸鈣83、 助劑15、水130 ; 所述助劑由下列重量份(公斤）的原料制成：硬脂酸鈉〇. 05、碳酸鈉0. 02、碳酸氫鈉 0. 02、苯丙乳液0. 4、馬來酸二辛酯2. 5、聚烯烴彈性體0. 1、乙烯-醋酸乙烯共聚物0. 1、白 土 4、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺0. 01、E-12環氧樹脂0. 1、二甘醇0. 2、二甲基丙烯酸乙二 醇酯〇. 3、淀粉微球0. 5、水9 ;制備方法為：將聚烯烴彈性體、乙烯-醋酸乙烯共聚物、馬來 酸二辛酯、E-12環氧樹脂、二甘醇、二甲基丙烯酸乙二醇酯混合，充分攪拌均勻，制得復合 齊U;將苯丙乳液、硬脂酸鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺加入水中，加熱至 65°C，攪拌均勻，加入白土、淀粉微球，攪拌25分鐘，烘干粉碎成白土粉末，再加入復合劑， 分散研磨25分鐘，于室溫下靜置，至復合劑慢慢滲透至所述白土粉末表面，再分散研磨成 2-50 μ m的顆粒，即得。
[0009] 所述的抗老化改性輕質碳酸鈣填料的制備方法，包括以下步驟： (1) 將硫酸鉀、磷酸、氰乙基纖維素加入水中，攪拌均勻后加入輕質碳酸鈣、氧化鋅、超 細滑石粉，在3500轉/分下攪拌7分鐘，得到混合物料； (2) 將甘油、硅溶膠加入到第（1)步得到的物料中，加熱至85°C，在10000轉/分下攪 拌35分鐘，得到混合物料； (3) 將其他剩余成分混合研磨分散18分鐘，加入第（2)步得到的混合物料中，加熱至 85°C，在1300轉/分下攪拌35分鐘，噴霧干燥，粉碎成2-50 μ m的顆粒，即得。
[0010] 實驗數據： 本實施例填料的吸油值為42mL/100g，與水的接觸角為94°。將該填料用于制取硬質 PVC試片，添加量為20%，性能測試結果為：屈服強度51. 25Mpa，斷裂強度為42. 34Mpa，斷裂 伸長率100%，楊氏模量2598. 57Mpa。
[0011] 將該填料用于制取軟質PVC試片，添加量為20%，性能測試結果為：屈服強度 5. 35Mpa，斷裂強度為6. 45Mpa，斷裂伸長率116%，楊氏模量63. 68Mpa。
【權利要求】
1. 一種抗老化改性輕質碳酸鈣填料，其特征在于由下列重量份的原料制成：硬脂酸鋇 2-3、鄰苯二甲酸二辛酯2. 3-3. 5、甘油硬脂酸酯2-3、甘油1-1. 3、超細滑石粉4-6、向日葵 籽提取物〇. 4-0. 7、氰乙基纖維素0. 4-0. 6、氧化鋅4-6、硬脂酸1-2、硫酸鉀0. 3-0. 5、磷酸 0· 2-0. 3、硅溶膠 2-2. 5、輕質碳酸鈣 80-85、助劑 13-16、水 120-140 ; 所述助劑由下列重量份的原料制成：硬脂酸鈉〇. 04-0. 06、碳酸鈉0. 01-0. 03、碳酸氫 鈉0. 02-0. 03、苯丙乳液0. 4-0. 5、馬來酸二辛酯2-3、聚烯烴彈性體0. 1-0. 2、乙烯-醋酸乙 烯共聚物〇. 1-0. 2、白土 3-5、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺0. 01-0. 02、E-12環氧樹脂0. 1-0. 2、 二甘醇0. 2-0. 3、二甲基丙烯酸乙二醇酯0. 3-0. 4、淀粉微球0. 4-0. 6、水8-11 ;制備方法為： 將聚烯烴彈性體、乙烯-醋酸乙烯共聚物、馬來酸二辛酯、E-12環氧樹脂、二甘醇、二甲基丙 烯酸乙二醇酯混合，充分攪拌均勻，制得復合劑；將苯丙乳液、硬脂酸鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、 椰子油脂肪酸二乙醇酰胺加入水中，加熱至60-70°C，攪拌均勻，加入白土、淀粉微球，攪拌 20-30分鐘，烘干粉碎成白土粉末，再加入復合劑，分散研磨20-30分鐘，于室溫下靜置，至 復合劑慢慢滲透至所述白土粉末表面，再分散研磨成2-50 μ m的顆粒，即得。
2. 根據權利要求1所述的抗老化改性輕質碳酸鈣填料的制備方法，其特征在于包括以 下步驟： (1) 將硫酸鉀、磷酸、氰乙基纖維素加入水中，攪拌均勻后加入輕質碳酸鈣、氧化鋅、超 細滑石粉，在3000-4000轉/分下攪拌6-8分鐘，得到混合物料； (2) 將甘油、硅溶膠加入到第（1)步得到的物料中，加熱至80-90°C，在9000-12000轉/ 分下攪拌30-40分鐘，得到混合物料； (3) 將其他剩余成分混合研磨分散15-20分鐘，加入第（2)步得到的混合物料中，加熱 至80-90°C，在1000-1500轉/分下攪拌30-40分鐘，噴霧干燥，粉碎成2-50 μ m的顆粒，即 得。
【文檔編號】C08K3/34GK104194190SQ201410365933
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月29日 優先權日:2014年7月29日
【發明者】高爾羊 申請人:池州瑞祥鈣業有限公司