一种建筑涂料用多孔碳酸钙及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种建筑涂料多孔碳酸钙及其制备方法，具体讲是先在氢氧化钙溶液中通入过量的二氧化碳气体，使氢氧化钙完全转变成碳酸氢钙，得到碳酸氢钙溶液，再在碳酸氢钙溶液中加入二水硫酸钙粉末，调制成二水硫酸钙-碳酸氢钙的混合浆料，将该混合浆料用膨化机进行膨化处理，得到膨化的碳酸钙颗粒，将膨化的碳酸钙进行干燥、粉碎、过筛得到一种多孔的碳酸钙颗粒。该多孔碳酸钙成本低廉、性能稳定、制备方法简单，用于涂料中，具有遮盖力强、分散性好、密度低、透气性好的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无机非金属矿物材料领域，主要是碳酸钙材料领域，具体涉及一种建筑涂料用多孔碳酸钙及其制备方法。
技术介绍
碳酸钙是现今最重要的无机化工产品之一，被广泛的应用于橡胶、塑料、造纸、建筑涂料、油墨、医药、食品等行业。碳酸钙作为体质颜料加入到建筑涂料中，不仅起到降低建筑涂料成本的作用，还能提高涂料膜的机械强度和耐水性等。目前大多使用普通的碳酸钙，虽然其成本低廉，对涂料膜的机械强度和耐水性都有增强的作用，但也由于其密度大、比表面积小、分散性和流动性差造成加入了普通碳酸钙的涂料存在易沉降、施工性差的缺陷。而多孔碳酸钙由于其较低的密度、较大的比表面积、较好的表面渗透性等优点受到人们的关注，尤其是应用在建筑涂料产品中不仅使涂料膜的机械强度和耐水性更加优异，而且具有密度小、遮盖力强、分散性好、透气性好的优点。多孔碳酸钙是指碳酸钙颗粒中具有多孔结构的碳酸钙，由于其具有特殊的表面特性和内部结构，因而其具有比普通碳酸钙更优异的性能，如优异的分散性、极好的光泽和遮盖力、密度小、透气性好等。随着材料功能化的普及，多孔碳酸钙在建筑涂料中将会被大量使用，但目前多孔碳酸钙的生产还存在成本高、产量小、周期长等缺陷。 中国专利公开号CN103232051A公开了一种超细多孔碳酸钙微球的制备方法，该方法将多种原料经过多个步骤进行混合、沉淀、干燥，然后制得超细多孔碳酸钙微球。该方法合成的超细多孔碳酸钙微球的球形圆整、分散良好、大小均匀，但由于多种有机添加剂的使用和原料不可循环利用的原因造成该方法合成的多孔碳酸钙微球具有成本较高、产量较低、浪费资源等的缺陷。中国专利公开号CN103351016A公开了一种制备球粒状多孔碳酸钙颗粒的方法，该方法将由精氨酸溶液和碳酸钠溶液混合得到的混合溶液逐滴加入到钙源溶液中，反应完成后离心收集颗粒沉淀，经洗涤，干燥，得到纳米碳酸钙颗粒粉末。该方法实验室可操作性强，制备出的球粒状颗粒具有良好的分散性，比表面积较大等优势，但由于精氨酸溶液来源少，成本高的原因造成制备出的多孔碳酸钙颗粒存在成本较高、产量低的缺陷。中国专利公开号CN102502751A公开了一种具有纳米锥体微结构单元的多孔碳酸钙晶体颗粒的制备方法，该方法将有机添加剂、钙盐或氢氧化钙的水溶液和碳酸盐水溶液混合，经过防尘、静止老化、分离、干燥得到具有纳米锥体微结构单元的多孔碳酸钙晶体颗粒。该方法节约能源，成本较低，但由于静止老化的时间较长，造成该方法存在生产周期长，产量低的缺陷。根据上述，目前多孔碳酸钙及其制备方法中，存在多孔碳酸钙的生产成本高、产量小、生产周期长等缺陷，造成多孔碳酸钙不能在建筑涂料中大量推广应用。
技术实现思路
针对目前多孔碳酸钙及其制备方法存在的成本高、产量小、生产周期长等缺陷提出了一种建筑涂料用多孔碳酸钙，其特征是以一水硫酸钙为骨架结构的多孔碳酸钙颗粒，进一步提出其制备方法，本专利技术先在氢氧化钙溶液中通入过量的二氧化碳气体，使氢氧化钙完全转变成碳酸氢钙，得到碳酸氢钙溶液，再在碳酸氢钙溶液中加入二水硫酸钙粉末，调制成二水硫酸钙-碳酸氢钙的混合浆料，将该混合浆料用膨化机进行膨化处理，得到膨化碳酸钙颗粒，将膨化的碳酸钙进行干燥、粉碎、过筛得到多孔的碳酸钙颗粒。该方法制得的多孔碳酸钙成本低廉、性能稳定、制备方法简单，用于涂料中，具有遮盖力强、分散性好、密度低、透气性好的特点，具有市场推广应用价值。本专利技术一种涂料用多孔碳酸钙，其特征在于其各组分按重量份计为：                氢氧化钙           80-90份，                增溶剂               4-6份，                二水硫酸钙         10-15份，                膨化助剂             2-4份，                二氧化碳               适量，其中所述的氢氧化钙为纯度≥98%、细度为1250-2500目的氢氧化钙粉末；所述的增溶剂为甘油、氯化铵中的一种或两种；所述的二水硫酸钙为硫酸钙的二水结晶化合物；所述的膨化助剂为碳酸氢钠、碳酸氢铵中的一种或两种。上述一种建筑涂料用多孔碳酸钙，所述的多孔碳酸钙为孔隙率为35%-55%，孔径为30-90nm的以一水硫酸钙为骨架的外观为浅白色，细度为800-2500目的碳酸钙颗粒。上述一种建筑涂料用多孔碳酸钙，所述的二水硫酸钙细度为2500-5000目。 本专利技术一种建筑涂料用多孔碳酸钙的具体制备步骤如下：1)将80-90重量份的氢氧化钙和4-6重量份的增溶剂用蒸馏水完全溶解形成氢氧化钙溶液，加入通入过量的二氧化碳气体，使溶液中的氢氧化钙完全转变为碳酸氢钙，得到碳酸氢钙溶液；2）在步骤1）得到的碳酸氢钙溶液中加入10-15重量份的二水硫酸钙粉末和2-4重量份的膨化助剂，在40-60r/min的速度下搅拌15-30min，混合均匀形成二水硫酸钙-碳酸氢钙的混合浆料；3）将步骤2）得到的二水硫酸钙-碳酸氢钙的混合浆料加入到膨化机中，在130-150摄氏度的温度，1.0-4.0Mpa的压力下进行膨化处理，得到膨化的碳酸钙；4）将步骤3）得到的膨化的碳酸钙放入烘干箱中，在90-120摄氏度下进行烘干处理0.5-1h，再进行粉碎、过筛后得到多孔碳酸钙颗粒。上述一种建筑涂料用多孔碳酸钙的制备方法的具体步骤中，步骤1）中所述的过量的二氧化碳气体为氢氧化钙用量的摩尔数的2-2.5倍的二氧化碳气体。上述一种建筑涂料用多孔碳酸钙的制备方法的具体步骤中，步骤3）中所述的膨化机为单螺杆挤压式膨化机，主要由喂料器、调质器、旁通、膨化腔、出料护罩、底座、主电机和润滑油路组成。上述一种建筑涂料用多孔碳酸钙的制备方法的具体步骤中，步骤3）中所述的膨化碳酸钙为以一水硫酸钙为骨架形成的具有多孔结构的碳酸钙蓬松状颗粒。本专利技术先将氢氧化钙溶液与过量的二氧化碳进行反应，生成碳酸氢钙溶液，再与二水硫酸钙混合均匀形成二水硫酸钙-碳酸氢钙的混合浆料，将该二水硫酸钙-碳酸氢钙的混合浆料用膨化机进行膨化处理，在膨化机中的高温和高压的条件下，碳酸氢钙和二水硫酸钙发生分解反应，生成二氧化碳、水蒸汽、碳酸钙、一水硫酸钙，在此反应过程中，以一水硫酸钙为骨架形生成的碳酸钙颗粒在二氧化碳气体和水蒸气的作用下形成蓬松状的多孔颗粒，即膨化碳酸钙，最后将膨化碳酸钙进行干燥、粉碎、过筛得到多孔的碳酸钙颗粒。该多孔碳酸钙颗粒不仅性能稳定，成本低廉，制备方法简单，用于涂料中，具有遮盖力强、分散性好、密度低、透气性好的特点，具有市场应用价值。本专利技术突出的特点和有益效果在于：1、本专利技术碳酸钙为以一水硫酸钙为骨架结构的多孔碳酸钙颗粒，孔隙率为35%-55%，孔径为30-90nm。2、本专利技术多孔碳酸钙适合建筑涂料中添加使用，能显著提高涂料膜的机械强度和耐水性，具有遮盖力强、分散性好、密度低、透气性好的特点，具有市场推广应用价值。3、本专利技术制备本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种建筑涂料用多孔碳酸钙，其特征在于所述的一种建筑涂料用多孔碳酸钙为以一水硫酸钙为骨架，孔隙率为35%‑55%，孔径为30‑90nm的外观为浅白色，细度为800‑2500目的碳酸钙颗粒，各组分按重量份计为：                氢氧化钙           80‑90份，                增溶剂               4‑6份，                二水硫酸钙         10‑15份，                膨化助剂             2‑4份，                二氧化碳               适量，其中所述的氢氧化钙为纯度≥98%、细度为1250‑2500目的氢氧化钙粉末；所述的增溶剂为甘油、氯化铵中的一种或两种；所述的二水硫酸钙为硫酸钙的二水结晶化合物；所述的膨化助剂为碳酸氢钠、碳酸氢铵中的一种或两种。

【技术特征摘要】
1.一种建筑涂料用多孔碳酸钙，其特征在于所述的一种建筑涂料用多孔碳酸钙为以一水硫酸钙为骨架，孔隙率为35%-55%，孔径为30-90nm的外观为浅白色，细度为800-2500目的碳酸钙颗粒，各组分按重量份计为：
                氢氧化钙           80-90份，
                增溶剂               4-6份，
                二水硫酸钙         10-15份，
                膨化助剂             2-4份，
                二氧化碳               适量，
其中所述的氢氧化钙为纯度≥98%、细度为1250-2500目的氢氧化钙粉末；所述的增溶剂为甘油、氯化铵中的一种或两种；所述的二水硫酸钙为硫酸钙的二水结晶化合物；所述的膨化助剂为碳酸氢钠、碳酸氢铵中的一种或两种。
2.根据权利要求1所述的一种建筑涂料用多孔碳酸钙，其特征在于所述的二水硫酸钙细度为2500-5000目。
3.根据权利要求1所述的一种建筑涂料用多孔碳酸钙的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，李兴文，
申请(专利权)人：成都新柯力化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51