一种氧化石墨烯‑聚甘油脂肪酸酯复配改性的形貌可控纳米碳酸钙粉体及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种氧化石墨烯‑聚甘油脂肪酸酯复配改性的形貌可控纳米碳酸钙粉体及其制备方法，本发明专利技术采用离子液体/去离子水复合作为溶剂，利用离子液体对二氧化碳独特的吸附性，通过碳化法制备了形貌可控、性能更优的碳酸钙粉体，并利用氧化石墨烯与聚甘油脂肪酸酯复配制成了具有高性能的表面活性剂，其能有效的降低体系的界面能，有效的降低了纳米碳酸钙表面能，提高分散性，引入的氧化石墨烯基团还能赋予粉体特殊的性能，其作为填充料时增韧补强效果更佳。

Morphology controllable nano calcium carbonate powder and a preparation method of a modified graphene oxide polyglycerol fatty acid ester compound

The invention discloses a morphology controllable nano calcium carbonate powder and a preparation method of a modified graphene oxide polyglycerol fatty acid ester compound, the invention adopts the composite ionic liquid / deionized water as solvent, the adsorption of carbon dioxide on the unique use of ionic liquids, the calcium carbonate powder with controllable morphology, better performance prepared by the carbonation method, and the use of graphene oxide and polyglycerol fatty acid ester compounded with high performance of surface active agent, which can effectively reduce the system's interface can effectively reduce the surface energy of nano calcium carbonate, high dispersion, gives graphene oxide groups but also the introduction of special properties of powder as the filling material, when the toughening effect is better.

【技术实现步骤摘要】
一种氧化石墨烯-聚甘油脂肪酸酯复配改性的形貌可控纳米碳酸钙粉体及其制备方法
本专利技术涉及改性碳酸钙
，尤其涉及一种氧化石墨烯-聚甘油脂肪酸酯复配改性的形貌可控纳米碳酸钙粉体及其制备方法。
技术介绍
碳酸钙粉体是一种十分常见的无机材料，其主要应用于造纸、橡胶、塑料、涂料、油墨等产品中作为补强填料。在实际使用过程中采用的碳酸钙填料多为微米级甚至纳米级的产品，这些微尺度的碳酸钙填料具有很高的表面能，在基体中分散性差、容易团聚结块，从而严重影响填充改性效果，需要对其进行表面改性处理，以提高其使用性能。目前市售的纳米碳酸钙粉体多采用硬脂酸或脂肪酸盐进行干法包覆改性处理，这些类别的处理方法得到的粉体虽然在分散性、吸油值、活化度等方面均得到一定的改善，但是由于其耐温性较差，不适用于高温加工环境，对填充的基体材料会产生不良影响，使用范围有效。《复合改性剂对纳米碳酸钙的表面改性》一文利用月桂酸与二辛/葵酸甘油酯聚氧乙烯醚共混复合产品对纳米碳酸钙进行湿法改性处理，改性后的纳米碳酸钙粉体不易团聚，表面活化度提高，疏水性提高，耐温性更佳，避免了硬脂酸类改性剂的缺陷，然而而其引入的月桂酸对金属有一定的腐蚀性，改性后的碳酸钙粉体使用范围依然受到限制，不是令人满意的改性处理结果。
技术实现思路
本专利技术目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种氧化石墨烯-聚甘油脂肪酸酯复配改性的形貌可控纳米碳酸钙粉体及其制备方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种氧化石墨烯-聚甘油脂肪酸酯复配改性的形貌可控纳米碳酸钙粉体，该纳米碳酸钙粉体由以下重量份的原料制成：氧化钙30-50、二氧化碳（工业纯）适量、聚甘油脂肪酸酯0.2-0.5、去离子水200-500、离子液体1-20、氧化石墨烯0.01-0.02。所述的离子液体为：1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1，3-二甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐中的一种或两种。所述的一种氧化石墨烯-聚甘油脂肪酸酯复配改性的形貌可控纳米碳酸钙粉体的制备方法包括以下步骤：（1）先取20-30重量份的去离子水，投入氧化石墨烯和聚甘油脂肪酸酯，加热至70-80℃，搅拌分散均匀，制备乳化液备用；（2）将离子液体、余量去离子水分别投入反应容器中，在氮气氛围下强烈搅拌混合40-50min，随后将体系加热至80-85℃，紧接着加入氧化钙，研磨搅拌消化2-3h，形成氢氧化钙浆料，陈化10-15h后备用；（3）将步骤（1）配制的复合乳化液注入步骤（2）制备的浆液中，搅拌混合均匀，保持搅拌状态下向体系中通入二氧化碳气体，至体系pH值稳定为中性时停止通气，并继续搅拌混合60-80min，反应结束后体系过滤，过滤物经洗涤、真空干燥、分散即得所述纳米碳酸钙粉体。本专利技术的优点如下（1）在碳化法制备碳酸钙粉体的制备过程中，以离子液体/去离子水混合作为溶剂，利用离子液体对二氧化碳具有吸附能力的特性来提高溶液中二氧化碳的含量，从而有效提高碳酸钙的产率，还可以通过调节离子液体和二氧化碳的浓度实现粉体的形貌可控。（2）利用氧化石墨烯与聚甘油脂肪酸酯复配制成了具有高性能的表面活性剂，其能有效的降低体系的界面能，有效的降低了纳米碳酸钙表面能，提高分散性，引入的氧化石墨烯基团还能赋予粉体特殊的性能，其作为填充料时增韧补强效果更佳。具体实施方式一种氧化石墨烯聚甘油脂肪酸酯复配改性的形貌可控纳米碳酸钙粉体，该纳米碳酸钙粉体由以下重量份的原料制成：氧化钙30、二氧化碳（工业纯）适量、聚甘油脂肪酸酯0.2、去离子水200、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐1、氧化石墨烯0.01。该实施例的纳米碳酸钙粉体制备方法包括以下步骤：（1）先取20重量份的去离子水，投入氧化石墨烯和聚甘油脂肪酸酯，加热至70℃，搅拌分散均匀，制备乳化液备用；（2）将离子液体、余量去离子水分别投入反应容器中，在氮气氛围下强烈搅拌混合40min，随后将体系加热至80℃，紧接着加入氧化钙，研磨搅拌消化2h，形成氢氧化钙浆料，陈化10h后备用；（3）将步骤（1）配制的复合乳化液注入步骤（2）制备的浆液中，搅拌混合均匀，保持搅拌状态下向体系中通入二氧化碳气体，至体系pH值稳定为中性时停止通气，并继续搅拌混合60min，反应结束后体系过滤，过滤物经洗涤、真空干燥、分散即得所述纳米碳酸钙粉体。制得的纳米碳酸钙粉体性能测试结果为：粒度D50：92nm；粘度：24.4mPa.s；活化度：98%；吸油值：25.2；沉降体积：0.72ml/g。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氧化石墨烯‑聚甘油脂肪酸酯复配改性的形貌可控纳米碳酸钙粉体，其特征在于，该纳米碳酸钙粉体由以下重量份的原料制成：氧化钙30‑50、二氧化碳（工业纯）适量、聚甘油脂肪酸酯0.2‑0.5、去离子水200‑500、离子液体1‑20、氧化石墨烯0.01‑0.02。

【技术特征摘要】
1.一种氧化石墨烯-聚甘油脂肪酸酯复配改性的形貌可控纳米碳酸钙粉体，其特征在于，该纳米碳酸钙粉体由以下重量份的原料制成：氧化钙30-50、二氧化碳（工业纯）适量、聚甘油脂肪酸酯0.2-0.5、去离子水200-500、离子液体1-20、氧化石墨烯0.01-0.02。2.如权利要求1所述的一种氧化石墨烯-聚甘油脂肪酸酯复配改性的形貌可控纳米碳酸钙粉体，其特征在于，所述的离子液体为：1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1，3-二甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐中的一种或两种。3.如权利要求1所述的一种氧化石墨烯-聚甘油脂肪酸酯复配改性的形貌可控纳米碳酸钙粉体的制备方法，其特征在于，其制备方法包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文杰，
申请(专利权)人：青阳县金山粉业有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34