经表面处理的碳酸钙颗粒制造技术

本发明专利技术涉及经表面处理的碳酸钙颗粒，所述颗粒包含碳酸钙核和覆盖至少部分所述核表面的涂层，所述涂层通过至少两个不同的连续步骤实现，每个步骤使用不同的涂层剂。第一步骤中使用的涂层剂优选为脂肪酸，第二步骤中使用的涂层剂优选为二元醇或三元醇。所述颗粒可以用作功能填料，即用于塑料溶胶配方中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及经表面处理的碳酸钙颗粒、获得这种颗粒的方法及其作为功能填料的用途。
技术介绍
典型的应用是将它们用在例如塑料溶胶、机动车辆车身底部密封材料、密封化合物、胶粘剂、聚合物、橡胶和印刷墨中作为填料。此处，经表面处理的碳酸钙颗粒能够调节材料的流动行为和已固化材料的机械性能。因此，可以利用合适的经表面处理的碳酸钙颗粒得到具有极为不同的流动行为的材料。增塑剂混和物(SEB)中宾厄姆(Bingham)屈服值通常指定为作为填料的碳酸钙颗粒的性能特征的典型特征。根据预定用途，可以期望非常高、中等或低的屈服值。经表面处理的碳酸钙颗粒调节屈服值的能力尤其受到表面处理的影响。此外，经表面处理的碳酸钙颗粒因优异的分散性而得以区分。极细的碳酸钙晶体通常倾向于团聚。当引入这些经表面处理的碳酸钙颗粒时，必须尽可能破坏这些团聚体，这主要通过表面处理而简化。即使当进行微细研磨时，作为例如方解石或文石出现的天然碳酸钙在其应用范围内仍然由于其小的表面积而不尽人意。合成的碳酸钙基本较好地满足其用作功能填料或添加剂的要求。通常，合成碳酸钙通过使氢氧化钙与二氧化碳反应制备。已知沉淀碳酸钙的加工性能可以通过用脂肪酸、蜡、无机盐等涂覆而受到影响。因此，例如，可以改善密封化合物的保存期，或者可以通过涂层来影响如填料引入到材料中所需要的具有有机基质的碳酸钙的可润湿性或屈服值或分散性。还已知碳酸钙，尤其是白垩，可以在表面活性物质例如合成或天然脂肪酸、脂肪醇或蜡存在的情况下进行研磨，从而避免微细碳酸钙颗粒的结块(团聚)(DE 958839)。EP 1 279 433公开了通过用本身已知的涂层剂进行多次涂覆来改善颗粒材料例如过碳酸钠的性能的方法。此处，颗粒上的涂层剂形成涂层基质，颗粒被涂层剂完全覆盖。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供具有改善性能的碳酸钙颗粒，尤其是具有改善的流动性能和改善的分散性的碳酸钙颗粒及其制备方法。该目的通过权利要求书中所述的本
技术实现思路
实现。根据本专利技术的颗粒包含碳酸钙核和覆盖至少部分所述核表面的涂层，所述涂层通过至少两个不同的连续步骤实现，其中每个步骤使用不同的涂层剂。根据本专利技术的碳酸钙可以是天然或合成的碳酸钙。天然碳酸钙可以是天然方解石或文石，例如作为白垩或大理石存在。可以预先对其进行干研磨或在悬浮液中进行研磨。优选合成碳酸钙。合成碳酸钙可以通过任意方法获得。在这些方法中，可以考虑通过从石灰乳开始利用二氧化碳来沉淀碳酸钙(碳酸盐化法)或通过从石灰水开始加入碱金属碳酸盐来沉淀(苛化法)或通过从含有氯化钙的溶液开始加入碱金属碳酸盐来沉淀。根据本专利技术公开内容中的优选方法，通过石灰乳的碳酸盐化来沉淀碳酸钙。根据本
技术实现思路
中更优选的方法，通过用含有二氧化碳的气体使石灰乳碳酸盐化来沉淀碳酸钙。在该优选方法中，石灰乳通常通过用水熟化生石灰而获得，含有二氧化碳的气体优选为富气，尤其是石灰窑气。这样沉淀的碳酸钙可以任选地通过任意已知技术如过滤、雾化和离心而从制备介质中分离。优选通过过滤和离心的技术。碳酸钙可以是基本无定形的或基本结晶的。基本无定形或结晶应理解为指当通过X射线衍射技术分析时，50wt％以上的碳酸钙为无定形或结晶材料的形式。优选基本结晶的碳酸钙。它可以由方解石或文石或这两种结晶相的混合物组成。优选方解石相。根据本专利技术的碳酸钙颗粒可以是任意尺寸的。颗粒尺寸定义为利用Lea和Nurse法(NF 11601/11602标准)测得的颗粒的平均直径。平均直径通常小于或等于1μm，优选小于或等于0.1μm，最优选小于或等于0.05μm。所述直径通常大于或等于0.001μm，有利地大于或等于0.010μm，最有利地大于或等于0.015μm。根据本专利技术，根据本专利技术的碳酸钙的比表面积通常大于或等于2m2/g，优选大于或等于10m2/g，更优选大于或等于50m2/g。尤其推荐大于或等于70m2/g的比表面积。碳酸钙颗粒的比表面积通常小于或等于300m2/g，有利地小于或等于150m2/g。尤其优选比表面积的值小于或等于100m2/g。比表面积通过标准的BET法(ISO 9277标准)测得。根据本专利技术的碳酸钙颗粒可以表现出各种形态。它们可以具有针、偏三角面体(scalenohedra)、菱面体、球体、小板或棱柱体的形状。优选菱面体形状，其可以简化为伪立方体或伪球体。根据本专利技术的碳酸钙颗粒可以表现出各种纳米级结构——纳米束(nano-faggots)、纳米念珠(nano-rosaries)和纳米褶状物(nano-accordions)——利用专利申请WO 03004414中所述和所要求保护的方法获得。纳米束、纳米念珠和纳米褶状物的定义在文献WO 03004414第5页第33行至第7页第9行中给出并引入本文作为参考。所述颗粒还可以缔合成为微球体，可以是中空的，这可以通过雾化得到。根据本专利技术的第一涂层剂可以选自烷基硫酸盐及烷基硫酸酯、磺酸、羧酸、其盐及其酯、脂肪醇、多元醇或其混合物。在根据本专利技术的第一实施方案中，第一涂层剂选自羧酸、其盐及其酯。羧酸可以是脂肪族的或芳香族的。优选脂肪族羧酸。脂肪族羧酸可以是任意的线型或支化或环状、取代或未取代、饱和或不饱和的羧酸。脂肪族羧酸通常具有大于或等于4、优选大于或等于8、更优选大于或等于10、最优选大于或等于14的碳原子数。脂肪族羧酸通常具有小于或等于32、有利地小于或等于28、更有利地小于或等于24、最有利地小于或等于22的碳原子数。在第一变化方案中，脂肪族羧酸选自取代、未取代、饱和和不饱和脂肪酸或其混合物。更优选地，其选自己酸、辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、异硬脂酸、羟基硬脂酸、花生酸、山萮酸、二十四酸、蜡酸、褐煤酸、蜂花酸、肉豆蔻脑酸、棕榈油酸、岩芹酸、反-6-十八碳烯酸(petroselaidic acid)、油酸、反油酸、亚油酸、反亚油酸、亚麻酸、反亚麻酸(linolenelaidic acid)、a-桐酸(a-eleostaeric acid)、b-桐酸、顺9-二十碳烯酸(鳕烯酸)、花生四烯酸、芥酸、巴西烯酸(反-13-二十二碳烯酸)和鰶鱼酸(二十二碳五烯酸)、以及它们的混合物或由它们衍生的盐。更优选主要包含棕榈酸、硬脂酸和油酸的混合物。特别优选由约30-40wt％硬脂酸、约40-50wt％棕榈酸和约13-19wt％油酸组成的混合物。最优选硬脂酸。在第二变化方案中，羧酸是松香酸(rosin acid)。松香酸优选选自左旋海松酸、新枞酸、长叶松酸、枞酸(abietic acid)、脱氢枞酸(dehydroabietic acid)、它们的混合物或由它们衍生的盐。在第三变化方案中，第一涂层剂是脂肪族羧酸的盐，这可以是羧酸的钙盐。然而，第一涂层剂还可以例如以脂肪族羧酸的钠、钾或铵盐的形式存在。在第四变化方案中，第一涂层剂是脂肪族羧酸酯，具有下列化学式R1COOR2。R1和R2可以相同或不同，并且代表任意的脂肪族或芳香族、线型或支化或环状、取代或未取代、饱和或不饱和的烃基。所述烃基通常具有大于或等于6、优选大于或等于8、更优选大于或等于10、最优选大于或等于14的碳原子数。所述烃基通常具有小于或等于32、有利地小于或等于28、更有利地小于或等于24、最有利地小于或等于22的碳原子数。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
颗粒，包含碳酸钙核和覆盖至少部分所述核表面的涂层，所述涂层通过至少两个不同的连续步骤实现，其中每个步骤使用不同的涂层剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托夫诺弗，库尔特斯基尼格，
申请(专利权)人：索尔维公司，
类型：发明
国别省市：BE[比利时]