一种用于塑料填充母料中高白度硅酸钙及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于塑料填充母料中高白度硅酸钙及制备方法。所述高白度硅酸钙由以下步骤制得：a、将硅酸钙、水和分散剂混合，配成浆料；b、对浆料进行高速球磨，使硅酸钙颗粒表面充分活化；c、将硝酸铝溶液加入硅酸钙浆料中混合，加入氨水搅拌反应，静置后在硅酸钙表面包覆一层氢氧化铝沉积层；d、过滤、干燥，制得高白度的硅酸钙。所述方法具有以下有益效果：本发明专利技术通过先对硅酸钙进行表面活化，再采用铝盐和氨水进行液相沉积，在硅酸钙表面包覆了一层氢氧化铝沉积层，可显著提高硅酸钙的白度，并且制备过程简单，可广泛用余塑料、橡胶等填充改性领域。

【技术实现步骤摘要】
一种用于塑料填充母料中高白度硅酸钙及制备方法
本专利技术涉及塑料填料领域，具体涉及硅酸钙的制备，尤其是涉及一种用于塑料填充母料中高白度硅酸钙及制备方法。
技术介绍
随着世界石油价格的攀升，在塑料制品中使用无机非金属矿物填料降低成本在塑料制品生产中具有重要的意义。同时，无机非金属填料的加入，改善了塑料产品机械性能，甚至还赋予塑料产品一些特殊的功能，例如可以提高塑料的刚性、硬度、尺寸稳定性。人们常用的无机填料包括碳酸钙、云母、硅灰石、滑石、高岭土、二氧化硅、二氧化钛、硫酸钙。无机非金属矿物填料在聚合物复合材料中的作用，概括起来就是增量、增强和赋予新的功能。在无机填料中，硅酸钙微粉是上世纪七十年代由日本开发的一种新填料和保温隔热材料，多采用水热合成法制备，是一种市场规模逐年增长的新型无机材料。采用硅酸钠溶液配兑石灰乳的工艺也能生产硅酸钙微粉，但碱液的回收利用困难很大。所以对无机非金属矿物填料进行改性，提高其与有机聚合物的相溶性，避免直接添加造成的应力分散不均。目前碳酸钙的制备方法一半油水热合成法、硅酸钠溶液配兑石灰乳的工艺等。专利申请号201610055080.X公开了一种低pH值高吸油值和比表面积硅酸钙粉体的制备方法，其包括如下步骤：（1）氢氧化钙加水后剪切乳化得到氢氧化钙悬浮液；（2）氢氧化钙悬浮液滴加到硅酸钠溶液或含铝化合物的硅酸钠溶液中生成硅酸钙浆料；（3）硅酸钙浆料抽滤后，所得滤饼加水剪切乳化得到脱碱硅酸钙浆料；（4）将酸性硅酸溶液滴加到脱碱硅酸钙浆料中形成pH值为9~11的硅酸钙悬浮液，再经洗涤、烘干得到低pH值硅酸钙粉体。该粉体具有低pH值、高白度、高吸油值、高比表面积等特点，可作为橡胶、塑料、纸张等基体材料的填料，提高基体材料的力学性能。专利申请号201710984760.4公开了一种水化硅酸钙的制备方法，包括以下步骤：（1）将硅酸钠溶液、硝酸钙溶液和水三者的混合液置于塑料容器并超声混匀，然后加入氢氧化钠溶液，使混合溶液pH＞13；（2）往步骤（1）中的塑料容器中通入氮气排除残留的空气后密封所述塑料容器，然后将塑料容器在超声波容器中超声15~30min，使反应物充分混合均匀，将混合均匀的体系放置在恒温水浴箱中，设置温度为20~100℃，反应时间为3~7d；（3）反应结束后，将步骤2)得到的产物用洗涤、过滤多次，去除产物表面残余的杂质离子；（4）将步骤（3）得到的产物放在真空干燥箱，烘干至恒重，即得到水化硅酸钙产物。此专利技术制备的水化硅酸钙纯度高、单次产量大、制备工艺简单，具有较好的应用前景。专利申请号201710905712.1公开了一种合成高活性、低碱含量硅酸钙的生产方法，在传统3~5段洗涤的基础上，第一段洗涤脱水和最后一段洗涤脱水中分别加入了抗水剂和脱碱助剂，达到节水及高效脱除碱的目的，其中第一段洗涤脱水中加入的抗水剂为耐碱性疏水高分子聚合物，最后一段洗涤脱水中加入的脱碱助剂中的铝盐中的铝离子则能和硅酸钙中的氢氧化钠反应得到水和氢氧化铝沉淀，达到脱碱的目的；此专利技术的制备方法操作简单、灵活，对现有合成硅酸钙合成工艺没有任何影响，也无需增加额外大型设备，只需增加相应助剂的储存和添加装置。同时，此专利技术可大幅降低合成硅酸钙的洗水消耗量，减少生产过程水的消耗的排放。专利申请号201510184967.4公开了一种制备超细高白度硅酸钙微粉的方法，是碱浸低铝硅比铝土矿、髙铝粉煤灰、煅烧煤系高岭岩矸石类铝料制得偏硅酸钠溶液，调模、添加晶种、冷却、结晶以去除碱浸时进入溶液的杂质，得到纯净的九水偏硅酸钠或五水偏硅酸钠晶体。将晶体熔融后，配入石灰乳进行浆料反应，制备出白度≥94、平均粒径≤20μm的硅酸钙微粉。本专利技术制备的硅酸钙产品纯度、白度高，附加值高，可广泛应用于涂料、橡胶、塑料和造纸业，还可用作保温隔热材料。由此可见，现有技术中硅酸钙的制备工艺较为复杂，并且无法有效去除制备混合物中的三氧化二铝、二氧化钛、三氧化二铁等杂质，导致产品纯度差、白度低，进而存在影响硅酸钙塑料填充中的应用效果等问题。
技术实现思路
为有效解决上述技术问题，本专利技术提出了一种用于塑料填充母料中高白度硅酸钙及制备方法，可有效提高硅酸钙的纯度，并且有极好的增白作用。本专利技术的具体技术方案如下：一种用于塑料填充母料中高白度硅酸钙的制备方法，所述高白度硅酸钙是通过在表面充分活化的硅酸钙浆料中，硝酸铝与氨水进行液相沉积，在硅酸钙表面包覆一层氢氧化铝沉积层，对硅酸钙中染色杂质物质起到遮蔽作用而制得，具体的制备步骤为：a、将硅酸钙、水和分散剂混合，配成浆料，并调节pH值；b、对步骤a制得的浆料进行高速球磨，使硅酸钙颗粒表面充分活化；c、将硝酸铝溶液加入硅酸钙浆料中，充分搅拌混合，缓慢加入氨水，继续搅拌反应2~3h，然后静置，通过液相沉积在硅酸钙表面包覆一层氢氧化铝沉积层；d、过滤、干燥，制得高白度的硅酸钙。优选的，所述步骤a中，分散剂为硬脂酸钡、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸铜或硬脂酸镁中的至少一种。优选的，所述步骤a中，硅酸钙20~30重量份、水68~79重量份、分散剂1~2重量份。优选的，所述步骤a中，pH值为7~8。优选的，所述步骤b中，高速球磨的筒体转速为20~30r/min，时间为30~50min。优选的，所述步骤c中，硝酸铝15~20重量份、硅酸钙浆料54~63重量份、氨水22~26重量份。优选的，所述步骤c中，静置时间为3~5h。优选的，所述步骤d中，干燥的加热温度为120~130℃，时间为40~60min。对硅酸钙进行表面活化，通过分子中不同部分分别对于两相的亲和，使两相均将其看作本相的成分，分子排列在两相之间，使两相的表面相当于转入分子内部。从而降低表面张力。由于两相都将其看作本相的一个组分，就相当于两个相与表面活性剂分子都没有形成界面，就相当于通过这种方式部分的消灭了两个相的界面，就降低了表面张力和表面自由能。然后通过在表面活化的硅酸钙表面液相沉积反应生成氢氧化铝沉积层，分布均匀且与碳酸钙结合紧密，利用氢氧化铝沉积层本身的高白度特性，可起到包覆增白碳酸钙的作用。本专利技术上述内容还提出了一种用于塑料填充母料中高白度硅酸钙，先对硅酸钙进行一定时间的高速球磨活化，再采用铝盐和氨水进行液相沉积，在硅酸钙表面包覆了一层氢氧化铝沉积层，其对硅酸钙中染色杂质物质起到遮蔽作用，使产品白度明显提高。经过包覆增白的硅酸钙产品可广泛用作塑料、橡胶等领域的优质填料。本专利技术的有益效果为：1.提出了通过液相沉积生成氢氧化铝沉积包覆层制备用于塑料填充母料中高白度硅酸钙的方法。2.本专利技术通过先对硅酸钙进行表面活化，再采用铝盐和氨水进行液相沉积，在硅酸钙表面包覆了一层氢氧化铝沉积层，可显著提高硅酸钙的白度。3.本专利技术制备过程简单，可广泛用余塑料、橡胶等填充改性领域。具体实施方式以下通过具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明，但不应将此理解为本专利技术的范围仅限于以下的实例。在不脱离本专利技术上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本专利技术的范围内。实施例1a、将硅酸钙、水和分散剂混合，配成浆料，并调节pH值；b、对步骤a制得的浆料进行高速球磨，使硅酸钙颗粒表面充分活化；c、将硝酸铝溶液加入硅酸钙浆料中，充分搅拌混合，缓慢加入氨水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于塑料填充母料中高白度硅酸钙的制备方法，其特征在于：所述高白度硅酸钙是通过在表面充分活化的硅酸钙浆料中，硝酸铝与氨水进行液相沉积，在硅酸钙表面包覆一层氢氧化铝沉积层，对硅酸钙中染色杂质物质起到遮蔽作用而制得，具体的制备步骤为：a、将硅酸钙、水和分散剂混合，配成浆料，并调节pH值；b、对步骤a制得的浆料进行高速球磨，使硅酸钙颗粒表面充分活化；c、将硝酸铝溶液加入硅酸钙浆料中，充分搅拌混合，缓慢加入氨水，继续搅拌反应2~3h，然后静置，通过液相沉积在硅酸钙表面包覆一层氢氧化铝沉积层；d、过滤、干燥，制得高白度的硅酸钙。

【技术特征摘要】
1.一种用于塑料填充母料中高白度硅酸钙的制备方法，其特征在于：所述高白度硅酸钙是通过在表面充分活化的硅酸钙浆料中，硝酸铝与氨水进行液相沉积，在硅酸钙表面包覆一层氢氧化铝沉积层，对硅酸钙中染色杂质物质起到遮蔽作用而制得，具体的制备步骤为：a、将硅酸钙、水和分散剂混合，配成浆料，并调节pH值；b、对步骤a制得的浆料进行高速球磨，使硅酸钙颗粒表面充分活化；c、将硝酸铝溶液加入硅酸钙浆料中，充分搅拌混合，缓慢加入氨水，继续搅拌反应2~3h，然后静置，通过液相沉积在硅酸钙表面包覆一层氢氧化铝沉积层；d、过滤、干燥，制得高白度的硅酸钙。2.根据权利要求1所述一种用于塑料填充母料中高白度硅酸钙的制备方法，其特征在于：所述步骤a中，分散剂为硬脂酸钡、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸铜或硬脂酸镁中的至少一种。3.根据权利要求1所述一种用于塑料填充母料中高白度硅酸钙的制备方法，其特征在于：所述步骤a中，硅酸钙20~30重量份、水6...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，司文彬，
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