碳酸钙表面改性用一次复合改性剂及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种碳酸钙表面改性用一次复合改性剂及其使用方法，所述一次复合改性剂由二乙醇酰胺硬脂酸甘油单酯、十二烷基聚氧乙烯醚和二(2‑乙基己基)羟基丁二酸酯磺酸钠按重量比为3.2‑4:1:1.6‑2.5组成；使用方法为：向碳酸钙粉体加入一次复合改性剂，所述一次复合改性剂的加入量为碳酸钙粉体重量的1.2‑1.8％，研磨，制得粒径为200‑400目的混合物a。碳酸钙改性后使其表面亲油疏水，增强与板材的相容性，提高在PVC钙塑板材中的分散性，改善和提高PVC钙塑板材的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度等性能，降低生产成本。

Primary Composite Modifier for Surface Modification of Calcium Carbonate and Its Application

【技术实现步骤摘要】
碳酸钙表面改性用一次复合改性剂及其使用方法
本专利技术属于碳酸钙改性及应用
，具体涉及一种碳酸钙表面改性用一次复合改性剂及其使用方法。
技术介绍
钙塑材料是以无机钙盐为主要原料，配以PVC树脂混炼而成的一类复合材料。具有化学稳定性、耐高低温，有良好的隔热性、耐水性，有良好的阻燃性，其燃烧速度慢，烟量少，不易引起火灾、公害。广泛用作建筑材料、家装材料、家具和日用品材料等。碳酸钙是一种常用无机填料，因来源广、价格便宜等，广泛用于塑料、橡胶、涂料、板材等领域。但碳酸钙表面亲水疏油、比表面积大、表面能高、颗粒间极易团聚，当直接或大量填充有机基体材料中时，不但难以均匀地分散，且与基体的结合力很弱，导致两相界面缺陷、复合材料的某些性能下降。因此，为了拓宽其应用领域，必须对碳酸钙表面进行改性，使其表面亲油疏水，增强与板材的相容性，提高在有机基体材料中的分散性，改善和提高复合材料的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度等性能，降低生产成本。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种碳酸钙表面改性用一次复合改性剂及其使用方法，以解决碳酸钙表面改性等问题。为了解决以上技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种碳酸钙表面改性用一次复合改性剂，由二乙醇酰胺硬脂酸甘油单酯、十二烷基聚氧乙烯醚和二(2-乙基己基)羟基丁二酸酯磺酸钠按重量比为3.2-4:1:1.6-2.5组成。进一步地，所述二乙醇酰胺硬脂酸甘油单酯、十二烷基聚氧乙烯醚和二(2-乙基己基)羟基丁二酸酯磺酸钠的重量比为3.2:1:1.8。本专利技术还提供一种碳酸钙表面改性用一次复合改性剂的使用方法，向碳酸钙粉体加入一次复合改性剂，所述一次复合改性剂的加入量为碳酸钙粉体重量的1.2-1.8％，研磨，制得粒径为200-400目的混合物a。本专利技术还提供一种利用一次复合改性剂制备的改性碳酸钙，包括以下步骤：S1：向碳酸钙粉体加入一次复合改性剂，所述一次复合改性剂由二乙醇酰胺硬脂酸甘油单酯、十二烷基聚氧乙烯醚、二(2-乙基己基)羟基丁二酸酯磺酸钠组成，所述一次复合改性剂的加入量为碳酸钙粉体重量的1.2-1.8％，研磨，制得粒径为200-400目的混合物a；S2：将步骤S1制得的混合物a和二次复合改性剂加入搅拌机中，所述二次复合改性剂由硅氧烷三醇藻酸酯、甘胆酸钠、六氯三聚磷腈、亚甲基双丙烯酰胺组成，所述二次复合改性剂的加入量为碳酸钙粉体重量的0.8-1.4％，以2000-3000r/min的速度搅拌30-40min，制得混合物b；S3：将步骤S2制得的混合物b在温度为42-53℃下干燥至含水量≤0.4％，研磨至600-1000目，过筛，制得改性碳酸钙。进一步地，步骤S2中所述硅氧烷三醇藻酸酯、甘胆酸钠、六氯三聚磷腈和亚甲基双丙烯酰胺的重量比为1.8-3:2.4-4.5:1:2-3.5。进一步地，所述硅氧烷三醇藻酸酯、甘胆酸钠、六氯三聚磷腈和亚甲基双丙烯酰胺的重量比为2.6:3.7:1:3.2。进一步地，所述的PVC钙塑板材，以重量份为单位，包括以下原料：PVC树脂22-30份、改性碳酸钙65-82份、木粉18-25份、热稳定剂2-4份、加工助剂3-5份、硬脂酸0.4-2.3份、聚乙烯蜡0.5-1.6份、半精炼石蜡0.8-5份、增塑增韧剂4-7份、润滑剂2-3份。进一步地，所述的热稳定剂为KSR有机稀土复合稳定剂。进一步地，所述的增塑增韧剂为甲基丙烯酸甲酯。进一步地，所述的润滑剂为季戊四醇棕榈酸酯。本专利技术具有以下有益效果：(1)由实施例1-3和对比例10的数据可见，利用改性后的碳酸钙制成的PVC钙塑板材，拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、氧指数、重钙填充量均有显著提高；由实施例1-3和对比例11的数据可见，本专利技术制成的PVC钙塑板材的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、氧指数、重钙填充量均优于对比例11(现有技术)，说明本专利技术与现有技术相比，具有显著的进步；由实施例1-3的数据可见，实施例2为最优实施例。(2)由实施例2和对比例6-9的数据可见，二乙醇酰胺硬脂酸甘油单酯、十二烷基聚氧乙烯醚、二(2-乙基己基)羟基丁二酸酯磺酸钠在碳酸钙改性中起到了协同作用，协同提高了PVC钙塑板材的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度；这是：碳酸钙先用二乙醇酰胺硬脂酸甘油单酯、十二烷基聚氧乙烯醚、二(2-乙基己基)羟基丁二酸酯磺酸钠进行表面改性，由于二乙醇酰胺硬脂酸甘油单酯、十二烷基聚氧乙烯醚、二(2-乙基己基)羟基丁二酸酯磺酸钠中含有长碳链脂肪酸、羟基、羧基、羰基、磺酸基等基团，可以在第一次改性时碳酸钙粒子表面引入羧基、磺酸基、氨基等基团，不仅可以提高与碳酸钙的相容性、分散性和加工流动性，各基团与PVC钙塑板材体系形成网络结构，使得碳酸钙与PVC树脂及木粉具有很好的相容性，提高PVC钙塑板材反应体系界面粘结力，进而提高板材的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度。【具体实施方式】为便于更好地理解本专利技术，通过以下实例加以说明，这些实例属于本专利技术的保护范围，但不限制本专利技术的保护范围。在实施例中，PVC钙塑板材用改性碳酸钙的制备方法，包括以下步骤：S1：选取从材料场运来的石灰石清洗后除去杂质物，把石料进行晾干除去表面水分，然后用破碎机对石料进行破碎，制得碳酸钙破碎物；S2：将步骤S1制得的碳酸钙破碎物输送进入立磨机同步添加木质素磺酸钠、聚合醇胺组成的助磨剂并研磨，所述助磨剂的加入量为碳酸钙破碎重量的2.3-3.5％，所述木质素磺酸钠和聚合醇胺的重量比为1:2.3-6.4，制得碳酸钙细石粉；S3：将步骤S2制得的碳酸钙细石粉用分级机进行分级，制得100-200目的碳酸钙粉体；S4：向步骤S3制得的碳酸钙粉体加入一次复合改性剂，所述一次复合改性剂由二乙醇酰胺硬脂酸甘油单酯、十二烷基聚氧乙烯醚、二(2-乙基己基)羟基丁二酸酯磺酸钠组成，所述一次复合改性剂的加入量为碳酸钙粉体重量的1.2-1.8％，所述二乙醇酰胺硬脂酸甘油单酯、十二烷基聚氧乙烯醚和二(2-乙基己基)羟基丁二酸酯磺酸钠的重量比为3.2-4:1:1.6-2.5，研磨，制得粒径为200-400目的混合物a；S5：将步骤S4制得的混合物a和二次复合改性剂加入搅拌机中，所述二次复合改性剂由硅氧烷三醇藻酸酯、甘胆酸钠、六氯三聚磷腈、亚甲基双丙烯酰胺组成，所述二次复合改性剂的加入量为碳酸钙粉体重量的0.8-1.4％，所述硅氧烷三醇藻酸酯、甘胆酸钠、六氯三聚磷腈和亚甲基双丙烯酰胺的重量比为1.8-3:2.4-4.5:1:2-3.5，以2000-3000r/min的速度搅拌30-40min，制得混合物b；S6：将步骤S5制得的混合物b在温度为42-53℃下干燥至含水量≤0.4％，研磨至600-1000目，过筛，制得PVC钙塑板材用改性碳酸钙。改性碳酸钙在PVC钙塑板材中的应用，所述的PVC钙塑板材，以重量份为单位，包括以下原料：PVC树脂22-30份、改性碳酸钙65-82份、木粉18-25份、热稳定剂2-4份、加工助剂3-5份、硬脂酸0.4-2.3份、聚乙烯蜡0.5-1.6份、半精炼石蜡0.8-5份、增塑增韧剂4-7份、润滑剂2-3份。所述热稳定剂为KSR有机稀土复合稳定剂。所述加工助剂为加工助剂ACR。所述增塑增韧剂为甲基丙烯酸甲酯。所述润滑剂为季戊四醇棕榈酸酯。PVC钙塑板本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳酸钙表面改性用一次复合改性剂，其特征在于：由二乙醇酰胺硬脂酸甘油单酯、十二烷基聚氧乙烯醚和二(2‑乙基己基)羟基丁二酸酯磺酸钠按重量比为3.2‑4:1:1.6‑2.5组成。

【技术特征摘要】
1.一种碳酸钙表面改性用一次复合改性剂，其特征在于：由二乙醇酰胺硬脂酸甘油单酯、十二烷基聚氧乙烯醚和二(2-乙基己基)羟基丁二酸酯磺酸钠按重量比为3.2-4:1:1.6-2.5组成。2.根据权利1所述的碳酸钙表面改性用一次复合改性剂，其特征在于：所述二乙醇酰胺硬脂酸甘油单酯、十二烷基聚氧乙烯醚和二(2-乙基己基)羟基丁二酸酯磺酸钠的重量比为3.2:1:1.8。3.一种根据权利1或2所述的碳酸钙表面改性用一次复合改性剂的使用方法，其特征在于：向碳酸钙粉体加入一次复合改性剂，所述一次复合改性剂的加入量为碳酸钙粉体重量的1.2-1.8％，研磨，制得粒径为200-400目的混合物a。4.一种利用根据权利1或2所述的一次复合改性剂制备的改性碳酸钙，其特征在于，包括以下步骤：S1：向碳酸钙粉体加入一次复合改性剂，所述一次复合改性剂由二乙醇酰胺硬脂酸甘油单酯、十二烷基聚氧乙烯醚、二(2-乙基己基)羟基丁二酸酯磺酸钠组成，所述一次复合改性剂的加入量为碳酸钙粉体重量的1.2-1.8％，研磨，制得粒径为200-400目的混合物a；S2：将步骤S1制得的混合物a和二次复合改性剂加入搅拌机中，所述二次复合改性剂由硅氧烷三醇藻酸酯、甘胆酸钠、六氯三聚磷腈、亚甲基双丙烯酰胺组成，所述二次复合改性剂的加入量为碳酸钙粉体重量的0.8-1.4％，以2000-3000r/min的速度搅拌30-4...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐文，易双，
申请(专利权)人：贺州钟山县双文碳酸钙新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45