一种高填充量双组分硅酮胶用活性碳酸钙的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高填充量双组分硅酮胶用活性碳酸钙的制备方法，该方法通过鼓泡式碳酸化反应塔制备比表面积为20~25m

A preparation method of active calcium carbonate for two component silicone adhesive with high filling capacity

【技术实现步骤摘要】
一种高填充量双组分硅酮胶用活性碳酸钙的制备方法
本专利技术涉及碳酸钙制备
，具体是一种高填充量双组分硅酮胶用活性碳酸钙的制备方法。
技术介绍
有机硅建筑密封胶（俗称硅酮胶，下同）是有机硅高分子材料的重要组分部分，它在室温下通过接触空气中的水分即可固化成弹性胶体，使用方便，除具有一般有机硅材料的耐高低温、耐气候老化、高电绝缘等优异特性外，还具有对各类基材粘结性好、抗变位能力强等特点，已发展成为现代建筑装饰的重要密封材料。硅酮胶按固化方式可分为单组分（RTV-1）和双组份（RTV-2）两大类，其中RTV-1主要用于小型幕墙和现场施工，RTV-2主要用于大型幕墙施工。硅酮胶主要由树脂、填料和助剂组成，其中树脂和填料占硅酮胶质量的95%以上，两者基本决定了硅酮胶的各种性能。填料在硅酮胶中主要起到补强和增量的作用，可以明显地提高硅酮胶的力学性能和降低硅酮胶的成本。目前，硅酮胶的填料主要是碳酸钙和白炭黑，在环保和市场竞争的双重压力下，由于碳酸钙的原材料储量巨大，生产环保，价格便宜，填充量大，技术进步等原因，碳酸钙已逐渐替代白炭黑成为硅酮胶最主要的填充材料。碳酸钙主要分为重质碳酸钙、轻质碳酸钙和纳米碳酸钙，其中重质碳酸钙对硅酮胶无补强作用，仅起到增量和调节胶体流动性的作用，轻质碳酸钙在硅酮胶中基本不适用，纳米碳酸钙可大量应用于硅酮胶中，不仅在胶体中分散性好和对胶体的补强效果强，还可通过表面处理改性赋予碳酸钙在硅酮胶特定的性能。经实验发现，碳酸钙对RTV-1和RTV-2的影响是不同的，主要的原因是两者制备工艺和交联剂的不同。本专利技术主要针对RTV-2硅酮胶，可提高碳酸钙的填充量至65%以上，并保证硅酮胶具有良好的触变性、流动性和力学性能。在硅酮胶体系中，碳酸钙的粒径和形貌对填充硅酮胶的性能影响巨大。对于碳酸钙的粒径，其越小，填充硅酮胶的力学性能更好，同时填充硅酮胶的流动性越差，碳酸钙的填充量越小，且生产成本越高；对于碳酸钙的形貌，其越规整，填充硅酮胶的流动性、触变性和力学性能越好。因此，制备大粒径和形貌规整的碳酸钙是一种提高碳酸钙在硅酮胶中的填充量、保证填充硅酮胶流动性、触变性和力学性能的有效方法。目前，难以通过调整碳化工艺直接制得大粒径类立方体碳酸钙，而是直接制得纺锤体轻质碳酸钙，其不适用于硅酮胶中，其制备的硅酮胶无触变性，且流动性与力学性能极差。只有对碳酸钙悬浮液进行加热陈化才可制备得到大粒径类立方体碳酸钙，在陈化过程中，碳酸钙发生Ostwald熟化和颗粒表面重排，碳酸钙表面进行重新修饰，碳酸钙晶体逐渐长大，最终得到形貌规整的大粒径类立方体碳酸钙，但目前也存在陈化时间长，生产成本高的问题。专利EP0447094A1公开了一种加速热陈化制备菱面体碳酸钙的制备方法，将碳酸钙悬浮液加热至80℃，再加入2.0wt%氢氧化钠，保持恒温陈化4~8h得到产品，或者将碳酸钙悬浮液放入一个高压釜中，加压至500psi后加热至200℃，保持恒温恒压陈化1~1.5h得到产品。该方法在80℃下陈化4~8h，陈化时间长，生产效率低，生产成本高，或在500psi和200℃下陈化1~1.5h，陈化时间缩短，但陈化设备要求高，能耗高，生产成本高。华东理工大学成居正等人发表了一种形貌规整、粒径分布窄、分散性好的立方形纳米碳酸钙的制备方法，将氢氧化钙浆液碳酸化至pH=10~11时停止通入二氧化碳，再加入适量（1.0~4.0wt%）碳酸氢钠，保持55~65℃陈化3~8h，再重新通入二氧化碳进行碳酸化至体系pH为6.5得到产品。该方法可得到形貌规整的立方形纳米碳酸钙，但陈化时间长，生产效率低，产品粒径较小，无法满足高填充的要求。专利CN104609453A公开一种立方状沉淀碳酸钙的制备方法，在碳酸钙悬浮液中加入0.5~3.0wt%尿素和尿素酶，再将碳酸钙悬浮液加热至60~90℃，保持恒温陈化2~15h后进行表面处理改性得到产品。该方法陈化时间较长，陈化效率较低，产品粒径较小，无法满足高填充的要求。专利CN107827137A公开了一种大粒径立方状沉淀碳酸钙的制备方法，将氢氧化钙浆液碳酸化至体系电导率降至0.5ms/cm时停止通入二氧化碳，再加入0.3~1.0wt%复合有机金属屏蔽剂搅拌20~40min，保持55~90℃陈化1~4h，再重新通入二氧化碳进行碳酸化至终点，最后进行表面处理改性得到产品。该方法虽然可获得大粒径的产品，但本方法选用的加速陈化剂存在使碳酸钙絮凝的风险，不利于产品质量稳定性的控制，且陈化效率仍较低。总体而言，加热陈化是一种制备大粒径类立方体碳酸钙的有效方法，但目前依然存在陈化效率低、生产能耗高、生产不稳定等问题，难以满足工业化生产和应用市场的综合需求。以上
技术介绍
内容的公开仅用于辅助理解本专利技术的专利技术构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述
技术介绍
不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
技术实现思路
本专利技术针对现有生产的碳酸钙填充硅酮胶存在的不足，提供一种高填充量双组分硅酮胶用活性碳酸钙的制备方法。本专利技术制得的碳酸钙具有触变性好、流动性好、力学性能好等优点，可增大其在硅酮胶的填充量。为了实现以上目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种高填充量双组分硅酮胶用活性碳酸钙的制备方法，包括如下步骤：（1）将石灰石在1100~1300℃温度下煅烧300~500min得生石灰，再将生石灰和水进行消化反应得石灰浆，石灰浆过100目筛除去废渣，调节石灰浆固含量至10-13%，备用；（2）将步骤（1）所得的石灰浆送入碳酸化反应塔，开启冷冻循环，调节石灰浆温度至25~30℃，加入以石灰浆质量的0.01mt%蔗糖，通入石灰窑回收气开始碳酸化反应，至反应体系pH为7.5时停止通气，终止碳酸化反应，得到碳酸钙悬浮液；（3）将碳酸钙悬浮液转移至含保温夹套的碳酸化反应罐中，加入钠盐和糖类复配的形貌修饰剂，形貌修饰剂的加入量为碳酸钙干基质量的0.5~2.0%。控制悬浮液的温度为55~70℃，开启低速搅拌并同时在30~90min内通入低浓度二氧化碳气体和均量加入以碳酸钙悬浮液质量的5%~10%的石灰浆，获得大粒径、形貌为类立方体的碳酸钙悬浮液；（4）将步骤（3）所得的碳酸钙悬浮液输送至处理桶，加热至浆液温度为55~70℃，加入碳酸钙干基质量1.5~3.0%硬脂酸钠处理剂进行表面处理改性，持续搅拌30~60min完成表面处理；（5）将经过表面处理的碳酸钙浆液经脱水，干燥，粉碎，得到比表面积为7~12m2/g活性碳酸钙。进一步地，所述消化反应生石灰和水按照灰/水质量比1：8-12进行消化反应。进一步地，步骤（2）石灰窑回收气中二氧化碳体积浓度为30~35%，碳酸钙悬浮液比表面积为20~25m2/g之间。进一步地，步骤（3）所述钠盐包括磷酸钠、醋酸钠和草酸钠中的一种或多种组合。进一步地，步骤（3）所述糖类包括葡萄糖和/或蔗糖。进一步地，所述钠盐和糖类的质量比为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高填充量双组分硅酮胶用活性碳酸钙的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：/n将石灰石在1100~1300℃温度下煅烧300~500min得生石灰，再将生石灰和水进行消化反应得石灰浆，石灰浆过100目筛除去废渣，调节石灰浆固含量至10-13%，备用；/n将步骤（1）所得的石灰浆送入碳酸化反应塔，开启冷冻循环，调节石灰浆温度至25~30℃，加入以石灰浆质量的0.01mt%蔗糖，通入石灰窑回收气开始碳酸化反应，至反应体系pH为7.5时停止通气，终止碳酸化反应，得到碳酸钙悬浮液；/n将碳酸钙悬浮液转移至含保温夹套的碳酸化反应罐中，加入钠盐和糖类复配的形貌修饰剂，形貌修饰剂的加入量为碳酸钙干基质量的0.5~2.0%，控制悬浮液的温度为55~70℃，开启低速搅拌并同时在30~90min内通入低浓度二氧化碳气体和均量加入以碳酸钙悬浮液质量的5%~10%的石灰浆，获得大粒径、形貌为类立方体的碳酸钙悬浮液；/n将步骤（3）所得的碳酸钙悬浮液输送至处理桶，加热至浆液温度为55~70℃，加入碳酸钙干基质量1.5~3.0%硬脂酸钠处理剂进行表面处理改性，持续搅拌30~60min完成表面处理；/n将经过表面处理的碳酸钙浆液经脱水，干燥，粉碎，得到比表面积为7~12m...

【技术特征摘要】
20190828 CN 20191080053791.一种高填充量双组分硅酮胶用活性碳酸钙的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
将石灰石在1100~1300℃温度下煅烧300~500min得生石灰，再将生石灰和水进行消化反应得石灰浆，石灰浆过100目筛除去废渣，调节石灰浆固含量至10-13%，备用；
将步骤（1）所得的石灰浆送入碳酸化反应塔，开启冷冻循环，调节石灰浆温度至25~30℃，加入以石灰浆质量的0.01mt%蔗糖，通入石灰窑回收气开始碳酸化反应，至反应体系pH为7.5时停止通气，终止碳酸化反应，得到碳酸钙悬浮液；
将碳酸钙悬浮液转移至含保温夹套的碳酸化反应罐中，加入钠盐和糖类复配的形貌修饰剂，形貌修饰剂的加入量为碳酸钙干基质量的0.5~2.0%，控制悬浮液的温度为55~70℃，开启低速搅拌并同时在30~90min内通入低浓度二氧化碳气体和均量加入以碳酸钙悬浮液质量的5%~10%的石灰浆，获得大粒径、形貌为类立方体的碳酸钙悬浮液；
将步骤（3）所得的碳酸钙悬浮液输送至处理桶，加热至浆液温度为55~70℃，加入碳酸钙干基质量1.5~3.0%硬脂酸钠处理剂进行表面处理改性，持续搅拌30~60min完成表面处理；
将经过表面处理的碳酸钙浆液经脱水，干燥，粉碎，得到比表面积为7~12m2/g活性碳酸钙。


2.根据权利要求1所述高填充量双组分硅酮胶用活性碳酸钙的制备方法，其特征在于：所述消化反应生石灰和水按照灰/水质量比1：8-12进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁力戈，朱勇，杨爱梅，方贵坜，文庆福，黄辉亮，范勇波，
申请(专利权)人：安徽省宣城市华纳新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34