一种改性重质碳酸钙及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种改性重质碳酸钙，该改性重质碳酸钙由钛酸酯偶联剂

【技术实现步骤摘要】
一种改性重质碳酸钙及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种无机填料及其制备方法，具体为改性重质碳酸钙及其制备方法
。

技术介绍

[0002]由于造纸
、
涂料
、
塑料
、
橡胶等材料工业的快速发展，市场对重质碳酸钙
、
轻质
(
纳米
)
碳酸钙等碳酸钙产品需求量越来越大
。
世界碳酸钙的生产能力在过去
10
年以年均增长率5％～8％的速度增长
。
据中国粉体网统计，
2021
年中国碳酸钙的产量约为
3913
万吨，
2022
年产量约为
4010
万吨，同比增长
4.6
％；
2021
年碳酸钙表面需求量为
3926.4
万吨，
2022
年表面需求量约为
4111.5
万吨，同比增长
4.7
％
。2022
年国内共签约
、
投建
、
投产大型碳酸钙项目
20
多个，今后将迅速增加新产能
1000
多万吨
。
因此，碳酸钙产品在中国具有广阔的应用前景
。
碳酸钙在高值化利用前一般需经表面有机化改性环节进行处理，从而由一般体积填料转变为功能性填料
。
碳酸钙的表面有机化改性处理能改善碳酸钙的表面润湿性能
(
表面亲水疏油变为亲油疏水
)
和与有机物基体的结合强度，从而消除其在有机基体中分散不均，填料与基体存在界面缺陷等不利因素，提高复合材料的力学性能，或改变材料的耐酸性耐候性，或者赋予其新的性能，提高附加值
。
例如，碳酸钙作为涂料中的最主要的一种颜料组分，其质量直接决定涂布性能
、
涂布质量
。
[0003]重质碳酸钙会发生团聚，添加改性剂必不可少，一方面可改善重质碳酸钙的团聚现象，另一方面还可增强被填充材料的力学性能，改善其物理以及化学性质
。
目前市面上所采用的重质碳酸钙的改性剂，常见添加钛酸酯偶联剂或添加铝酸酯联剂，其与高聚物基料相容性或表面疏水性提升效果一般
。
为改善其效果，则将钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂各自和硬脂酸复配
。
其它新兴的改性剂例如聚氧乙烯醚型复合改性剂等，虽改性效果好，但存在生产成本过高
、
技术不完善等问题
。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种钛酸酯偶联剂
、
铝酸酯偶联剂复配作为改性剂改性的重质碳酸钙及其制备方法，提升重质碳酸钙的活化率
。
[0005]为解决以上技术问题，本专利技术首先公开了一种改性重质碳酸钙，该改性重质碳酸钙由钛酸酯偶联剂
、
铝酸酯偶联剂加入重质碳酸钙中经干法制备得到，所述钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂总量占重质碳酸钙的
1wt
％
‑
3wt
％，钛酸酯偶联剂占钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂总量的
40wt
％
‑
60wt
％，铝酸酯偶联剂占钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂总量的
40wt
％
‑
60wt
％
。
[0006]进一步地，所述钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂总量占重质碳酸钙的
2wt
％
。
[0007]进一步地，钛酸酯偶联剂占钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂总量的
50wt
％，铝酸酯偶联剂占钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂总量的
50wt
％
。
[0008]本专利技术还公开了一种前述改性重质碳酸钙的制备方法，将重质碳酸钙放入烘箱中烘干，再水浴加热，同时对重质碳酸钙进行搅拌，接着加入钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂，
继续搅拌，冷却出料，得改性重质碳酸钙
。
[0009]进一步地，将重质碳酸钙放入烘箱，
60
‑
80℃
烘
20
‑
28h
，再
60
‑
80℃
水浴加热，同时对重质碳酸钙进行搅拌5‑
15min
，接着加入钛酸酯偶联剂与铝酸酯偶联剂，继续搅拌
0.5
‑
1h
，冷却出料，得改性重质碳酸钙
。
[0010]进一步地，将重质碳酸钙放入烘箱，
70℃
烘
24h
，再
70℃
水浴加热，同时对重质碳酸钙进行搅拌
10min
，接着加入钛酸酯偶联剂与铝酸酯偶联剂，继续搅拌
1h
，冷却出料，得改性重质碳酸钙
。
[0011]首先，本专利技术采用钛酸酯偶联剂与铝酸脂偶联剂复配作为改性剂，其材料来源丰富，材料价格低廉，生产成本低
。
根据惯常思维，作为对重质碳酸钙改性的偶联剂，采用一种即可，为了增加其改性效果，一般会和硬脂酸复配，而不会想到将同样作为偶联剂的钛酸酯偶联剂与铝酸脂偶联剂复配
。
而本专利技术打破了该惯常思维，不加硬脂酸，而将钛酸酯偶联剂与铝酸脂偶联剂复配，可协调两组分的性能，充分发挥彼此的优势，所得改性重质碳酸钙与基体之间具有高相容性
。
[0012]其次，本专利技术采用干法制备改性，操作便捷且实验周期短；通过干法搅拌，使得复配改性剂在重质碳酸钙表面上分散均匀，极大程度上发挥各自的优良特性
。
[0013]再次，本专利技术在干法改性过程中无任何污染，为安全绿色实验，适合工业化生产
。
[0014]本专利技术的改性重质碳酸钙可有效改善其表面润湿性能，解决了团聚问题，具有优异的亲油疏水性能
。
活化率可在
95
％以上，高于现有改性重质碳酸钙的活化率
。
具体实施方式
[0015]下面结合实施例对本专利技术做更进一步地解释
。
下列实施例仅用于说明本专利技术，但并不用来限定本专利技术的实施范围
。
[0016]实施例1[0017](1)
改性剂的制备：取总重量占重质碳酸钙重量百分比为2％的液体钛酸酯偶联剂与粉状铝酸脂偶联剂
。
其中，钛酸酯偶联剂和铝酸脂偶联剂的重量百分比分别如下：
[0018]钛酸酯偶联剂
40
％
+
铝酸脂偶联剂
60
％；
[0019]钛酸酯偶联剂
45
％
+
铝酸脂偶联剂
55
％；
[0020]钛酸酯偶联剂
50...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种改性重质碳酸钙，其特征在于：该改性重质碳酸钙由钛酸酯偶联剂
、
铝酸酯偶联剂加入重质碳酸钙中经干法制备得到，所述钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂总量占重质碳酸钙的
1wt
％
‑
3wt
％，钛酸酯偶联剂占钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂总量的
40wt
％
‑
60wt
％，铝酸酯偶联剂占钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂总量的
40wt
％
‑
60wt
％
。2.
根据权利要求1所述改性重质碳酸钙，其特征在于：所述钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂总量占重质碳酸钙的
2wt
％
。3.
根据权利要求1所述改性重质碳酸钙，其特征在于：钛酸酯偶联剂占钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂总量的
50wt
％，铝酸酯偶联剂占钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂总量的
50wt
％
。4.
一种如权利要求1‑3任意一项权利要求所述改性重质碳酸钙的制备方法，其特征在于：将重...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢深，袁群华，朱鹏，陈天影，唐艳军，
申请(专利权)人：衢州市华顺钙业有限公司，
类型：发明
国别省市：