專利名稱：一種微納級重質碳酸鈣分散改性多功能助劑及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種微納級重質碳酸鈣濕磨分散改性多功能助劑，更具體地說，是一種含有羧基和酯基的碳酸鈣分散改性多功能助劑及其制備方法。
背景技術：
重質碳酸鈣儲量充沛，色澤好，硬度低并且化學穩(wěn)定，因而常常作為塑料、橡膠、化纖等的填充成分，補強材料。它可以降低塑料、橡膠、化纖、油墨、油漆等的生產(chǎn)成本，節(jié)約大量的有機資源。由于碳酸鈣顆粒表面能高，處于熱力學非穩(wěn)定狀態(tài)，極易聚集成團，從而影響了超細重質碳酸鈣的實際應用效果，重質碳酸鈣作為這些材料的填料，其顆粒要細微，粒度要達到2 μ m，一般干磨碳酸鈣只能研磨到14 μ m左右，要得到超細的顆粒粉體，就得將碳酸鈣在濕磨狀態(tài)下充分研磨，在濕磨過程中要加入一定量的分散劑，以防止碳酸鈣顆粒團聚；另外，碳酸鈣表面有許多羥基，表面極性很強，具有親水疏油特性，與很多有機高分子材料熱力學不溶，易和基體產(chǎn)生界面缺陷，要想得到填充性能好的碳酸鈣粉體，就必須對碳酸鈣表面進行有機改性。目前，用于防止碳酸鈣團聚的分散劑一般有聚乙二醇、聚甲基丙烯酸甲酯、含 16 18個碳原子的高級脂肪酸、樹脂酸類等；改性劑一般包括硬脂酸，硅酸酯、鈦酸酯和鋁酸酯等偶聯(lián)劑，但是除鋁酸酯偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑外，包括硅烷偶聯(lián)劑在內(nèi)的有機改性劑主要是通過物理作用(范德華力、氫鍵等)吸附于CaCO3粒子表面，結合力不強，并且價格昂貴，沒有大規(guī)模應用于工業(yè)化，而應用廣泛的硬脂酸由于烷基鏈比較長，分子呈非極性， 經(jīng)硬脂酸改性后的碳酸鈣填充于一些帶有極性的基體樹脂(尼龍、聚酯、環(huán)氧)中，會出現(xiàn)與基體熱力學不相容的界面缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種制備微納級重質碳酸鈣的創(chuàng)新思路，將分散與改性相結合，合成出分散改性多功能助劑，該助劑既能在碳酸鈣濕磨過程起分散作用，又能對碳酸鈣表面有機改性，與聚合物具有較好的相容性，綜合提高復合材料的力學性能。本發(fā)明的技術方案
本發(fā)明采用丙烯酸、丙烯酸酯類為原料，以自由基共聚合原理為基礎，采用溶液聚法， 并經(jīng)NaOH或KOH水溶液中和，制備而成微納級重質碳酸鈣分散改性多功能助劑，該多功能助劑具有以下結構式
權利要求
1.一種微納級重質碳酸鈣濕磨分散改性多功能助劑，具有下述結構式
2.根據(jù)權利要求1所述的微納級重質碳酸鈣濕磨分散改性多功能助劑，其特征在于， 結構式為
3.—種如權利要求1或2所述的微納級重質碳酸鈣濕磨分散改性多功能助劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟(1)將丙烯酸和丙烯酸酯和丙酮溶液反應，即得到聚丙烯酸-丙烯酸酯丙酮溶液；(2)用濃度為30%的NaOH或KOH水溶液將聚丙烯酸-丙烯酸酯中羧基進行中和，至溶液PH為7左右，得到微納級重質碳酸鈣濕磨分散改性多功能助劑。
4.根據(jù)權利要求3所述的微納級重質碳酸鈣濕磨分散改性多功能助劑的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，丙烯酸和丙烯酸酯的摩爾比為1:1-1:5，反應溫度為50-70°C，反應時間為3-5h。
5.根據(jù)權利要求3或4所述的微納級重質碳酸鈣濕磨分散改性多功能助劑的制備方法，其特征在于，所述的丙烯酸酯是酯基碳鏈數(shù)4-10的總稱，包括丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸庚酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸壬酯、丙烯酸癸酯以及它們的同分異構體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種微納級重質碳酸鈣濕磨分散改性多功能助劑，采用丙烯酸、丙烯酸酯為原料，以自由基共聚合原理為基礎，采用溶液聚合方法，制備丙烯酸-丙烯酸酯共聚物，然后將30%左右ROH(R為Na、K等金屬元素)水溶液中和該共聚物至溶液PH在7左右，得到丙烯酸鹽-丙烯酸酯共聚物。本發(fā)明具有很好的分散性能和良好的改性效果等優(yōu)點，相比于硬脂酸改性碳酸鈣，丙烯酸鹽-丙烯酸酯共聚物更適合于極性的基體樹脂(如尼龍、聚酯、環(huán)氧等)。
文檔編號C08F220/18GK102504607SQ201110319418
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月20日 優(yōu)先權日2011年10月20日
發(fā)明者周思宇, 鄧劍如 申請人:張家界恒亮新材料科技有限公司