專利名稱：一種微納級表面改性重質(zhì)碳酸鈣的制備方法及其產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微納級表面改性重質(zhì)碳酸鈣制備方法，特別是濕法研磨、改性和噴霧干燥聯(lián)機(jī)進(jìn)行的方法。
背景技術(shù)：
重質(zhì)碳酸鈣儲量充沛，色澤好，硬度低并且化學(xué)穩(wěn)定，因而常常作為塑料、橡膠、化纖等的填充成分，補(bǔ)強(qiáng)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(jī)資源。由于碳酸鈣顆粒表面能高，處于熱力學(xué)非穩(wěn)定狀態(tài)，極易聚集成團(tuán)，從而影響了超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣的實際應(yīng)用效果，重質(zhì)碳酸鈣作為這些材料的填料，其顆粒要細(xì)微，粒度要達(dá)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(xì)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(tuán)聚；另外，碳酸鈣表面有許多羥基，表面極性很強(qiáng)，具有親水疏油特性，與很多有機(jī)高分子材料熱力學(xué)不容，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(jìn)行有機(jī)改性。超細(xì)表面改性碳酸鈣的制備在傳統(tǒng)工藝中是濕磨時加分散劑，漿鈣經(jīng)烘干，再加改性劑的方法，但是此法在漿鈣烘干時容易發(fā)生二次團(tuán)聚，隨后的改性工藝中也容易成團(tuán)， 因此很難得到粒度小而均勻且改性完好的碳酸鈣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種制備微納級重質(zhì)碳酸鈣的方法，該方法將分散與改性相結(jié)合，既能在碳酸鈣濕磨過程起分散作用，漿鈣烘干過程中防止碳酸鈣發(fā)生二次團(tuán)聚，又能對碳酸鈣表面有機(jī)改性。經(jīng)濕磨分散后的碳酸鈣粒度超細(xì)，改性效果良好。本發(fā)明的技術(shù)方案
一種微納級表面改性重質(zhì)碳酸鈣的制備方法，將初磨至44 μ m的碳酸鈣配制成70%的水懸浮液，加入適量的分散改性多功能助劑，注入研磨機(jī)中進(jìn)行研磨，研磨好的漿鈣經(jīng)噴霧干燥機(jī)制得微納級表面改性重質(zhì)碳酸鈣。所說的分散改性多功能助劑為聚丙烯酸鈉-丙烯酸酯或聚丙烯酸鉀-丙烯酸酯， 具有以下化學(xué)結(jié)構(gòu)式
HCH2-CH)^ CH2-CH^
0 八 +
0 Or 0 OCnH2ntl
其中 R 為 K+或 Na+，n=4-10。優(yōu)化的是，所說的分散改性多功能助劑為聚丙烯酸鈉-丙烯酸丁酯，化學(xué)結(jié)構(gòu)式
3為
權(quán)利要求
1.一種微納級表面改性重質(zhì)碳酸鈣的制備方法，其特征在于，將初磨至44 μ m的碳酸鈣配制成70%的水懸浮液，加入適量的分散改性多功能助劑，注入研磨機(jī)中進(jìn)行研磨，研磨好的漿鈣經(jīng)噴霧干燥機(jī)制得微納級表面改性重質(zhì)碳酸鈣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微納級表面改性重質(zhì)碳酸鈣的制備方法，其特征在于，所說的分散改性多功能助劑為聚丙烯酸鈉-丙烯酸酯或聚丙烯酸鉀-丙烯酸酯，具有以下化學(xué)結(jié)構(gòu)式
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微納級表面改性重質(zhì)碳酸鈣的制備方法，其特征在于，所說的分散改性多功能助劑為聚丙烯酸鈉-丙烯酸丁酯，化學(xué)結(jié)構(gòu)式為
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微納級表面改性重質(zhì)碳酸鈣的制備方法，其特征在于，所述的分散改性多功能助劑，在濕磨分散時羧酸根粒子能在碳酸鈣顆粒表面形成帶電離子保護(hù)層，防止碳酸鈣的團(tuán)聚；改性時酯基能改變碳酸鈣的親水親油性。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微納級表面改性重質(zhì)碳酸鈣的制備方法，其特征在于，分散改性多功能助劑的加入量為碳酸鈣重量的0. 59Γ2. 5%，改性溫度為30°C 80°C，研磨及改性時間為l(T30min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微納級表面改性重質(zhì)碳酸鈣的制備方法，其特征在于，噴霧干燥熱風(fēng)溫度為12(T16(TC ；干燥后經(jīng)旋風(fēng)分離，分級收集粉體。
7.一種微納級表面改性重質(zhì)碳酸鈣，其特征在于，由權(quán)利要求廣6任意一項所述的方法制備。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種微納級表面改性重質(zhì)碳酸鈣及其制備方法，其制備方法為將初磨至44μm的碳酸鈣配制成70%的水懸浮液，加入0.5%~2.5%分散改性多功能助劑，注入SMA-0.75型籃式研磨分散機(jī)中，在30℃~80℃下進(jìn)行研磨分散10~30min，研磨好的漿鈣經(jīng)噴霧干燥機(jī)制得微納級表面改性重質(zhì)碳酸鈣。本發(fā)明應(yīng)用的丙烯酸鹽-丙烯酸酯共聚物系列分散改性多功能助劑，將分散與改性相結(jié)合，縮減了傳統(tǒng)工藝中分散時加入分散劑，漿鈣經(jīng)烘干，再加入改性劑的繁瑣工藝，工藝成本較低。其可有效防止碳酸鈣的團(tuán)聚，保持超細(xì)粒子的形態(tài)，顯著改善重質(zhì)碳酸鈣在下游產(chǎn)品中的使用效果。微納級表面改性重質(zhì)碳酸鈣可以填充化纖、油墨、橡膠、粘合劑等，在保證材料力學(xué)強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，提高復(fù)合材料的韌性，降低生產(chǎn)成本，應(yīng)用前景廣闊。
文檔編號C09C3/10GK102504608SQ201110319419
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)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