一種中高檔硅酮密封膠專用納米碳酸鈣的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種中高檔硅酮密封膠專用納米碳酸鈣的制備方法。該方法包括調(diào)漿、碳化、一次表面處理、二次表面處理、脫水及干燥工序，所采用的技術(shù)方案為：利用少量的水溶性硅酸鹽，控制二氧化硅在碳酸鈣表面的包覆程度，從而可有效調(diào)節(jié)碳酸鈣的加工性能與觸變性能；另外針對不同的表面性質(zhì)，采用了不同的濕法改性工藝，改性效果更突出，產(chǎn)品填充硅酮密封膠應(yīng)用時，可獲得良好的觸變性能、加工性能、補(bǔ)強(qiáng)性能和粘結(jié)性能，提高了硅酮密封膠產(chǎn)品的質(zhì)量，工藝簡單可行，生產(chǎn)成本低，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
【專利說明】一種中高檔硅酮密封膠專用納米碳酸鈣的制備方法
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
本發(fā)明涉及納米碳酸鈣制造技術(shù)，尤其是一種中高檔硅酮密封膠專用納米碳酸鈣的制備方法。
[0002]【背景技術(shù)】:
納米碳酸鈣普遍應(yīng)用于硅酮密封膠行業(yè)，可部分取代或全部取代價格昂貴的白炭黑補(bǔ)強(qiáng)填料，但碳酸鈣作為一種功能性填料進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)密封膠時，同樣存在不少缺陷。
[0003]首先是碳酸鈣粒子容易團(tuán)聚的問題。由于納米碳酸鈣粒徑極小，表面能很大，在干燥過程與應(yīng)用過程中非常容易出現(xiàn)硬團(tuán)聚。這種硬團(tuán)聚顆粒在硅酮膠捏合過程中仍無法分散解聚，導(dǎo)致在產(chǎn)品分散不均勻，容易造成應(yīng)力集中，嚴(yán)重的話甚至?xí)绊懝柰z產(chǎn)品的外觀質(zhì)量。目前，解決團(tuán)聚的問題主要是通過表面處理進(jìn)行。當(dāng)納米碳酸鈣表面包覆處理劑不足或者不均勻時，碳酸鈣之間的團(tuán)聚就比較明顯，很難與硅酮膠相容，會出現(xiàn)分散困難、混煉時難“吃粉”、捏合時間延長等問題。然而，當(dāng)納米碳酸鈣表面處理劑過量，同樣會對硅酮膠的生產(chǎn)產(chǎn)生不利影響，且還會影響其粘結(jié)性能。
[0004]其次，碳酸鈣粒子大小與形貌對硅酮膠的補(bǔ)強(qiáng)性能影響很大。一般來說，碳酸鈣形貌越規(guī)整，粒子越小，補(bǔ)強(qiáng)性能越突出，粘結(jié)性能也越好。然而隨著粒子尺寸的減小，硅酮膠產(chǎn)品的加工性能會嚴(yán)重下降，產(chǎn)品加工時粘度變大，對產(chǎn)品分散不利。此外，隨著碳酸鈣粒徑的減小，也會導(dǎo)致硅酮膠產(chǎn)品的光澤性下降。
[0005]此外，納米碳酸鈣填料的水分含量對硅酮膠的生產(chǎn)與貯存穩(wěn)定性也有很大影響。目前工業(yè)上通常采用鏈帶式單級干燥，但由于干燥溫度偏高，而表面處理所用的有機(jī)物熱穩(wěn)定性差，在干燥過程中容易發(fā) 生焦化，使活性劑全部或部分失去活性，加劇了碳酸鈣粒子之間的團(tuán)聚。
[0006]中國發(fā)明專利CN 101863503公開了一種可供高檔硅酮膠應(yīng)用的納米碳酸鈣制備方法。該方法在碳化初期采用蔗糖作為晶型控制劑，碳化后期則以硫酸作為晶型調(diào)節(jié)劑，并且經(jīng)過三次表面處理，兩次粉碎的工藝，雖然可以有效改善產(chǎn)品的分散性、觸變性、粘結(jié)性等性能，但該制備工藝復(fù)雜，處理成本高，而且碳化初期加入蔗糖容易導(dǎo)致凝膠化現(xiàn)象，還會影響產(chǎn)品白度，工業(yè)應(yīng)用性欠佳。
[0007]發(fā)明專利CN 102491397公開了一種硅酮密封膠專用納米碳酸鈣SCC-2的制備方法。該方法也是以蔗糖作為晶型控制劑，采用脂肪酸與椰子油配比的常溫活化技術(shù)進(jìn)行表面處理，產(chǎn)品具有較低的吸油值和較高的堆積比重，在聚合物中有較好的分散性。但是該方法制備的納米碳酸鈣觸變性不好，白度低，不適合中、高檔硅酮膠使用。
[0008]中國發(fā)明專利CN 101570342提供了一種利用低品位石灰石濕法制備硅酮密封膠專用高白度納米碳酸鈣的方法。采用的技術(shù)方案為:將石灰石煅燒與破碎，制成氧化鈣；分級篩選，優(yōu)質(zhì)的氧化鈣則進(jìn)入下一道工序；取優(yōu)質(zhì)氧化鈣通過消化、除鐵、化學(xué)增白、保溫陳化、控制溫度和濃度、添加晶形控制劑進(jìn)行鼓泡碳化、二次陳化，再二次碳化，濕法二次改性，最后壓濾脫水、干燥、粉碎、分級、包裝，得到所需的碳酸鈣產(chǎn)品。該方法雖然能夠有效提高碳酸鈣的白度，但是新增設(shè)備成本高，且產(chǎn)品觸變性不佳，難以滿足中高檔硅酮密封膠的需求。
[0009]中國發(fā)明專利CN 101475759公開了一種實(shí)用的制備高觸變性表面處理納米碳酸鈣的方法。該方法主要是采用長鏈脂肪酸作為表面處理劑，其中C18-C20含量大于50%。該方法所獲得的碳酸鈣粉體分散效果較好，具有較好的觸變性，但應(yīng)用于硅酮膠時流動性較差，加工性能不好，極大影響了該產(chǎn)品在密封膠行業(yè)的應(yīng)用。
[0010]中國發(fā)明專利CN 101225245提供了一種核殼型二氧化硅包覆納米碳酸鈣的制備方法。該方法主要是在碳化結(jié)束后加入硅酸鹽，然后用水溶性偶聯(lián)劑和有機(jī)酸對其進(jìn)行表面處理，該產(chǎn)品具有良好的耐酸性和分散性。然而，有機(jī)酸與碳酸鈣表面上的二氧化硅結(jié)合力較差，改性后容易析出。而水溶性偶聯(lián)劑對硅酮密封膠基材的偶合效果也不好，導(dǎo)致力學(xué)性能下降。另外，添加大量的硅酸鹽，雖然可以在碳酸鈣表面形成較為均勻的包覆膜，但同時也會損失流動性能。同樣，發(fā)明專利CN 102796401也是存在類似的問題，該方法僅是采用常規(guī)的脂肪酸處理，包覆較為均勻的產(chǎn)品雖然具有較好的觸變性，但是同樣會導(dǎo)致加工性能的下降。
[0011]縱觀這些專利和方法，目前國內(nèi)生產(chǎn)的納米碳酸鈣始終難以滿足中、高檔硅酮密封膠的需求。而本發(fā)明生產(chǎn)的產(chǎn)品則可以有效解決這些不足和缺陷。
[0012]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的在于針對上述問題提供一種具有優(yōu)異觸變性能、加工性能和補(bǔ)強(qiáng)性能，能滿足中、高檔硅酮膠使用需求的中、高檔硅酮密封膠專用納米碳酸鈣的制備方法。
[0013]本發(fā)明是基于以下原理實(shí)現(xiàn)的:為了有效提高碳酸鈣粒子與硅酮膠之間界面的相互作用，在碳酸鈣表面引入了二氧化硅。具體來說是在碳化階段加入水溶性硅酸鹽，但與國內(nèi)外現(xiàn)有的技術(shù)不同(主要是在碳化結(jié)束后一次性添加硅酸鹽)。方法是將水溶性硅酸鹽分兩次添加，第一次在碳化前添加，添加量< 0.5% (以碳酸鈣干基計(jì)，下同)，主要是抑制碳酸過程的凝膠化作用，使產(chǎn)品粒子的分散性更加，且少量水溶性硅酸鹽不會影響碳酸化過程粒子晶體的生長；第二次在碳化程度為90— 95%的時候添加，添加量< 1.5%。兩次水溶性硅酸鹽的添加量嚴(yán)格控制在< 2.0%之內(nèi)，使在碳酸鈣表面形成的二氧化硅不能完全包覆碳酸鈣，從而有效控制碳酸鈣的觸變性能與加工性能。另外，針對這種半包覆復(fù)合材料，我們采用不同于己有的表面處理技術(shù)。首先，針對碳酸鈣表面形成的二氧化硅，采用KH-550、KH-560硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行濕法處理，這類改性劑對二氧化硅的結(jié)合力最強(qiáng)，改性后不易析出。眾所周知，KH-550、KH-560硅烷偶聯(lián)劑極容易發(fā)生水解縮聚，幾乎不能用于濕法改性。本發(fā)明的最大創(chuàng)新點(diǎn)就在于能成功地將這類改性劑用于粉體的濕法改性，具體是；通過嚴(yán)格控制漿液的PH值、漿液的溫度、合適的水解抑制劑，能有效地阻止該類改性劑的水解和縮聚過程。而針對未包覆的碳酸鈣，則是采用脂肪酸的皂化液進(jìn)行表面二次濕法處理。
[0014]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種中高檔硅酮密封膠專用納米碳酸鈣的制備方法，包括調(diào)漿、碳化、一次表面處理、二次表面處理、脫水及干燥工序，其工藝步驟為:
(I)將精制、陳化36— 72h后的石灰乳進(jìn)行稀釋，比重調(diào)至1.050—1.065，控制溫度為18 — 25°C，然后輸送到帶有攪拌的鼓泡碳化塔。
[0015](2)碳化前加入0.02—0.5%的水溶性硅酸鹽，攪拌均勻后開始通入凈化、冷卻后的窯氣進(jìn)行碳酸化反應(yīng)，窯氣流量為6 — IOm3/h，二氧化碳體積含量為25— 35%，當(dāng)反應(yīng)液pH降到9.0±0.5，反應(yīng)液溫度也相應(yīng)地停留在50±5°C范圍內(nèi)時，立即終止窯氣的通入，然后在碳化塔中加入0.3—1.5%的水溶性硅酸鹽，攪拌0.2—1.0h后，漿液pH重新上升到
9.0-12.0，然后再繼續(xù)通入窯氣，同時將窯氣流量下調(diào)至2 — 5m3/h，當(dāng)反應(yīng)液pH下降到
7.0±0.2時，停止通入窯氣，碳酸化反應(yīng)完成；
(3)將步驟(2)所得到的反應(yīng)漿液經(jīng)過板式換熱器輸送至表面處理池，溫度調(diào)整為20—35°C，加入第一類經(jīng)A試劑稀釋至濃度為10 —16%的表面處理劑，總加入量為碳酸鈣干基的 0.5— 1.5%，攪拌 0.5— Ih ；
(4)將步驟(3)調(diào)配的漿液加熱至65—75°C，然后加入第二類表面處理劑脂肪酸的皂化液，攪拌0.5—Ih ；
(5)將步驟(4)處理后碳酸鈣進(jìn)行壓濾脫水處理，然后分別經(jīng)過鏈帶烘箱和閃蒸爐，粉碎，分級，包裝，即得到本發(fā)明的專用納米碳酸鈣產(chǎn)品。
[0016]以上所述的水溶性硅酸鹽為硅酸鈉、硅酸鉀、偏硅酸鈉物質(zhì)，添加量以碳酸鈣干基計(jì)，兩次加入總量為0.5—2.0%。
[0017]以上所述的窯氣中，CO2的體積濃度為25—35%。
[0018]以上所述的脂肪酸的皂化液配制如下:脂肪酸總量為碳酸鈣干基的2.0—3.5%，濃度為10 — 20%，氫氧化鈉用量為脂肪酸用量的10 —17%，皂化溫度為90°C。
[0019]以上所述的第一類表面處理劑是KH-550或KH-560或兩者任意比例的混合物。
[0020]以上所述的A試劑由工業(yè)酒精、十八硫醇、季戊四醇四-3-巰基丙酸酯組成，質(zhì)量比為；30:2:2— 30:8:8 ； 以上所述的第二類表面處理劑是脂肪酸的皂化液，所述的脂肪酸主要為脂肪鏈中碳原子數(shù)目16 < CS 22的棕櫚酸、硬脂酸、花生酸、山崳酸，其中C18含量≥50%, C16含量(20%, C20—C22含量< 30%，其用量為碳酸鈣干基的2.0—3.5%，濃度為10 — 20%，氫氧化鈉用量為脂肪酸用量的10 —17%，皂化溫度為90°C。
[0021]本方法制備的專用納米碳酸鈣的粒子在40—80nm之間，立方狀，比表面積大于20m2/g，且無團(tuán)聚現(xiàn)象；本專用納米碳酸鈣應(yīng)用在硅酮密封膠時具有良好的觸變性、加工性、粘結(jié)性與耐水性。
[0022]本發(fā)明的特點(diǎn):
1.常規(guī)二氧化硅包覆碳酸鈣復(fù)合材料制備過程中，都是在碳化結(jié)束后(pH ( 7.0)才添加水溶性硅酸鹽，然而在低PH環(huán)境下，二氧化硅粒子生長速度較快，導(dǎo)致包覆層的厚度增加，，而且容易從碳酸鈣表面脫落。本發(fā)明為了克服這一缺點(diǎn)，優(yōu)選在碳化程度為90— 95%的時候添加水溶性硅酸鹽，一方面在高pH環(huán)境可以抑制二氧化硅晶體的生長，另一方面使生成的包覆層與碳酸鈣結(jié)合得跟緊密。
[0023]2.本發(fā)明嚴(yán)格控制水溶性硅酸鹽的添加量，使得二氧化硅在碳酸鈣表面不能形成完整包覆，從而可以有效調(diào)整碳酸鈣的觸變性能與加工性能。
[0024]3.本發(fā)明針對二氧化硅和碳酸鈣分別選用不同改性劑進(jìn)行濕法處理，針對性更強(qiáng)，補(bǔ)強(qiáng)效果更佳。
[0025]4.針對KH-550、KH_560這類改性劑容易水解縮聚的缺點(diǎn)，我們通過調(diào)整碳酸鈣漿液的溫度、pH,以及選取了合適的硫醇類抑制劑，有效地阻止了該類改性劑的水解縮聚，使其能夠成功應(yīng)用于濕法改性，這也是本發(fā)明的一個重大創(chuàng)新點(diǎn)。[0026]5、本發(fā)明工藝簡單可行，生產(chǎn)成本低，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
[0027]【專利附圖】

【附圖說明】:
圖1為本發(fā)明的生產(chǎn)工藝流程示意圖。
[0028]【具體實(shí)施方式】:
以下通過實(shí)例對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行具體的敘述，但實(shí)施例并不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0029]實(shí)施例1 將精制、陳化48h后的石灰乳進(jìn)行稀釋，比重調(diào)至1.060，控制溫度為20°C，然后輸送到帶有攪拌的鼓泡碳化塔。碳化前加入0.03%的硅酸鈉，攪拌均勻后開始通入二氧化碳體積含量為30%的窯氣進(jìn)行碳酸化反應(yīng)，同時窯氣流量設(shè)置為8m3 /h。當(dāng)反應(yīng)液pH降到9.0時，反應(yīng)液溫度上升到53°C，此時立即終止窯氣的通入，然后在碳化塔中加入0.3%的硅酸鈉，攪拌0.2h后，漿液pH重新上升到10.8，然后繼續(xù)通入窯氣，同時將窯氣流量下調(diào)至2m3 /h,當(dāng)反應(yīng)液pH下降到7.0±0.2時，停止通入窯氣，碳酸化反應(yīng)完成。
[0030]將碳化完后的漿液經(jīng)過板式換熱器輸送至表面處理池，溫度調(diào)整為20°C。同時配制一次處理劑:KH-550:KH-560=2:1，總量為碳酸鈣干基的0.5%，加入A試劑稀釋至濃度為10%。其中A試劑由工業(yè)酒精、十八硫醇、季戊四醇四-3-巰基丙酸酯組成，質(zhì)量比為30:4:6。常溫下將一次處理劑加入碳酸鈣漿液，攪拌0.5h。
[0031]第一次表面處理完后，將漿液加熱至70°C，然后加入脂肪酸的皂化液恒溫液攪拌
0.5h，進(jìn)行第二次濕法處理。該皂化液配制如下:硬脂酸:山崳酸:棕櫚酸=6:3:1，總量為碳酸鈣干基的3.0%，濃度為10%，氫氧化鈉用量為硬脂酸用量的10%，皂化溫度為90°C。
[0032]第二次處理完后將碳酸鈣進(jìn)行壓濾脫水處理，然后分別經(jīng)過鏈帶烘箱和閃蒸爐，粉碎，分級，包裝，即得到本發(fā)明的碳酸鈣產(chǎn)品。
[0033]實(shí)施例2
將精制、陳化48h后的石灰乳進(jìn)行稀釋，比重調(diào)至1.060，控制溫度為20°C，然后輸送到帶有攪拌的鼓泡碳化塔。碳化前加入0.05%的硅酸鈉，攪拌均勻后開始通入二氧化碳體積含量為30%的窯氣進(jìn)行碳酸化反應(yīng)，同時窯氣流量設(shè)置為8m3 /h。當(dāng)反應(yīng)液pH降到9.0時，反應(yīng)液溫度上升到53±0.5°C，此時立即終止窯氣的通入，然后在碳化塔中加入0.6%的硅酸鈉，攪拌0.5h后，漿液pH重新上升到11.5，然后繼續(xù)通入窯氣，同時將窯氣流量下調(diào)至2m3 /h,當(dāng)反應(yīng)液pH下降到7.0±0.2時，停止通入窯氣，碳酸化反應(yīng)完成。
[0034]將碳化完后的漿液經(jīng)過板式換熱器輸送至表面處理池，溫度調(diào)整為20°C。同時配制一次處理劑:KH-550:KH-560=2:1，總量為碳酸鈣干基的0.8%，加入A試劑稀釋至濃度為10%。其中A試劑由工業(yè)酒精、十八硫醇、季戊四醇四-3-巰基丙酸酯組成，質(zhì)量比為30:4:6。常溫下將一次處理劑加入碳酸鈣漿液，攪拌0.5h。
[0035]第一次表面處理完后，將漿液加熱至70°C，然后加入脂肪酸的皂化液恒溫液攪拌
0.5h，進(jìn)行第二次濕法處理。該皂化液配制如下:硬脂酸:山崳酸:棕櫚酸=6:3:1，總量為碳酸鈣干基的3.0%，濃度為10%，氫氧化鈉用量為硬脂酸用量的12%，皂化溫度為90°C。
[0036]第二次處理完后將碳酸鈣進(jìn)行壓濾脫水處理，然后分別經(jīng)過鏈帶烘箱和閃蒸爐，粉碎，分級，包裝，即得到本發(fā)明的碳酸鈣產(chǎn)品。
[0037]實(shí)施例3將精制、陳化48h后的石灰乳進(jìn)行稀釋，比重調(diào)至1.060，控制溫度為20°C，然后輸送到帶有攪拌的鼓泡碳化塔。碳化前加入0.05%的硅酸鈉，攪拌均勻后開始通入二氧化碳體積含量為30%的窯氣進(jìn)行碳酸化反應(yīng)，同時窯氣流量設(shè)置為8m3 /h。當(dāng)反應(yīng)液pH降到9.0時，反應(yīng)液溫度上升到53±0.5°C，此時立即終止窯氣的通入，然后在碳化塔中加入1.0%的硅酸鈉，攪拌0.5h后，漿液pH重新上升到11.8，然后繼續(xù)通入窯氣，同時將窯氣流量下調(diào)至2m3 /h,當(dāng)反應(yīng)液pH下降到7.0±0.2時，停止通入窯氣，碳酸化反應(yīng)完成。
[0038]將碳化完后的漿液經(jīng)過板式換熱器輸送至表面處理池，溫度調(diào)整為20°C。同時配制一次處理劑:KH-550:KH-560=2:1，總量為碳酸鈣干基的1.0%，加入A試劑稀釋至濃度為10%O其中A試劑由工業(yè)酒精、十八硫醇、季戊四醇四-3-巰基丙酸酯組成，質(zhì)量比30:4:6。常溫下將一次處理劑加入碳酸鈣漿液，攪拌0.5h。
[0039]第一次表面處理完后，將漿液加熱至70°C，然后加入脂肪酸的皂化液恒溫液攪拌
0.5h，進(jìn)行第二次濕法處理。該皂化液配制如下:硬脂酸:山崳酸:棕櫚酸=6:3:1，總量為碳酸鈣干基的3.5%，濃度為10%，氫氧化鈉用量為硬脂酸用量的12%，皂化溫度為90°C。
[0040]第二次處理完后 將碳酸鈣進(jìn)行壓濾脫水處理，然后分別經(jīng)過鏈帶烘箱和閃蒸爐，粉碎，分級，包裝，即得到本發(fā)明的碳酸鈣產(chǎn)品。
[0041]實(shí)施例4
將精制、陳化48h后的石灰乳進(jìn)行稀釋，比重調(diào)至1.060，控制溫度為20°C，然后輸送到帶有攪拌的鼓泡碳化塔。碳化前加入0.1%的硅酸鈉，攪拌均勻后開始通入二氧化碳體積含量為30%的窯氣進(jìn)行碳酸化反應(yīng)，同時窯氣流量設(shè)置為8m3/h。當(dāng)反應(yīng)液pH降到9.0時，反應(yīng)液溫度上升到53±0.5°C，此時立即終止窯氣的通入，然后在碳化塔中加入1.3%的硅酸鈉，攪拌0.5h后，漿液pH重新上升到11.8，然后繼續(xù)通入窯氣，同時將窯氣流量下調(diào)至2m3 /h,當(dāng)反應(yīng)液pH下降到7.0±0.2時，停止通入窯氣，碳酸化反應(yīng)完成。
[0042]將碳化完后的漿液經(jīng)過板式換熱器輸送至表面處理池，溫度調(diào)整為20°C。同時配制一次處理劑:KH-550:KH-560=2:1，總量為碳酸鈣干基的1.0%，加入A試劑稀釋至濃度為10%。其中A試劑由工業(yè)酒精、十八硫醇、季戊四醇四-3-巰基丙酸酯組成，質(zhì)量比為30:4:6。常溫下將一次處理劑加入碳酸鈣漿液，攪拌0.5h。
[0043]第一次表面處理完后，將漿液加熱至70°C，然后加入脂肪酸的皂化液恒溫液攪拌
0.5h，進(jìn)行第二次濕法處理。該皂化液配制如下:硬脂酸:山崳酸:棕櫚酸=6:3:1，總量為碳酸鈣干基的3.0%，濃度為10%，氫氧化鈉用量為硬脂酸用量的12%，皂化溫度為90°C。
[0044]第二次處理完后將碳酸鈣進(jìn)行壓濾脫水處理，然后分別經(jīng)過鏈帶烘箱和閃蒸爐，粉碎，分級，包裝，即得到本發(fā)明的碳酸鈣產(chǎn)品。
[0045]實(shí)施例5
將將精制、陳化48h后的石灰乳進(jìn)行稀釋，比重調(diào)至1.060，控制溫度為20°C，然后輸送到帶有攪拌的鼓泡碳化塔。碳化前加入0.05%的硅酸鈉，攪拌均勻后開始通入二氧化碳體積含量為30%的窯氣進(jìn)行碳酸化反應(yīng)，同時窯氣流量設(shè)置為8m3/h。當(dāng)反應(yīng)液pH降到9.0時，反應(yīng)液溫度上升到53±0.5°C，此時立即終止窯氣的通入，然后在碳化塔中加入0.6%的硅酸鈉，攪拌0.5h后，漿液pH重新上升到11.5，然后繼續(xù)通入窯氣，同時將窯氣流量下調(diào)至2m3 /h,當(dāng)反應(yīng)液pH下降到7.0±0.2時，停止通入窯氣，碳酸化反應(yīng)完成。
[0046]將碳化完后的漿液經(jīng)過板式換熱器輸送至表面處理池，溫度調(diào)整為20°C。同時配制一次處理劑:KH-550總量為碳酸鈣干基的0.8%，加入A試劑稀釋至濃度為15%。其中A試劑由工業(yè)酒精、十八硫醇、季戊四醇四-3-巰基丙酸酯組成，質(zhì)量比為30:2:2。常溫下將一次處理劑加入碳酸鈣漿液，攪拌0.5h。
[0047]第一次表面處理完后，將漿液加熱至70°C，然后加入脂肪酸的皂化液恒溫液攪拌
0.5h，進(jìn)行第二次濕法處理。該皂化液配制如下:硬脂酸:山崳酸:棕櫚酸=6:3:1，總量為碳酸鈣干基的3.0%，濃度為10%，氫氧化鈉用量為硬脂酸用量的10%，皂化溫度為90°C。
[0048]第二次處理完后將碳酸鈣進(jìn)行壓濾脫水處理，然后分別經(jīng)過鏈帶烘箱和閃蒸爐，粉碎，分級，包裝，即得到本發(fā)明的碳酸鈣產(chǎn)品。
[0049]實(shí)施例6 將精制、陳化48h后的石灰乳進(jìn)行稀釋，比重調(diào)至1.060，控制溫度為20°C，然后輸送到帶有攪拌的鼓泡碳化塔。碳化前加入0.03%的硅酸鈉，攪拌均勻后開始通入二氧化碳體積含量為30%的窯氣進(jìn)行碳酸化反應(yīng)，同時窯氣流量設(shè)置為8m3 /h。當(dāng)反應(yīng)液pH降到9.0時，反應(yīng)液溫度上升到53°C，此時立即終止窯氣的通入，然后在碳化塔中加入0.3%的硅酸鈉，攪拌0.2h后，漿液pH重新上升到10.8，然后繼續(xù)通入窯氣，同時將窯氣流量下調(diào)至2m3 /h,當(dāng)反應(yīng)液pH下降到7.0±0.2時，停止通入窯氣，碳酸化反應(yīng)完成。
[0050]將碳化完后的漿液經(jīng)過板式換熱器輸送至表面處理池，溫度調(diào)整為20°C。同時配制一次處理劑:KH-560總量為碳酸鈣干基的0.8%，加入A試劑稀釋至濃度為15%。其中A試劑由工業(yè)酒精、十八硫醇、季戊四醇四-3-巰基丙酸酯組成，質(zhì)量比為30:8:8。常溫下將一次處理劑加入碳酸鈣漿液，攪拌0.5h。
[0051]第一次表面處理完后，將漿液加熱至75°C，然后加入脂肪酸的皂化液恒溫液攪拌
0.5h，進(jìn)行第二次濕法處理。該皂化液配制如下:硬脂酸:山崳酸:棕櫚酸=6:3:1，總量為碳酸鈣干基的3.0%，濃度為15%，氫氧化鈉用量為硬脂酸用量的10%，皂化溫度為90°C。
[0052]第二次處理完后將碳酸鈣進(jìn)行壓濾脫水處理，然后分別經(jīng)過鏈帶烘箱和閃蒸爐，粉碎，分級，包裝，即得到本發(fā)明的碳酸鈣產(chǎn)品。
[0053]對比例I
將精制、陳化48h后的石灰乳進(jìn)行稀釋，比重調(diào)至1.060，控制溫度為20°C，然后輸送到帶有攪拌的鼓泡碳化塔。通入二氧化碳體積含量為30%的窯氣進(jìn)行碳酸化反應(yīng)，同時窯氣流量設(shè)置為8m3/h。當(dāng)反應(yīng)液pH下降到7.0以下時，反應(yīng)液的溫度為58°C，停止通入窯氣，加入4%的硅酸鈉攪拌10分鐘，繼續(xù)通入窯氣反應(yīng)，直至反應(yīng)液pH降至6.8.將碳化完后的漿液輸送至表面處理池，加熱至70°C。然后加入脂肪酸的皂化液恒溫液攪拌0.5h，進(jìn)行濕法活化處理。該皂化液配制如下:硬脂酸:山崳酸:棕櫚酸=6:3:1，總量為碳酸鈣干基的3.0%,濃度為10%,氫氧化鈉用量為硬脂酸用量的12%,阜化溫度為90°C。
[0054]將處理完后將碳酸鈣進(jìn)行壓濾脫水處理，然后分別經(jīng)過鏈帶烘箱和閃蒸爐，粉碎，分級，包裝，即得到常規(guī)二氧化硅包覆的納米碳酸鈣產(chǎn)品。
[0055]將以上產(chǎn)品分別按以下配方填充硅酮膠:
【權(quán)利要求】
1.一種中高檔硅酮密封膠專用納米碳酸鈣的制備方法，包括調(diào)漿、碳化、一次表面處理、二次表面處理、脫水及干燥工序，其特征在于:該方法包括以下步驟: (1)將精制、陳化36—72h后的石灰乳進(jìn)行稀釋，比重調(diào)至1.050—1.065，控制溫度為18 — 25°C，然后輸送到帶有攪拌的鼓泡碳化塔； (2)碳化前加入0.02—0.5%的水溶性硅酸鹽，攪拌均勻后開始通入凈化、冷卻后的窯氣進(jìn)行碳酸化反應(yīng),窯氣流量為6 — IOm3 /h, 二氧化碳體積含量為25— 35%，當(dāng)反應(yīng)液pH降到9.0 ±0.5，反應(yīng)液溫度也相應(yīng)地停留在50 ± 5°C范圍內(nèi)時，立即終止窯氣的通入，然后在碳化塔中加入0.3—1.5%的水溶性硅酸鹽，攪拌0.2—1.0h后，漿液pH重新上升到9.0—12.0,繼續(xù)通入窯氣，同時將窯氣流量下調(diào)至2 — 5m3 /h,當(dāng)反應(yīng)液pH下降到7.0±0.2時，停止通入窯氣，碳酸化反應(yīng)完成； (3)將步驟(2)所得的反應(yīng)漿液經(jīng)過板式換熱器輸送至表面處理池，溫度調(diào)整為20—350C，加入第一類經(jīng)A試劑稀釋至濃度為10-16%的表面處理劑，總加入量為碳酸鈣干基的0.5— 1.5%，攪拌0.5— Ih,進(jìn)行第一次表面處理； (4)將步驟(3)調(diào)配的漿液加熱至65—75°C，然后加入第二次表面處理劑脂肪酸的皂化液，攪拌0.5—Ih ； (5)將步驟(4)處理后碳酸鈣進(jìn)行壓濾脫水處理，然后分別經(jīng)過鏈帶烘箱和閃蒸爐，粉碎，分級，包裝，即得到本發(fā)明的專用納米碳酸鈣產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的專用納米碳酸鈣的制備方法，其特征在于:所述的水溶性硅酸鹽為硅酸鈉、硅酸鉀、偏硅酸鈉，添加量按碳酸鈣干基計(jì)，兩次加入總量為0.5—2.0%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的專用納米碳酸鈣的制備方法，其特征在于，所述的窯氣中，CO2的體積濃度為25—35%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的專用納米碳酸鈣的制備方法，其特征在于:所述的第一類改性劑是KH-550或KH-560或兩者任意比例的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的專用納米碳酸鈣的制備方法，其特征在于:所述的A試劑由工業(yè)酒精、十八硫醇、季戊四醇四-3-巰基丙酸酯組成，質(zhì)量比為:30:2:2— 30:8:8。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的專用納米碳酸鈣的制備方法，其特征在于:所述的第二類表面處理劑是脂肪酸的皂化液，所述的脂肪酸主要為碳鏈中碳原子數(shù)目16 < C < 22的棕櫚酸、硬脂酸、花生酸、山崳酸，其中C18含量≥50%, C16含量≤20%, C20 — C22含量10 — 30%，其用量為碳酸鈣干基的2.0—3.5%，濃度為10 — 20%，氫氧化鈉用量為脂肪酸用量的10—17%，皂化溫度為90°C。
【文檔編號】C09C1/02GK103665937SQ201310625685
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月28日
【發(fā)明者】顏干才, 韋力, 龍小娥, 榮權(quán), 熊文, 蘇素娟, 朱勇 申請人:廣西華納新材料科技有限公司