一種用于PVC汽車底盤抗石擊涂料改性碳酸鈣的制備方法與流程

文檔序號：12815377閱讀：447來源：國知局

本發(fā)明涉及無機材料技術領域，具體是一種用于pvc汽車底盤抗石擊涂料改性碳酸鈣的制備方法。

背景技術：

納米/超細碳酸鈣被廣泛應用于橡膠、造紙、涂料、醫(yī)藥、化妝品等各個行業(yè)和部門，不同行業(yè)對碳酸鈣的形態(tài)、粒徑和表面性質等要求不同。因此合成形貌、結構可控的納米碳酸鈣材料是碳酸鈣行業(yè)研究的熱點之一,目前，借助于各種晶型控制劑，利用溶液合成的方法已經制備出形態(tài)、大小和結構可控的納米碳酸鈣，其中通過改變模板、添加劑制備了各種形貌、大小和晶型的球狀球霰石碳酸鈣、圓餅狀球霰石型碳酸鈣、紡錘形、球形和針狀方解石型碳酸鈣等。而為了加強碳酸鈣在塑料、橡膠、涂料中的應用性能，采用各種改性劑如表面活性劑、硅烷、酯類、共聚物、無機物等對其改性的研究也有了報道?？傮w來說，是先通過添加形貌控制劑來制備不同形貌、顆粒大小和晶型的碳酸鈣，然后采用不用改性劑對其進行改性，也就是說形貌控制和改性是分步進行的，形貌控制劑和改性劑為兩種不同物質。

在棒狀碳酸鈣的制備方面，已有專利和文章報道。中國專利cn103253693a一種棒狀方解石型碳酸鈣晶體的制備方法，涉及碳酸鈣晶體的制備方法：一、將ca(oh)2溶液置于恒溫水浴鍋中，在攪拌的情況下通入co2氣體；二、將一定濃度的pasp溶液加入到上述溶液中，反應一段時間后停止通入co2氣體；三、將所得樣品先后分別用去離子水和無水乙醇洗滌，進行抽濾，然后在一定的恒溫條件下真空干燥一段時間即得到碳酸鈣晶體。中國專利cn105417569a公開了一種棒狀納米碳酸鈣的制備方法，包括如下步驟：（1）煅燒：將方解石置于馬弗爐中進行煅燒處理，得到氧化鈣粉末；（2）消化反應：將步驟（1）中得到的氧化鈣粉末冷卻后，按一定固液比溶于去離子水中，攪拌配制成乳液；（3）碳化：向步驟（3）得到的乳液中加入一定量晶型控制劑硫酸鈉，攪拌均勻后，置于冰水浴中，實時檢測乳液的溫度和ph值，再邊攪拌邊通入二氧化碳氣體，待混合液的ph值為5.0以上時，加入一定量的分散劑聚乙二醇-聚乙烯醇，待ph值至中性時，停止通入二氧化碳，繼續(xù)恒溫攪拌30～60min；（4）干燥成型：將步驟（3）中得到的最終混合物減壓抽濾、洗滌，真空干燥，得到所述棒狀納米碳酸鈣。

關于納米碳酸鈣的改性方面，報道的改性劑有鋁鈦酸酯、硬脂酸、雙(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撐鈦酸酯、棕櫚油或棕櫚油與十二烷基硫酸鈉的混合物或棕櫚油與聚乙二醇的混合物、脂肪酸與二乙烯三胺五乙酸鐵-鈉絡合物的混合皂化液等。而用于pvc汽車底盤抗石擊涂料的碳酸鈣改性報道不多。

中國專利cn104403433b公開了一種pvc防石擊涂料專用沉淀碳酸鈣的制備方法，工藝操作將石灰乳調至比重1.040～1.080，通入窯氣流量為6～10m3/h，當反應液ph值降到7.0以下時，控制熟漿比表面積為16～40m²/g，在50～90℃加入復配表面處理劑進行包

覆，表面處理劑總加入量為碳酸鈣干基的1.5～5.0%；將漿液壓濾脫水，干燥，粉碎，包裝，即得pvc抗石擊涂料用沉淀碳酸鈣產品。該方法制備的沉淀碳酸鈣具有較低的吸濕性，有效控制填充pvc增塑糊的觸變性、屈服值和黏度，提高了pvc增塑糊的流變穩(wěn)定性。中國專利cn105885472a公開了一種汽車底漆用納米碳酸鈣的制備方法，將比表面積為20.0～30.0m²/g的碳酸鈣漿液加熱至70～90℃；向漿液中加入聚酰胺蠟和脂肪酸復配表面處理劑，恒溫攪拌30～60min，得改性碳酸鈣漿液；再按照常規(guī)方法經過壓濾、干燥、粉碎、分級和包裝，即得到納米碳酸鈣產品。

目前用于pvc汽車底盤抗石擊涂料的碳酸鈣的制備和改性是分開的，或使用的晶型控制劑、改性劑為不同物質，使得工藝流程流程較為復雜，生產效率低，成本高。因此如何尋找一種既能具有優(yōu)異性能，又能集形貌控制和改性為一體的物質，且能縮短工藝流程、減少成本，對生產不同形貌的改性碳酸鈣有積極的意義。

技術實現要素：

本發(fā)明針對現有碳酸鈣改性方法存在的不足，提供一種用于pvc汽車底盤抗石擊涂料改性碳酸鈣的制備方法。該方法通過采用低分子量聚丙烯酸-聚丙烯酸鈉同時控制碳酸鈣的形貌和性能，得到的棒狀碳酸鈣微粉應用于pvc汽車底盤抗石擊涂料時，可賦予pvc增塑糊具有良好的觸變性、屈服值、粘度、穩(wěn)定性、耐腐蝕、抗氧化等性能。

為了實現以上目的，本發(fā)明是根據pvc高分子和碳酸鈣分子結構特性，通過尋找既能進行形貌控制又能改性的物質，在制備棒狀碳酸鈣的同時進行改性，達到一步制備用于pvc汽車底盤抗石擊涂料的改性棒狀碳酸鈣微粉的目的。

本發(fā)明采用的技術方案如下：

一種用于pvc汽車底盤抗石擊涂料改性碳酸鈣的制備方法，包括合成-改性反應、過濾、烘干、粉碎工藝，具體操作步驟如下：

（1）配置質量濃度為10～20%的氫氧化鈣懸濁液，攪拌狀態(tài)下加入聚丙烯酸-聚丙烯酸鈉，在室溫～100℃下攪拌20～30min，然后以10～40l/h的速率通入含有二氧化碳的氣體，繼續(xù)攪拌反應直到ph=7.0～7.5，停止加熱，接著加入聚丙烯酸-聚丙烯酸鈉，繼續(xù)攪拌30～50min，得到碳酸鈣漿液；

（2）將碳酸鈣漿液進行固液分離，分離后的液體回收用于氫氧化鈣的配置，分離后的固體經過烘干，粉碎，包裝，即得改性碳酸鈣微粉。

優(yōu)選的，以上步驟（1）中聚丙烯酸-聚丙烯酸鈉第一次加入量為懸濁液中氫氧化鈣干基重量的3～6%，第二次加入量為懸濁液中氫氧化鈣干基重量的2～4%。

優(yōu)選的，以上所述聚丙烯酸的分量為500～3000，聚丙烯酸鈉的分子量為500～3000。

優(yōu)選的，以上所述聚丙烯酸和聚丙烯酸鈉的質量為1～10:1000。

優(yōu)選的，以上所述二氧化碳氣體的含量為25～98%。

優(yōu)選的，以上所述的烘干溫度為70～90℃。

與現有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點及有益效果為：

1、本方法通過采用低分子量聚丙烯酸-聚丙烯酸鈉來控制碳酸鈣的形貌和改性，不僅可以能使制備工藝簡單化，提高生產效率，還能減少改性劑的用量，降低能耗，節(jié)省人工，廢水還可以回收再利用，減少排放量，顯著降低生產成本。

2、本方法制備得到的改性棒狀碳酸鈣微粉應用于pvc汽車底盤抗石擊涂料時，可賦予pvc增塑糊具有良好的觸變性、屈服值、粘度、穩(wěn)定性等性能。

3、本方法制備工藝簡單、操作容易、生產效率高、成本低，容易實現工業(yè)化生產，具有很好的經濟效益、生態(tài)效率和社會效益。

附圖說明

圖1為本發(fā)明改性碳酸鈣的制備方法的工藝流程圖；

圖2為實施例1改性碳酸鈣微粉的掃面電鏡圖；

圖3為實施例3改性碳酸鈣微粉的掃面電鏡圖。

具體實施方式

下面將結合具體實施例對本發(fā)明進一步說明，但不限于本發(fā)明的保護范圍。

一、改性碳酸鈣的制備

實施例1