碳酸鈣表面改性用一次復合改性劑及其使用方法技術

本發明專利技術公開了一種碳酸鈣表面改性用一次復合改性劑及其使用方法，所述一次復合改性劑由二乙醇酰胺硬脂酸甘油單酯、十二烷基聚氧乙烯醚和二(2?乙基己基)羥基丁二酸酯磺酸鈉按重量比為3.2?4:1:1.6?2.5組成；使用方法為：向碳酸鈣粉體加入一次復合改性劑，所述一次復合改性劑的加入量為碳酸鈣粉體重量的1.2?1.8％，研磨，制得粒徑為200?400目的混合物a。碳酸鈣改性后使其表面親油疏水，增強與板材的相容性，提高在PVC鈣塑板材中的分散性，改善和提高PVC鈣塑板材的拉伸強度、彎曲強度、沖擊強度等性能，降低生產成本。

Primary Composite Modifier for Surface Modification of Calcium Carbonate and Its Application

【技術實現步驟摘要】
碳酸鈣表面改性用一次復合改性劑及其使用方法
本專利技術屬于碳酸鈣改性及應用
，具體涉及一種碳酸鈣表面改性用一次復合改性劑及其使用方法。
技術介紹
鈣塑材料是以無機鈣鹽為主要原料，配以PVC樹脂混煉而成的一類復合材料。具有化學穩定性、耐高低溫，有良好的隔熱性、耐水性，有良好的阻燃性，其燃燒速度慢，煙量少，不易引起火災、公害。廣泛用作建筑材料、家裝材料、家具和日用品材料等。碳酸鈣是一種常用無機填料，因來源廣、價格便宜等，廣泛用于塑料、橡膠、涂料、板材等領域。但碳酸鈣表面親水疏油、比表面積大、表面能高、顆粒間極易團聚，當直接或大量填充有機基體材料中時，不但難以均勻地分散，且與基體的結合力很弱，導致兩相界面缺陷、復合材料的某些性能下降。因此，為了拓寬其應用領域，必須對碳酸鈣表面進行改性，使其表面親油疏水，增強與板材的相容性，提高在有機基體材料中的分散性，改善和提高復合材料的拉伸強度、彎曲強度、沖擊強度等性能，降低生產成本。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供一種碳酸鈣表面改性用一次復合改性劑及其使用方法，以解決碳酸鈣表面改性等問題。為了解決以上技術問題，本專利技術采用以下技術方案：一種碳酸鈣表面改性用一次復合改性劑，由二乙醇酰胺硬脂酸甘油單酯、十二烷基聚氧乙烯醚和二(2-乙基己基)羥基丁二酸酯磺酸鈉按重量比為3.2-4:1:1.6-2.5組成。進一步地，所述二乙醇酰胺硬脂酸甘油單酯、十二烷基聚氧乙烯醚和二(2-乙基己基)羥基丁二酸酯磺酸鈉的重量比為3.2:1:1.8。本專利技術還提供一種碳酸鈣表面改性用一次復合改性劑的使用方法，向碳酸鈣粉體加入一次復合改性劑，所述一次復合改性劑的加入量為碳酸鈣粉體重量的1.2-1.8％，研磨，制得粒徑為200-400目的混合物a。本專利技術還提供一種利用一次復合改性劑制備的改性碳酸鈣，包括以下步驟：S1：向碳酸鈣粉體加入一次復合改性劑，所述一次復合改性劑由二乙醇酰胺硬脂酸甘油單酯、十二烷基聚氧乙烯醚、二(2-乙基己基)羥基丁二酸酯磺酸鈉組成，所述一次復合改性劑的加入量為碳酸鈣粉體重量的1.2-1.8％，研磨，制得粒徑為200-400目的混合物a；S2：將步驟S1制得的混合物a和二次復合改性劑加入攪拌機中，所述二次復合改性劑由硅氧烷三醇藻酸酯、甘膽酸鈉、六氯三聚磷腈、亞甲基雙丙烯酰胺組成，所述二次復合改性劑的加入量為碳酸鈣粉體重量的0.8-1.4％，以2000-3000r/min的速度攪拌30-40min，制得混合物b；S3：將步驟S2制得的混合物b在溫度為42-53℃下干燥至含水量≤0.4％，研磨至600-1000目，過篩，制得改性碳酸鈣。進一步地，步驟S2中所述硅氧烷三醇藻酸酯、甘膽酸鈉、六氯三聚磷腈和亞甲基雙丙烯酰胺的重量比為1.8-3:2.4-4.5:1:2-3.5。進一步地，所述硅氧烷三醇藻酸酯、甘膽酸鈉、六氯三聚磷腈和亞甲基雙丙烯酰胺的重量比為2.6:3.7:1:3.2。進一步地，所述的PVC鈣塑板材，以重量份為單位，包括以下原料：PVC樹脂22-30份、改性碳酸鈣65-82份、木粉18-25份、熱穩定劑2-4份、加工助劑3-5份、硬脂酸0.4-2.3份、聚乙烯蠟0.5-1.6份、半精煉石蠟0.8-5份、增塑增韌劑4-7份、潤滑劑2-3份。進一步地，所述的熱穩定劑為KSR有機稀土復合穩定劑。進一步地，所述的增塑增韌劑為甲基丙烯酸甲酯。進一步地，所述的潤滑劑為季戊四醇棕櫚酸酯。本專利技術具有以下有益效果：(1)由實施例1-3和對比例10的數據可見，利用改性后的碳酸鈣制成的PVC鈣塑板材，拉伸強度、彎曲強度、沖擊強度、氧指數、重鈣填充量均有顯著提高；由實施例1-3和對比例11的數據可見，本專利技術制成的PVC鈣塑板材的拉伸強度、彎曲強度、沖擊強度、氧指數、重鈣填充量均優于對比例11(現有技術)，說明本專利技術與現有技術相比，具有顯著的進步；由實施例1-3的數據可見，實施例2為最優實施例。(2)由實施例2和對比例6-9的數據可見，二乙醇酰胺硬脂酸甘油單酯、十二烷基聚氧乙烯醚、二(2-乙基己基)羥基丁二酸酯磺酸鈉在碳酸鈣改性中起到了協同作用，協同提高了PVC鈣塑板材的拉伸強度、彎曲強度、沖擊強度；這是：碳酸鈣先用二乙醇酰胺硬脂酸甘油單酯、十二烷基聚氧乙烯醚、二(2-乙基己基)羥基丁二酸酯磺酸鈉進行表面改性，由于二乙醇酰胺硬脂酸甘油單酯、十二烷基聚氧乙烯醚、二(2-乙基己基)羥基丁二酸酯磺酸鈉中含有長碳鏈脂肪酸、羥基、羧基、羰基、磺酸基等基團，可以在第一次改性時碳酸鈣粒子表面引入羧基、磺酸基、氨基等基團，不僅可以提高與碳酸鈣的相容性、分散性和加工流動性，各基團與PVC鈣塑板材體系形成網絡結構，使得碳酸鈣與PVC樹脂及木粉具有很好的相容性，提高PVC鈣塑板材反應體系界面粘結力，進而提高板材的拉伸強度、彎曲強度、沖擊強度。【具體實施方式】為便于更好地理解本專利技術，通過以下實例加以說明，這些實例屬于本專利技術的保護范圍，但不限制本專利技術的保護范圍。在實施例中，PVC鈣塑板材用改性碳酸鈣的制備方法，包括以下步驟：S1：選取從材料場運來的石灰石清洗后除去雜質物，把石料進行晾干除去表面水分，然后用破碎機對石料進行破碎，制得碳酸鈣破碎物；S2：將步驟S1制得的碳酸鈣破碎物輸送進入立磨機同步添加木質素磺酸鈉、聚合醇胺組成的助磨劑并研磨，所述助磨劑的加入量為碳酸鈣破碎重量的2.3-3.5％，所述木質素磺酸鈉和聚合醇胺的重量比為1:2.3-6.4，制得碳酸鈣細石粉；S3：將步驟S2制得的碳酸鈣細石粉用分級機進行分級，制得100-200目的碳酸鈣粉體；S4：向步驟S3制得的碳酸鈣粉體加入一次復合改性劑，所述一次復合改性劑由二乙醇酰胺硬脂酸甘油單酯、十二烷基聚氧乙烯醚、二(2-乙基己基)羥基丁二酸酯磺酸鈉組成，所述一次復合改性劑的加入量為碳酸鈣粉體重量的1.2-1.8％，所述二乙醇酰胺硬脂酸甘油單酯、十二烷基聚氧乙烯醚和二(2-乙基己基)羥基丁二酸酯磺酸鈉的重量比為3.2-4:1:1.6-2.5，研磨，制得粒徑為200-400目的混合物a；S5：將步驟S4制得的混合物a和二次復合改性劑加入攪拌機中，所述二次復合改性劑由硅氧烷三醇藻酸酯、甘膽酸鈉、六氯三聚磷腈、亞甲基雙丙烯酰胺組成，所述二次復合改性劑的加入量為碳酸鈣粉體重量的0.8-1.4％，所述硅氧烷三醇藻酸酯、甘膽酸鈉、六氯三聚磷腈和亞甲基雙丙烯酰胺的重量比為1.8-3:2.4-4.5:1:2-3.5，以2000-3000r/min的速度攪拌30-40min，制得混合物b；S6：將步驟S5制得的混合物b在溫度為42-53℃下干燥至含水量≤0.4％，研磨至600-1000目，過篩，制得PVC鈣塑板材用改性碳酸鈣。改性碳酸鈣在PVC鈣塑板材中的應用，所述的PVC鈣塑板材，以重量份為單位，包括以下原料：PVC樹脂22-30份、改性碳酸鈣65-82份、木粉18-25份、熱穩定劑2-4份、加工助劑3-5份、硬脂酸0.4-2.3份、聚乙烯蠟0.5-1.6份、半精煉石蠟0.8-5份、增塑增韌劑4-7份、潤滑劑2-3份。所述熱穩定劑為KSR有機稀土復合穩定劑。所述加工助劑為加工助劑ACR。所述增塑增韌劑為甲基丙烯酸甲酯。所述潤滑劑為季戊四醇棕櫚酸酯。PVC鈣塑板本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種碳酸鈣表面改性用一次復合改性劑，其特征在于：由二乙醇酰胺硬脂酸甘油單酯、十二烷基聚氧乙烯醚和二(2?乙基己基)羥基丁二酸酯磺酸鈉按重量比為3.2?4:1:1.6?2.5組成。

【技術特征摘要】
1.一種碳酸鈣表面改性用一次復合改性劑，其特征在于：由二乙醇酰胺硬脂酸甘油單酯、十二烷基聚氧乙烯醚和二(2-乙基己基)羥基丁二酸酯磺酸鈉按重量比為3.2-4:1:1.6-2.5組成。2.根據權利1所述的碳酸鈣表面改性用一次復合改性劑，其特征在于：所述二乙醇酰胺硬脂酸甘油單酯、十二烷基聚氧乙烯醚和二(2-乙基己基)羥基丁二酸酯磺酸鈉的重量比為3.2:1:1.8。3.一種根據權利1或2所述的碳酸鈣表面改性用一次復合改性劑的使用方法，其特征在于：向碳酸鈣粉體加入一次復合改性劑，所述一次復合改性劑的加入量為碳酸鈣粉體重量的1.2-1.8％，研磨，制得粒徑為200-400目的混合物a。4.一種利用根據權利1或2所述的一次復合改性劑制備的改性碳酸鈣，其特征在于，包括以下步驟：S1：向碳酸鈣粉體加入一次復合改性劑，所述一次復合改性劑由二乙醇酰胺硬脂酸甘油單酯、十二烷基聚氧乙烯醚、二(2-乙基己基)羥基丁二酸酯磺酸鈉組成，所述一次復合改性劑的加入量為碳酸鈣粉體重量的1.2-1.8％，研磨，制得粒徑為200-400目的混合物a；S2：將步驟S1制得的混合物a和二次復合改性劑加入攪拌機中，所述二次復合改性劑由硅氧烷三醇藻酸酯、甘膽酸鈉、六氯三聚磷腈、亞甲基雙丙烯酰胺組成，所述二次復合改性劑的加入量為碳酸鈣粉體重量的0.8-1.4％，以2000-3000r/min的速度攪拌30-4...

【專利技術屬性】
技術研發人員：唐文，易雙，
申請(專利權)人：賀州鐘山縣雙文碳酸鈣新材料有限公司，
類型：發明
國別省市：廣西,45