一種耐光輕質碳酸鈣填料及其制備方法
【專利摘要】一種耐光輕質碳酸鈣填料,由下列重量份的原料制成：聚乙烯醇超細粉末3-4、四水硝酸鈣0.3-0.5、納米二氧化鈦3-5、偏苯三酸癸基辛基酯2-2.5、二氧化硼1-1.3、琥珀酸二丁酯1.3-1.6、亞磷酸三苯酯1-2、阿拉伯樹膠1-2、脂肪醇聚氧乙烯醚0.1-0.2、山梨醇酐單油酸酯0.1-0.2、輕質碳酸鈣85-89、助劑13-16、水120-140；本發明填料添加了納米二氧化鈦、亞磷酸三苯酯，能夠增加PVC的耐光老化性能和強度；通過添加二氧化硼，能夠增加PVC的阻燃性能；通過添加琥珀酸二丁酯、阿拉伯樹膠以及表面活性劑，結合優良的改性工藝，使得碳酸鈣分散性好，與PVC相容性好，補強性能好。
【專利說明】一種耐光輕質碳酸鈣填料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于塑料加工領域，特別涉及一種耐光輕質碳酸鈣填料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]碳酸鈣是一種被廣泛使用的無機填料，可應用到塑料制品、橡膠制品、涂料、膠黏劑等中，特別是輕質碳酸鈣，對PVC塑料制品尺寸的穩定性有很大作用，能提高制品的硬度，還可以提高制品的表面光澤和表面平整性。在一般PVC塑料制品中添加碳酸鈣耐熱性可以提高，由于碳酸鈣白度在90%以上，還可以取代昂貴的白色顏料起到一定的增白作用。但碳酸鈣的親水性強，若不進行表面改性，則在聚合物制品的加工過程中與聚合物基體的相容性差，非常容易團聚，甚至因為團聚而形成結構缺陷，所以碳酸鈣粒子在應用到聚合物材料中之前，必須對其表面進行改性，完成由親水性至親油性的適當轉變。
[0003]目前，國內外對碳酸鈣的表面改性主要有兩個途徑，①使顆粒微細或超微細化?級改進碳酸鈣的表面性能，使其由無機性向有機性轉變，提高與有機聚合物的相容性。然而微細化的碳酸鈣容易團聚，而且無法改變其表面親水疏油的性能。碳酸鈣的表面改性包括局部反應改性和表面包覆改性，高能表面改性和機械化學改性等方式，但是目前PVC塑料工業發展迅速，人們對復合材料的需求不斷增長，碳酸鈣表面改性已成為深加工技術之一，從而進一步改善碳酸鈣的吸油性、分散性、尺寸穩定性、耐熱性、耐磨性、耐水性、阻燃性、防霉性等一系列性能，以滿足不斷進步的PVC塑料工業。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種耐光輕質碳酸鈣填料及其制備方法，該填料能夠增加PVC的耐光老化性能和強度，能夠增加PVC的阻燃性能，填料分散性好，與PVC相容性好，補強性能好。
[0005]本發明的技術方案如下:
一種耐光輕質碳酸鈣填料，其特征在于由下列重量份的原料制成:聚乙烯醇超細粉末3-4、四水硝酸鈣0.3-0.5、納米二氧化鈦3-5、偏苯三酸癸基辛基酯2-2.5、二氧化硼1-1.3、琥珀酸二丁酯1.3-1.6、亞磷酸三苯酯1-2、阿拉伯樹膠1-2、脂肪醇聚氧乙烯醚0.1-0.2、山梨醇酐單油酸酯0.1-0.2、輕質碳酸鈣85-89、助劑13-16、水120-140 ； 所述助劑由下列重量份的原料制成:硬脂酸鈉0.04-0.06、碳酸鈉0.01-0.03、碳酸氫鈉0.02-0.03、苯丙乳液0.4-0.5、馬來酸二辛酯2_3、聚烯烴彈性體0.1-0.2、乙烯-醋酸乙烯共聚物0.1-0.2、白土 3-5、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺0.01-0.02、E-12環氧樹脂0.1-0.2、二甘醇0.2-0.3、二甲基丙烯酸乙二醇酯0.3-0.4、淀粉微球0.4-0.6、水8_11 ;制備方法為:將聚烯烴彈性體、乙烯-醋酸乙烯共聚物、馬來酸二辛酯、E-12環氧樹脂、二甘醇、二甲基丙烯酸乙二醇酯混合，充分攪拌均勻，制得復合劑；將苯丙乳液、硬脂酸鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺加入水中，加熱至60-70°C，攪拌均勻，加入白土、淀粉微球，攪拌20-30分鐘，烘干粉碎成白土粉末，再加入復合劑，分散研磨20-30分鐘，于室溫下靜置，至復合劑慢慢滲透至所述白土粉末表面，再分散研磨成2-50 μ m的顆粒，即得。
[0006]所述的耐光輕質碳酸鈣填料的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
(1)將脂肪醇聚氧乙烯醚、山梨醇酐單油酸酯加入水中，攪拌均勻后加入輕質碳酸鈣、納米二氧化鈦、二氧化硼，在3000-4000轉/分下攪拌6-8分鐘，得到混合物料；
(2)將阿拉伯樹膠加入到第(I)步得到的物料中，加熱至80-90°C，在9000-12000轉/分下攪拌30-40分鐘，得到混合物料；
(3)將其他剩余成分混合研磨分散15-20分鐘，加入第(2)步得到的混合物料中，在1000-1500轉/分下攪拌30-40分鐘，噴霧干燥，粉碎成2_50 μ m的顆粒，即得。
[0007]本發明的有益效果
本發明填料添加了納米二氧化鈦、亞磷酸三苯酯，能夠增加PVC的耐光老化性能和強度；通過添加二氧化硼，能夠增加PVC的阻燃性能；通過添加琥珀酸二丁酯、阿拉伯樹膠以及表面活性劑，結合優良的改性工藝，使得碳酸鈣分散性好，與PVC相容性好，補強性能好；本發明助劑能增加碳酸鈣在PVC中的浸潤性，減少了 PVC的缺陷。
【具體實施方式】
[0008]一種耐光輕質碳酸鈣填料，由下列重量份(公斤)的原料制成:聚乙烯醇超細粉末 3.5、四水硝酸鈣0.4、納米二氧化鈦4、偏苯三酸癸基辛基酯2.3、二氧化硼1.2、琥珀酸二丁酯1.4、亞磷酸三苯酯1.5、阿拉伯樹膠1.5、脂肪醇聚氧乙烯醚0.1、山梨醇酐單油酸酯0.1、輕質碳酸鈣87、助劑15、水130 ；
所述助劑由下列重量份(公斤)的原料制成:硬脂酸鈉0.05、碳酸鈉0.02、碳酸氫鈉
0.02、苯丙乳液0.4、馬來酸二辛酯2.5、聚烯烴彈性體0.1、乙烯-醋酸乙烯共聚物0.1、白土 4、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺0.01、E-12環氧樹脂0.1、二甘醇0.2、二甲基丙烯酸乙二醇酯0.3、淀粉微球0.5、水9 ;制備方法為:將聚烯烴彈性體、乙烯-醋酸乙烯共聚物、馬來酸二辛酯、E-12環氧樹脂、二甘醇、二甲基丙烯酸乙二醇酯混合，充分攪拌均勻，制得復合劑；將苯丙乳液、硬脂酸鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺加入水中，加熱至65°C，攪拌均勻，加入白土、淀粉微球，攪拌25分鐘，烘干粉碎成白土粉末，再加入復合劑，分散研磨25分鐘，于室溫下靜置，至復合劑慢慢滲透至所述白土粉末表面，再分散研磨成2-50 μ m的顆粒，即得。
[0009]所述的耐光輕質碳酸鈣填料的制備方法，包括以下步驟:
(1)將脂肪醇聚氧乙烯醚、山梨醇酐單油酸酯加入水中，攪拌均勻后加入輕質碳酸鈣、納米二氧化鈦、二氧化硼，在3500轉/分下攪拌7分鐘，得到混合物料；
(2)將阿拉伯樹膠加入到第(I)步得到的物料中，加熱至85°C，在10000轉/分下攪拌35分鐘，得到混合物料；
(3)將其他剩余成分混合研磨分散17分鐘，加入第(2)步得到的混合物料中，在1300轉/分下攪拌35分鐘，噴霧干燥，粉碎成2-50 μ m的顆粒，即得。
[0010]實驗數據:
本實施例填料的吸油值為34mL/100g，與水的接觸角為100°。將該填料用于制取硬質PVC試片，添加量為20%，性能測試結果為:屈服強度54.57Mpa，斷裂強度為46.976Mpa，斷裂伸長率104%，楊氏模量2708.76Mpa。
[0011]將該填料用于制取軟質PVC試片，添加量為20%，性能測試結果為:屈服強度
5.45Mpa,斷裂強度為6.35Mpa,斷裂伸長率117%，楊氏模量68.5Mpa。
[0012]可以看出該填料得到的PVC材料性能優異。
【權利要求】
1.一種耐光輕質碳酸鈣填料，其特征在于由下列重量份的原料制成:聚乙烯醇超細粉末3-4、四水硝酸鈣0.3-0.5、納米二氧化鈦3-5、偏苯三酸癸基辛基酯2-2.5、二氧化硼1-1.3、琥珀酸二丁酯1.3-1.6、亞磷酸三苯酯1-2、阿拉伯樹膠1-2、脂肪醇聚氧乙烯醚0.1-0.2、山梨醇酐單油酸酯0.1-0.2、輕質碳酸鈣85-89、助劑13-16、水120-140 ； 所述助劑由下列重量份的原料制成:硬脂酸鈉0.04-0.06、碳酸鈉0.01-0.03、碳酸氫鈉0.02-0.03、苯丙乳液0.4-0.5、馬來酸二辛酯2_3、聚烯烴彈性體0.1-0.2、乙烯-醋酸乙烯共聚物0.1-0.2、白土 3-5、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺0.01-0.02、E-12環氧樹脂0.1-0.2、二甘醇0.2-0.3、二甲基丙烯酸乙二醇酯0.3-0.4、淀粉微球0.4-0.6、水8_11 ;制備方法為:將聚烯烴彈性體、乙烯-醋酸乙烯共聚物、馬來酸二辛酯、E-12環氧樹脂、二甘醇、二甲基丙烯酸乙二醇酯混合，充分攪拌均勻，制得復合劑；將苯丙乳液、硬脂酸鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺加入水中，加熱至60-70°C，攪拌均勻，加入白土、淀粉微球，攪拌20-30分鐘，烘干粉碎成白土粉末，再加入復合劑，分散研磨20-30分鐘，于室溫下靜置，至復合劑慢慢滲透至所述白土粉末表面，再分散研磨成2-50 μ m的顆粒，即得。
2. 根據權利要求1所述的耐光輕質碳酸鈣填料的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將脂肪醇聚氧乙烯醚、山梨醇酐單油酸酯加入水中，攪拌均勻后加入輕質碳酸鈣、納米二氧化鈦、二氧化硼，在3000-4000轉/分下攪拌6-8分鐘，得到混合物料； (2)將阿拉伯樹膠加入到第(I)步得到的物料中，加熱至80-90°C，在9000-12000轉/分下攪拌30-40分鐘，得到混合物料； (3)將其他剩余成分混合研磨分散15-20分鐘，加入第(2)步得到的混合物料中，在1000-1500轉/分下攪拌30-40分鐘，噴霧干燥，粉碎成2_50 μ m的顆粒，即得。
【文檔編號】C08K13/06GK104177656SQ201410365934
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年7月29日 優先權日:2014年7月29日
【發明者】高爾羊 申請人:池州瑞祥鈣業有限公司