一种耐光轻质碳酸钙填料及其制备方法
【专利摘要】一种耐光轻质碳酸钙填料,由下列重量份的原料制成：聚乙烯醇超细粉末3-4、四水硝酸钙0.3-0.5、纳米二氧化钛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、亚磷酸三苯酯1-2、阿拉伯树胶1-2、脂肪醇聚氧乙烯醚0.1-0.2、山梨醇酐单油酸酯0.1-0.2、轻质碳酸钙85-89、助剂13-16、水120-140；本发明填料添加了纳米二氧化钛、亚磷酸三苯酯，能够增加PVC的耐光老化性能和强度；通过添加二氧化硼，能够增加PVC的阻燃性能；通过添加琥珀酸二丁酯、阿拉伯树胶以及表面活性剂，结合优良的改性工艺，使得碳酸钙分散性好，与PVC相容性好，补强性能好。
【专利说明】一种耐光轻质碳酸钙填料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于塑料加工领域，特别涉及一种耐光轻质碳酸钙填料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]碳酸钙是一种被广泛使用的无机填料，可应用到塑料制品、橡胶制品、涂料、胶黏剂等中，特别是轻质碳酸钙，对PVC塑料制品尺寸的稳定性有很大作用，能提高制品的硬度，还可以提高制品的表面光泽和表面平整性。在一般PVC塑料制品中添加碳酸钙耐热性可以提高，由于碳酸钙白度在90%以上，还可以取代昂贵的白色颜料起到一定的增白作用。但碳酸钙的亲水性强，若不进行表面改性，则在聚合物制品的加工过程中与聚合物基体的相容性差，非常容易团聚，甚至因为团聚而形成结构缺陷，所以碳酸钙粒子在应用到聚合物材料中之前，必须对其表面进行改性，完成由亲水性至亲油性的适当转变。
[0003]目前，国内外对碳酸钙的表面改性主要有两个途径，①使颗粒微细或超微细化?级改进碳酸钙的表面性能，使其由无机性向有机性转变，提高与有机聚合物的相容性。然而微细化的碳酸钙容易团聚，而且无法改变其表面亲水疏油的性能。碳酸钙的表面改性包括局部反应改性和表面包覆改性，高能表面改性和机械化学改性等方式，但是目前PVC塑料工业发展迅速，人们对复合材料的需求不断增长，碳酸钙表面改性已成为深加工技术之一，从而进一步改善碳酸钙的吸油性、分散性、尺寸稳定性、耐热性、耐磨性、耐水性、阻燃性、防霉性等一系列性能，以满足不断进步的PVC塑料工业。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种耐光轻质碳酸钙填料及其制备方法，该填料能够增加PVC的耐光老化性能和强度，能够增加PVC的阻燃性能，填料分散性好，与PVC相容性好，补强性能好。
[0005]本发明的技术方案如下:
一种耐光轻质碳酸钙填料，其特征在于由下列重量份的原料制成:聚乙烯醇超细粉末3-4、四水硝酸钙0.3-0.5、纳米二氧化钛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、亚磷酸三苯酯1-2、阿拉伯树胶1-2、脂肪醇聚氧乙烯醚0.1-0.2、山梨醇酐单油酸酯0.1-0.2、轻质碳酸钙85-89、助剂13-16、水120-140 ； 所述助剂由下列重量份的原料制成:硬脂酸钠0.04-0.06、碳酸钠0.01-0.03、碳酸氢钠0.02-0.03、苯丙乳液0.4-0.5、马来酸二辛酯2_3、聚烯烃弹性体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环氧树脂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 ;制备方法为:将聚烯烃弹性体、乙烯-醋酸乙烯共聚物、马来酸二辛酯、E-12环氧树脂、二甘醇、二甲基丙烯酸乙二醇酯混合，充分搅拌均匀，制得复合剂；将苯丙乳液、硬脂酸钠、碳酸钠、碳酸氢钠、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺加入水中，加热至60-70°C，搅拌均匀，加入白土、淀粉微球，搅拌20-30分钟，烘干粉碎成白土粉末，再加入复合剂，分散研磨20-30分钟，于室温下静置，至复合剂慢慢渗透至所述白土粉末表面，再分散研磨成2-50 μ m的颗粒，即得。
[0006]所述的耐光轻质碳酸钙填料的制备方法，其特征在于包括以下步骤:
(1)将脂肪醇聚氧乙烯醚、山梨醇酐单油酸酯加入水中，搅拌均匀后加入轻质碳酸钙、纳米二氧化钛、二氧化硼，在3000-4000转/分下搅拌6-8分钟，得到混合物料；
(2)将阿拉伯树胶加入到第(I)步得到的物料中，加热至80-90°C，在9000-12000转/分下搅拌30-40分钟，得到混合物料；
(3)将其他剩余成分混合研磨分散15-20分钟，加入第(2)步得到的混合物料中，在1000-1500转/分下搅拌30-40分钟，喷雾干燥，粉碎成2_50 μ m的颗粒，即得。
[0007]本发明的有益效果
本发明填料添加了纳米二氧化钛、亚磷酸三苯酯，能够增加PVC的耐光老化性能和强度；通过添加二氧化硼，能够增加PVC的阻燃性能；通过添加琥珀酸二丁酯、阿拉伯树胶以及表面活性剂，结合优良的改性工艺，使得碳酸钙分散性好，与PVC相容性好，补强性能好；本发明助剂能增加碳酸钙在PVC中的浸润性，减少了 PVC的缺陷。
【具体实施方式】
[0008]一种耐光轻质碳酸钙填料，由下列重量份(公斤)的原料制成:聚乙烯醇超细粉末 3.5、四水硝酸钙0.4、纳米二氧化钛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、亚磷酸三苯酯1.5、阿拉伯树胶1.5、脂肪醇聚氧乙烯醚0.1、山梨醇酐单油酸酯0.1、轻质碳酸钙87、助剂15、水130 ；
所述助剂由下列重量份(公斤)的原料制成:硬脂酸钠0.05、碳酸钠0.02、碳酸氢钠
0.02、苯丙乳液0.4、马来酸二辛酯2.5、聚烯烃弹性体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环氧树脂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 ;制备方法为:将聚烯烃弹性体、乙烯-醋酸乙烯共聚物、马来酸二辛酯、E-12环氧树脂、二甘醇、二甲基丙烯酸乙二醇酯混合，充分搅拌均匀，制得复合剂；将苯丙乳液、硬脂酸钠、碳酸钠、碳酸氢钠、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺加入水中，加热至65°C，搅拌均匀，加入白土、淀粉微球，搅拌25分钟，烘干粉碎成白土粉末，再加入复合剂，分散研磨25分钟，于室温下静置，至复合剂慢慢渗透至所述白土粉末表面，再分散研磨成2-50 μ m的颗粒，即得。
[0009]所述的耐光轻质碳酸钙填料的制备方法，包括以下步骤:
(1)将脂肪醇聚氧乙烯醚、山梨醇酐单油酸酯加入水中，搅拌均匀后加入轻质碳酸钙、纳米二氧化钛、二氧化硼，在3500转/分下搅拌7分钟，得到混合物料；
(2)将阿拉伯树胶加入到第(I)步得到的物料中，加热至85°C，在10000转/分下搅拌35分钟，得到混合物料；
(3)将其他剩余成分混合研磨分散17分钟，加入第(2)步得到的混合物料中，在1300转/分下搅拌35分钟，喷雾干燥，粉碎成2-50 μ m的颗粒，即得。
[0010]实验数据:
本实施例填料的吸油值为34mL/100g，与水的接触角为100°。将该填料用于制取硬质PVC试片，添加量为20%，性能测试结果为:屈服强度54.57Mpa，断裂强度为46.976Mpa，断裂伸长率104%，杨氏模量2708.76Mpa。
[0011]将该填料用于制取软质PVC试片，添加量为20%，性能测试结果为:屈服强度
5.45Mpa,断裂强度为6.35Mpa,断裂伸长率117%，杨氏模量68.5Mpa。
[0012]可以看出该填料得到的PVC材料性能优异。
【权利要求】
1.一种耐光轻质碳酸钙填料，其特征在于由下列重量份的原料制成:聚乙烯醇超细粉末3-4、四水硝酸钙0.3-0.5、纳米二氧化钛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、亚磷酸三苯酯1-2、阿拉伯树胶1-2、脂肪醇聚氧乙烯醚0.1-0.2、山梨醇酐单油酸酯0.1-0.2、轻质碳酸钙85-89、助剂13-16、水120-140 ； 所述助剂由下列重量份的原料制成:硬脂酸钠0.04-0.06、碳酸钠0.01-0.03、碳酸氢钠0.02-0.03、苯丙乳液0.4-0.5、马来酸二辛酯2_3、聚烯烃弹性体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环氧树脂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 ;制备方法为:将聚烯烃弹性体、乙烯-醋酸乙烯共聚物、马来酸二辛酯、E-12环氧树脂、二甘醇、二甲基丙烯酸乙二醇酯混合，充分搅拌均匀，制得复合剂；将苯丙乳液、硬脂酸钠、碳酸钠、碳酸氢钠、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺加入水中，加热至60-70°C，搅拌均匀，加入白土、淀粉微球，搅拌20-30分钟，烘干粉碎成白土粉末，再加入复合剂，分散研磨20-30分钟，于室温下静置，至复合剂慢慢渗透至所述白土粉末表面，再分散研磨成2-50 μ m的颗粒，即得。
2. 根据权利要求1所述的耐光轻质碳酸钙填料的制备方法，其特征在于包括以下步骤: (1)将脂肪醇聚氧乙烯醚、山梨醇酐单油酸酯加入水中，搅拌均匀后加入轻质碳酸钙、纳米二氧化钛、二氧化硼，在3000-4000转/分下搅拌6-8分钟，得到混合物料； (2)将阿拉伯树胶加入到第(I)步得到的物料中，加热至80-90°C，在9000-12000转/分下搅拌30-40分钟，得到混合物料； (3)将其他剩余成分混合研磨分散15-20分钟，加入第(2)步得到的混合物料中，在1000-1500转/分下搅拌30-40分钟，喷雾干燥，粉碎成2_50 μ m的颗粒，即得。
【文档编号】C08K13/06GK104177656SQ201410365934
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年7月29日 优先权日:2014年7月29日
【发明者】高尔羊 申请人:池州瑞祥钙业有限公司