一种含有膨胀石墨的高耐候性活性碳酸钙的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及碳酸钙领域，确切地说是一种含有膨胀石墨的高耐候性活性碳酸钙。
【背景技术】
[0002]膨胀石墨便是新型碳素材料，早在19世纪60年代初，Brodie将天然石墨与硫酸和硝酸等化学试剂作用后加热，发现了膨胀石墨，然而其应用则在百年之后才开始。从此，众多国家就相继展开了膨胀石墨的研宄和开发，取得了重大的科研突破。
[0003]膨胀石墨遇高温可瞬间体积膨胀150~300倍，由片状变为蠕虫状，从而结构松散，多孔而弯曲，表面积扩大、表面能提高、吸附鳞片石墨力增强，蠕虫状石墨之间可自行嵌合，这样增加了它的柔软性、回弹性和可塑性。
[0004]活性碳酸钙是以碳酸钙为基料，采用多功能表面活性剂和复合型高效加工助剂，对无机粉体表面进行改性活化处理而成。经改性处理后的碳酸钙粉体，表面形成一种特殊的包层结构，能显著改善在聚烯烃等高聚物基体中的分散性和亲和性，并且能与高聚物基体间产生界面作用，从而提高制品的抗冲击强度，是一种性能优良的增量型填充助剂。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种含有膨胀石墨的高耐候性活性碳酸钙。
[0006]上述目的通过以下方案实现:
一种含有膨胀石墨的高耐候性活性碳酸钙，其特征在于:其是由下述重量份的原料制得:碳酸钙70-80、抗氧剂1046 0.6-0.9、抗氧剂1010 0.2-0.4、香茅醇0.2-0.4、丙烯酸0.4-0.6、碳酸二甲酯0.4-0.6、胡椒碱1-1.5、膨胀石墨2_4、硬脂酸4_7、氧化聚乙烯蜡0.3-0.5、空心ZnO微球3-5、去尚子水适量。
[0007]所述的一种含有膨胀石墨的高耐候性活性碳酸钙，其特征在于:制备方法包括以下步骤:
(1)将碳酸钙加入高速搅拌机中后，再加入氧剂1046、抗氧剂1010、香茅醇、丙烯酸，于500-600rpm下70_90°C下搅拌均勾，得改性碳酸1?备用；
(2)将膨胀石墨加入到适量去离子水中，40-45°C下搅拌均匀后，再将空心ZnO微球、碳酸二甲酯、胡椒碱加入其中，45-50V下搅拌均匀，得到复配溶液；
(3)将改性碳酸钙与复配溶液混匀，球磨混合均匀得到混合浆料，加入除硬脂酸外其余原料，39-42 °C 下反应 44-50min ；
(4)步骤(3)所得反应后的浆料静置5-8h，于50-60°C下干燥8_10小时，后在80_100°C下真空干燥，得复配碳酸钙粉体；
(5)将步骤(4)所得复配碳酸钙粉体置于转鼓上，40-50转/分下30-40°C下预热10-20min，再将硬脂酸加热至70-80 °C，雾化，均匀喷于复配碳酸钙粉体上，30-50 °C下30-40转/分搅拌30-35min，停止转动后，静置20_30min即得。
[0008]本发明的有益效果为: (1)本发明添加膨胀石墨，利用膨胀石墨遇高温膨胀的特性，使得制得的碳酸钙用于制备PVC塑料时，使得其轻质的同时可以更好的如其他原料相容，增加可塑性，同时防止团聚，空心ZnO微球以及抗氧剂的复配加入增加了本发明的耐候性；
(2)本发明通过加入分散剂均匀分散，有效地防止微细化粒子的自聚，增加其在塑料、橡胶中的相容性和分散性；
(3)本发明采用雾化喷淋的方式完全充分地利用了硬脂酸，采用真空干燥的方法，使避免复配粉体二次团聚；
(4)本发明制得的产品应用于PVC塑料上，由于其表面化学键合的改性剂与PVC塑料具有良好相容性，表现出强的内润滑作用，从而削弱了 PVC分子间的作用力，使得体系流变性能改变，可提高挤出速度，使制品外观光滑细腻；同时也说明在同等条件下，改性碳酸钙可以增加填充量，也能达到良好节约成本的作用。
【具体实施方式】
[0009]一种含有膨胀石墨的高耐候性活性碳酸钙，其是由下述重量(kg)的原料制得:碳酸钙80、抗氧剂1046 0.9、抗氧剂1010 0.4、香茅醇0.4、丙烯酸0.6、碳酸二甲酯0.4、胡椒碱1、膨胀石墨2、硬脂酸4、氧化聚乙烯蜡0.5、空心ZnO微球3、去离子水适量。
[0010]所述的一种含有膨胀石墨的高耐候性活性碳酸钙，制备方法包括以下步骤:
(1)将碳酸钙加入高速搅拌机中后，再加入氧剂1046、抗氧剂1010、香茅醇、丙烯酸，于600rpm下70°C下搅拌均匀，得改性碳酸钙备用；
(2)将膨胀石墨加入到适量去离子水中，40°C下搅拌均匀后，再将空心ZnO微球、碳酸二甲酯、胡椒碱加入其中，50°C下搅拌均匀，得到复配溶液；
(3)将改性碳酸钙与复配溶液混匀，球磨混合均匀得到混合浆料，加入除硬脂酸外其余原料，40 °C下反应50min ；
(4)步骤(3)所得反应后的浆料静置8h，于60°C下干燥10小时，后在100°C下真空干燥，得复配碳酸钙粉体；
(5)将步骤(4)所得复配碳酸钙粉体置于转鼓上，50转/分下40°C下预热20min，再将硬脂酸加热至80°C，雾化，均匀喷于复配碳酸钙粉体上，30°C下40转/分搅拌35min，停止转动后，静置30min即得。
[0011]将普通碳酸钙和本实施例的活性碳酸钙分别按配方混料，室温放置8h后在PLE331型转矩流变仪进行流变实验，结果如表I所示:
表I流变实验结果
名称最大扭矩/N.m平衡扭矩/N.m 塑化时间/S 熔融温度/°C 普通 CaCO3 37.425.0150187
改性 CaCO3 32.921.8118184
所述的材料配方为:PVC 100份，复合稳定剂5份，KM355P 6份，普通CaCO3或本实施例的活性碳酸钙20份
从表I可以看出，加入本实施例的活性碳酸钙与普通碳酸钙相比，扭矩降低，塑化时间明显缩短，熔融温度下降，塑化速度变快，说明本实施例的活性碳酸钙与PVC塑料体系相容性好，有利于加工。
【主权项】
1.一种含有膨胀石墨的高耐候性活性碳酸钙，其特征在于:其是由下述重量份的原料制得:碳酸钙70-80、抗氧剂1046 0.6-0.9、抗氧剂1010 0.2-0.4、香茅醇0.2-0.4、丙烯酸0.4-0.6、碳酸二甲酯0.4-0.6、胡椒碱1-1.5、膨胀石墨2_4、硬脂酸4_7、氧化聚乙烯蜡0.3-0.5、空心ZnO微球3-5、去尚子水适量。2.根据权利要求1所述的一种含有膨胀石墨的高耐候性活性碳酸钙，其特征在于:制备方法包括以下步骤: (1)将碳酸钙加入高速搅拌机中后，再加入氧剂1046、抗氧剂1010、香茅醇、丙烯酸，于500-600rpm下70_90°C下搅拌均勾，得改性碳酸1?备用； (2)将膨胀石墨加入到适量去离子水中，40-45°C下搅拌均匀后，再将空心ZnO微球、碳酸二甲酯、胡椒碱加入其中，45-50V下搅拌均匀，得到复配溶液； (3)将改性碳酸钙与复配溶液混匀，球磨混合均匀得到混合浆料，加入除硬脂酸外其余原料，39-42 °C 下反应 44-50min ； (4)步骤(3)所得反应后的浆料静置5-8h，于50-60°C下干燥8_10小时，后在80_100°C下真空干燥，得复配碳酸钙粉体； (5)将步骤(4)所得复配碳酸钙粉体置于转鼓上，40-50转/分下30-40°C下预热10-20min，再将硬脂酸加热至70-80 °C，雾化，均匀喷于复配碳酸钙粉体上，30-50 °C下30-40转/分搅拌30-35min，停止转动后，静置20_30min即得。
【专利摘要】本发明公开了一种含有膨胀石墨的高耐候性活性碳酸钙，其是由下述重量份的原料制得：碳酸钙70-80、抗氧剂1046 0.6-0.9、抗氧剂1010 0.2-0.4、香茅醇0.2-0.4、丙烯酸0.4-0.6、碳酸二甲酯0.4-0.6、胡椒碱1-1.5、膨胀石墨2-4、硬脂酸4-7、氧化聚乙烯蜡0.3-0.5、空心ZnO微球3-5、去离子水适量。
【IPC分类】C08K9/02, C08K3/26, C09C3/08, C08K9/04, C09C3/10, C08L27/06, C09C3/06, C09C1/02
【公开号】CN104910417
【申请号】CN201510269838
【发明人】汪金荣
【申请人】安徽省金汇环保材料有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年5月26日