一种抗老化改性轻质碳酸钙填料及其制备方法
【专利摘要】一种抗老化改性轻质碳酸钙填料,由下列重量份的原料制成：硬脂酸钡2-3、邻苯二甲酸二辛酯2.3-3.5、甘油硬脂酸酯2-3、甘油1-1.3、超细滑石粉4-6、向日葵籽提取物0.4-0.7、氰乙基纤维素0.4-0.6、氧化锌4-6、硬脂酸1-2、硫酸钾0.3-0.5、磷酸0.2-0.3、硅溶胶2-2.5、轻质碳酸钙80-85、助剂13-16、水120-140；本发明填料添加了硬脂酸钡、超细滑石粉，自润滑性好，分散性好，不易团聚，PVC的局部缺陷少；通过添加氧化锌、日葵籽提取物，能够增加PVC的抗老化性能；通过添加邻苯二甲酸二辛酯、甘油硬脂酸酯、甘油，增加了碳酸钙的有机性能，与PVC相容性好。
【专利说明】一种抗老化改性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，特别涉及一种抗老化改性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；② 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抗老化改性轻质碳酸钙填料及其制备方法，该填料自 润滑性好，分散性好，不易团聚，PVC的局部缺陷少，能够增加 PVC的抗老化性能，与PVC相 容性好。
[0005] 本发明的技术方案如下： 一种抗老化改性轻质碳酸钙填料，其特征在于由下列重量份的原料制成：硬脂酸钡 2-3、邻苯二甲酸二辛酯2. 3-3. 5、甘油硬脂酸酯2-3、甘油1-1. 3、超细滑石粉4-6、向日葵 籽提取物〇. 4-0. 7、氰乙基纤维素0. 4-0. 6、氧化锌4-6、硬脂酸1-2、硫酸钾0. 3-0. 5、磷酸 0· 2-0. 3、硅溶胶 2-2. 5、轻质碳酸钙 80-85、助剂 13-16、水 120-140 ; 所述助剂由下列重量份的原料制成：硬脂酸钠〇. 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 烯共聚物〇. 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] 所述的抗老化改性轻质碳酸钙填料的制备方法，其特征在于包括以下步骤： (1) 将硫酸钾、磷酸、氰乙基纤维素加入水中，搅拌均匀后加入轻质碳酸钙、氧化锌、超 细滑石粉，在3000-4000转/分下搅拌6-8分钟，得到混合物料； (2) 将甘油、硅溶胶加入到第（1)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，加热 至80-90°C，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 本发明填料添加了硬脂酸钡、超细滑石粉，自润滑性好，分散性好，不易团聚，PVC的局 部缺陷少；通过添加氧化锌、日葵籽提取物，能够增加 PVC的抗老化性能；通过添加邻苯二 甲酸二辛酯、甘油硬脂酸酯、甘油，增加了碳酸钙的有机性能，与PVC相容性好；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] -种抗老化改性轻质碳酸钙填料，由下列重量份(公斤）的原料制成：硬脂酸钡 2. 5、邻苯二甲酸二辛酯3、甘油硬脂酸酯2. 5、甘油1. 2、超细滑石粉5、向日葵籽提取物0. 6、 氰乙基纤维素0. 5、氧化锌5、硬脂酸1. 5、硫酸钾0. 4、磷酸0. 3、硅溶胶2. 3、轻质碳酸钙83、 助剂15、水130 ; 所述助剂由下列重量份(公斤）的原料制成：硬脂酸钠〇. 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 醇酯〇. 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 齐U;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] 所述的抗老化改性轻质碳酸钙填料的制备方法，包括以下步骤： (1) 将硫酸钾、磷酸、氰乙基纤维素加入水中，搅拌均匀后加入轻质碳酸钙、氧化锌、超 细滑石粉，在3500转/分下搅拌7分钟，得到混合物料； (2) 将甘油、硅溶胶加入到第（1)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18分钟，加入第（2)步得到的混合物料中，加热至 85°C，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42mL/100g，与水的接触角为94°。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51. 25Mpa，断裂强度为42. 34Mpa，断裂 伸长率100%，杨氏模量2598. 57Mpa。
[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. 35Mpa，断裂强度为6. 45Mpa，断裂伸长率116%，杨氏模量63. 68Mpa。
【权利要求】
1. 一种抗老化改性轻质碳酸钙填料，其特征在于由下列重量份的原料制成：硬脂酸钡 2-3、邻苯二甲酸二辛酯2. 3-3. 5、甘油硬脂酸酯2-3、甘油1-1. 3、超细滑石粉4-6、向日葵 籽提取物〇. 4-0. 7、氰乙基纤维素0. 4-0. 6、氧化锌4-6、硬脂酸1-2、硫酸钾0. 3-0. 5、磷酸 0· 2-0. 3、硅溶胶 2-2. 5、轻质碳酸钙 80-85、助剂 13-16、水 120-140 ; 所述助剂由下列重量份的原料制成：硬脂酸钠〇. 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 烯共聚物〇. 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所述的抗老化改性轻质碳酸钙填料的制备方法，其特征在于包括以 下步骤： (1) 将硫酸钾、磷酸、氰乙基纤维素加入水中，搅拌均匀后加入轻质碳酸钙、氧化锌、超 细滑石粉，在3000-4000转/分下搅拌6-8分钟，得到混合物料； (2) 将甘油、硅溶胶加入到第（1)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，加热 至80-90°C，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】C08K3/34GK104194190SQ201410365933
【公开日】2014年12月10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