一种PVC挤出地板制品专用具有极高稳定性能的改性轻质碳酸钙的制作方法

本发明具体涉及一种pvc挤出地板制品专用具有极高稳定性能的改性轻质碳酸钙。

背景技术：

轻质碳酸钙是用化学加工方法制得的。由于它的沉降体积(2.4～2.8ml/g)比用机械方法生产的重质碳酸钙沉降体积(1.1～1.9ml/g)大，因此被称为轻质碳酸钙。它的化学式为caco3，它与所有的强酸发生反应，生成和相应的钙盐(如氯化钙cacl2)，同时放出二氧化碳。在常温(25℃)下，轻质碳酸钙在水中的浓度积为8.7/1029、溶解度为0.0014；轻质碳酸钙水溶液的ph值为9.5～10.2；空气饱和轻质碳酸钙水溶液的ph值为8.0～8.6；轻质碳酸钙无毒、无臭、无刺激性，通常为白色。

轻质碳酸钙是一种具有广泛用途的无机化工产品，用于橡胶、塑料、密封胶、油墨、造纸等行业，对轻质碳酸钙表面进行改性，可改善其在各领域的使用效果。

由于碳酸钙为亲水性化合物，导致在实际应用中存在与高聚物相容性不足，分散性差等缺陷，因此需要对碳酸钙进行改性处理，以提高其在各类材料中分散性和相容性，以达到改善产品性能的功效。

技术实现要素：

本发明针对上述问题提出了一种pvc挤出地板制品专用具有极高稳定性能的改性轻质碳酸钙。

具体的技术方案如下：

一种pvc挤出地板制品专用具有极高稳定性能的改性轻质碳酸钙，其组成成份按重量份数计如下：

超细轻质碳酸钙50～70份、硬脂酸锌2～5份、硬氯化钇2～4份、氯化镨3～7份、硝酸镧1～2份、石墨烯1～2份、超细滑石粉5～11份、均聚聚丙烯3～5份、氧化铬1～2份、第一助剂1～3份、羟基硅油2～3份、氢氧化铝1～2份、磷灰石1～2份、硫代二丙酸二月桂酯1～2份；

所述助剂由重量份数的交联剂tac1～2份、氟化锆1～2份、纳米二氧化硅1～2份进行研磨分散均匀，即得。

所述的一种pvc挤出地板制品专用具有极高稳定性能的改性轻质碳酸钙，其特征在于，所述的改性碳酸钙由以下的方法制得：

（1）原材料预处理，将轻质碳酸钙放入振动筛分机内过800目筛，将超细滑石粉放入振动筛分机内过800目筛，得到处理好的轻质碳酸钙以及超细滑石粉；

（2）将硬脂酸锌、硬氯化钇、氯化镨、硝酸镧、石墨烯放入反应釜内进行混合，搅拌温度为常温，搅拌时间为1～2h，搅拌速率为150～180r/min；搅拌后得到第一混合剂；

（3）将交联剂tac、氟化锆、纳米二氧化硅进行混合研磨分散均匀，即得助剂；

（4）将超细滑石粉、均聚聚丙烯、氧化铬、第一助剂、羟基硅油、氢氧化铝、磷灰石、硫代二丙酸二月桂酯，放入反应釜内进行混合，搅拌温度为50～70℃，搅拌时间为30～50min，搅拌速率为70～80r/min；搅拌后得到第二混合剂；

（5）将第一混合剂、第二混合剂、助剂、超细轻质碳酸钙、超细滑石粉依次放入反应釜内，内进行混合，搅拌温度为80～90℃，搅拌时间为50～70min，搅拌速率为90～95r/min；搅拌后进行研磨15～20min，过150～200目筛，即可得到改性碳酸钙成品。

进一步的，所述反应釜包括反应釜壳体、加热机构以及搅拌机构，所述反应釜壳体顶部为圆筒形结构，底部为中空的半球体结构，所述反应釜上设置有进料口、出料口以及支撑脚，所述进料口数量为两个，设置于所述反应釜顶部两侧；所述出料口数量为1个，位于所述反应釜壳体底部中心位置；所述支撑脚数量为4个，为方形柱体结构，呈竖直设置，均匀分布在所述反应釜底部四周；

所述加热机构包括加热机构壳体，所述加热机构壳体为不锈钢一体式结构，所述加热机构顶部成圆环型，底部呈中空的半球体结构，所述加热机构壳体底部与所述反应釜壳体内部底部形状、大小、位置相对应，所述加热机构壳体固定设置于所述反应釜内部底部四周；所述加热机构壳体内部设置有加热空腔，所述加热空腔底部中心位置设置有流出口，所述流出口位于所述出料口上方位置；所述加热空腔的内部设置有第一加热管、第二加热管、第三加热管以及第四加热管，所述第一加热管、第二加热管、第三加热管以及第四加热管均为圆环形结构，所述第一加热管、第二加热管以及第三加热管数量均为一个，在所述加热空腔底部自内向外均匀分布；所述第四加热管数量为两个，在所述加热空腔顶部自上而下均匀分布；

所述第一加热管、第二加热管、第三加热管以及第四加热管的底部均通过焊接连接有安装板，顶部均固定设置有散热翅片，每个加热管顶部的散热翅片数量为6个；所述安装板通过螺栓螺母与所述加热空腔内部固定连接；

搅拌机构包括搅拌电机、搅拌电机轴、十字搅拌杆、第一搅拌杆、第二搅拌杆以及中心搅拌杆，所述搅拌电机轴为圆柱体结构，顶部与所述搅拌电机固定连接，搅拌电机轴通过电机带动实现旋转，所述搅拌电机轴底部固定于所述十字搅拌杆顶部中心位置，所述十字搅拌杆呈十字形结构，为水平设置；所述第一搅拌杆数量为两个，呈竖直设置，对称固定连接于所述十字搅拌杆底部两侧，所述第一搅拌杆上设置有第一搅拌架，所述第一搅拌架呈方框型结构，第一搅拌架在第一搅拌杆上的数量为六个，呈两竖排分布在所述第一搅拌杆两侧，每竖排第一搅拌架在所述第一搅拌杆上一侧自上而下呈均匀分布；所述第二搅拌杆数量为两个，呈竖直设置，对称固定连接于所述十字搅拌杆底部两端，所述第二搅拌杆上设置有第二搅拌架，所述第二搅拌架呈半圆环结构，第二搅拌架在第二搅拌杆上的数量为六个，呈两竖排分布在所述第二搅拌杆两端，每竖排第二搅拌架在所述第二搅拌杆上一端自上而下呈均匀分布；所述中心搅拌杆呈圆柱体结构，呈竖直设置，顶部固定连接于所述十字搅拌杆底部中心位置，所述中心搅拌杆上设置有第三搅拌架，所述第三搅拌架呈e型结构，所述第三搅拌架数量为8个，其中四个第三搅拌杆均匀分布在所述中心搅拌杆顶部周向四周，另外四个第三搅拌杆均匀分布在所述中心搅拌杆下部周向四周位置。

进一步的，所述进料口与出料口上均设置有阀门。

进一步的，所述第一加热管、第二加热管、第三加热管的环形半径依次增大。

进一步的，所述散热翅片顶部成三角凸起结构。

进一步的，所述第一搅拌架与所述第一搅拌杆固定连接。

进一步的，所述第二搅拌架与所述第二搅拌杆固定连接。

进一步的，所述第三搅拌架与所述中心搅拌杆固定连接。

本发明的有益效果为：

本发明利用稀土元素化合物对轻质碳酸钙进行改性处理，改性后的粉体吸油值、粘度、活化率等性能指标均发生变化，变得亲油疏水，更利于其在聚合物中分散和相容，从而达到良好的填充补强效果，且该改性碳酸钙生产工艺简单易实现，应用价值高。

附图说明

图1为反应釜内部局部剖视图。

图2为搅拌机构主视图。

图3为搅拌机构左视图。

附图标记说明：

反应釜壳体10、进料口11、出料口12、支撑脚13；

加热机构14、加热机构壳体15、流出口16、第一加热管17、第二加热管18、第三加热管19、第四加热管20、安装板21、散热翅片22、加热空腔23；

搅拌机构24、搅拌电机1、搅拌电机轴2、十字搅拌杆3、第一搅拌杆4、第二搅拌杆5、中心搅拌杆6、第一搅拌架7、第二搅拌14架8、第三搅拌架9；

温度传感器25、单片机26。

具体实施方式

为使本发明的技术方案更加清晰明确，下面对本发明进行进一步描述，任何对本发明技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本发明保护范围。本发明中所提及的固定连接，固定设置均为机械领域中的通用连接方式，焊接、胶粘、螺栓螺母连接以及螺钉连接均可。

本发明采用的反应釜为特质设备，其包括反应釜壳体、加热机构以及搅拌机构，所述反应釜壳体顶部为圆筒形结构，底部为中空的半球体结构，所述反应釜上设置有进料口、出料口以及支撑脚，所述进料口数量为两个，设置于所述反应釜顶部两侧；所述出料口数量为1个，位于所述反应釜壳体底部中心位置；所述支撑脚数量为4个，为方形柱体结构，呈竖直设置，均匀分布在所述反应釜底部四周；

所述加热机构包括加热机构壳体，所述加热机构壳体为不锈钢一体式结构，所述加热机构顶部成圆环型，底部呈中空的半球体结构，所述加热机构壳体底部与所述反应釜壳体内部底部形状、大小、位置相对应，所述加热机构壳体固定设置于所述反应釜内部底部四周；所述加热机构壳体内部设置有加热空腔，所述加热空腔底部中心位置设置有流出口，所述流出口位于所述出料口上方位置；所述加热空腔的内部设置有第一加热管、第二加热管、第三加热管以及第四加热管，所述第一加热管、第二加热管、第三加热管以及第四加热管均为圆环形结构，所述第一加热管、第二加热管以及第三加热管数量均为一个，在所述加热空腔底部自内向外均匀分布；所述第四加热管数量为两个，在所述加热空腔顶部自上而下均匀分布；

所述第一加热管、第二加热管、第三加热管以及第四加热管的底部均通过焊接连接有安装板，顶部均固定设置有散热翅片，每个加热管顶部的散热翅片数量为6个；所述安装板通过螺栓螺母与所述加热空腔内部固定连接；

搅拌机构包括搅拌电机、搅拌电机轴、十字搅拌杆、第一搅拌杆、第二搅拌杆以及中心搅拌杆，所述搅拌电机固定于所述反应釜顶部中心位置，所述搅拌电机轴为圆柱体结构，顶部与所述搅拌电机固定连接，搅拌电机轴通过电机带动实现旋转，所述搅拌电机轴底部贯穿反应釜壳体，伸入至反应釜壳体内部，并固定于所述十字搅拌杆顶部中心位置，所述十字搅拌杆呈十字形结构，为水平设置；所述第一搅拌杆数量为两个，呈竖直设置，对称固定连接于所述十字搅拌杆底部两侧，所述第一搅拌杆上设置有第一搅拌架，所述第一搅拌架呈方框型结构，第一搅拌架在第一搅拌杆上的数量为六个，呈两竖排分布在所述第一搅拌杆两侧，每竖排第一搅拌架在所述第一搅拌杆上一侧自上而下呈均匀分布；所述第二搅拌杆数量为两个，呈竖直设置，对称固定连接于所述十字搅拌杆底部两端，所述第二搅拌杆上设置有第二搅拌架，所述第二搅拌架呈半圆环结构，第二搅拌架在第二搅拌杆上的数量为六个，呈两竖排分布在所述第二搅拌杆两端，每竖排第二搅拌架在所述第二搅拌杆上一端自上而下呈均匀分布；所述中心搅拌杆呈圆柱体结构，呈竖直设置，顶部固定连接于所述十字搅拌杆底部中心位置，所述中心搅拌杆上设置有第三搅拌架，所述第三搅拌架呈e型结构，所述第三搅拌架数量为8个，其中四个第三搅拌杆均匀分布在所述中心搅拌杆顶部周向四周，另外四个第三搅拌杆均匀分布在所述中心搅拌杆下部周向四周位置。

该反应釜壳体外部固定设置有单片机，内部固定设置有温度传感器，温度传感器、所述第一加热管、第二加热管、第三加热管以及第四加热管均通过电线与所述单片机连接，温度传感器为ds18b20数字温度传感器,单片机为stc51单片机，温度传感器将温度数据传送给单片机，单片机通过温度数据判定各个加热管的开关，超过设定温度关闭，低于设定温度开启，此处设定温度可以是固定值也可以为范围值，通过对单片机编程进行设定，设定单片机为本技术领域中的公知技术，在此不做赘述。

所述进料口与出料口上均设置有阀门。所述第一加热管、第二加热管、第三加热管的环形半径依次增大。所述散热翅片顶部成三角凸起结构。所述第一搅拌架与所述第一搅拌杆固定连接。所述第二搅拌架与所述第二搅拌杆固定连接。所述第三搅拌架与所述中心搅拌杆固定连接。

该反应釜采用特殊的加热机构，独特的加热机构壳体能够贴合普通反应釜壳体底部弧形结构，内部的多个加热管能够很好的起到均匀加热的左右，且加热管顶部设置散热翅片，能够有效的将加热管的热量散发出来，加热效果佳；针对加热机构壳体底部弧形面结构，特殊增加了安装板，能够很好的将加热管固定在加热空腔底部。采用第一搅拌架与第二搅拌架对反应釜内部混合料四周部分进行充分搅拌，使用效率高，中心位置采用第三搅拌杆实现充分搅拌，其特殊的e字型结构，能够大大增加与物料的搅拌接触面积。使用效果好。本发明采用多种搅拌架并用的结构，搅拌方式合理，搅拌效果佳。

实施例1

一种pvc挤出地板制品专用具有极高稳定性能的改性轻质碳酸钙，其组成成份按重量份数计如下：

超细轻质碳酸钙50份、硬脂酸锌2份、硬氯化钇2份、氯化镨3份、硝酸镧1份、石墨烯1份、超细滑石粉5份、均聚聚丙烯3份、氧化铬1份、第一助剂1份、羟基硅油2份、氢氧化铝1份、磷灰石1份、硫代二丙酸二月桂酯1份；

所述助剂由重量份数的交联剂tac1份、氟化锆1份、纳米二氧化硅1份进行研磨分散均匀，即得。

一种pvc挤出地板制品专用具有极高稳定性能的改性轻质碳酸钙制备方法如下：

（1）原材料预处理，将轻质碳酸钙放入振动筛分机内过800目筛，将超细滑石粉放入振动筛分机内过800目筛，得到处理好的轻质碳酸钙以及超细滑石粉；

（2）将硬脂酸锌、硬氯化钇、氯化镨、硝酸镧、石墨烯放入反应釜内进行混合，搅拌温度为常温，搅拌时间为1h，搅拌速率为150r/min；搅拌后得到第一混合剂；

（3）将交联剂tac、氟化锆、纳米二氧化硅进行混合研磨分散均匀，即得助剂；

（4）将超细滑石粉、均聚聚丙烯、氧化铬、第一助剂、羟基硅油、氢氧化铝、磷灰石、硫代二丙酸二月桂酯，放入反应釜内进行混合，搅拌温度为50℃，搅拌时间为30min，搅拌速率为70r/min；搅拌后得到第二混合剂；

（5）将第一混合剂、第二混合剂、助剂、超细轻质碳酸钙、超细滑石粉依次放入反应釜内，内进行混合，搅拌温度为80℃，搅拌时间为50min，搅拌速率为90r/min；搅拌后进行研磨15min，过150目筛，即可得到改性碳酸钙成品。

实施例2

一种pvc挤出地板制品专用具有极高稳定性能的改性轻质碳酸钙，其组成成份按重量份数计如下：

超细轻质碳酸钙70份、硬脂酸锌5份、硬氯化钇4份、氯化镨7份、硝酸镧2份、石墨烯2份、超细滑石粉11份、均聚聚丙烯5份、氧化铬2份、第一助剂3份、羟基硅油3份、氢氧化铝2份、磷灰石2份、硫代二丙酸二月桂酯2份；

所述助剂由重量份数的交联剂tac2份、氟化锆2份、纳米二氧化硅2份进行研磨分散均匀，即得。

所述的一种pvc挤出地板制品专用具有极高稳定性能的改性轻质碳酸钙，其特征在于，所述的改性碳酸钙由以下的方法制得：

（1）原材料预处理，将轻质碳酸钙放入振动筛分机内过800目筛，将超细滑石粉放入振动筛分机内过800目筛，得到处理好的轻质碳酸钙以及超细滑石粉；

（2）将硬脂酸锌、硬氯化钇、氯化镨、硝酸镧、石墨烯放入反应釜内进行混合，搅拌温度为常温，搅拌时间为2h，搅拌速率为180r/min；搅拌后得到第一混合剂；

（3）将交联剂tac、氟化锆、纳米二氧化硅进行混合研磨分散均匀，即得助剂；

（4）将超细滑石粉、均聚聚丙烯、氧化铬、第一助剂、羟基硅油、氢氧化铝、磷灰石、硫代二丙酸二月桂酯，放入反应釜内进行混合，搅拌温度为70℃，搅拌时间为50min，搅拌速率为80r/min；搅拌后得到第二混合剂；

（5）将第一混合剂、第二混合剂、助剂、超细轻质碳酸钙、超细滑石粉依次放入反应釜内，内进行混合，搅拌温度为90℃，搅拌时间为70min，搅拌速率为95r/min；搅拌后进行研磨20min，过200目筛，即可得到改性碳酸钙成品。

实施例3

一种pvc挤出地板制品专用具有极高稳定性能的改性轻质碳酸钙，其组成成份按重量份数计如下：

超细轻质碳酸钙60份、硬脂酸锌3份、硬氯化钇3份、氯化镨5份、硝酸镧1份、石墨烯2份、超细滑石粉8份、均聚聚丙烯4份、氧化铬2份、第一助剂2份、羟基硅油3份、氢氧化铝2份、磷灰石1份、硫代二丙酸二月桂酯1份；

所述助剂由重量份数的交联剂tac1份、氟化锆2份、纳米二氧化硅2份进行研磨分散均匀，即得。

所述的一种pvc挤出地板制品专用具有极高稳定性能的改性轻质碳酸钙，其特征在于，所述的改性碳酸钙由以下的方法制得：

（1）原材料预处理，将轻质碳酸钙放入振动筛分机内过800目筛，将超细滑石粉放入振动筛分机内过800目筛，得到处理好的轻质碳酸钙以及超细滑石粉；

（2）将硬脂酸锌、硬氯化钇、氯化镨、硝酸镧、石墨烯放入反应釜内进行混合，搅拌温度为常温，搅拌时间为1.5h，搅拌速率为170r/min；搅拌后得到第一混合剂；

（3）将交联剂tac、氟化锆、纳米二氧化硅进行混合研磨分散均匀，即得助剂；

（4）将超细滑石粉、均聚聚丙烯、氧化铬、第一助剂、羟基硅油、氢氧化铝、磷灰石、硫代二丙酸二月桂酯，放入反应釜内进行混合，搅拌温度为60℃，搅拌时间为45min，搅拌速率为75r/min；搅拌后得到第二混合剂；

（5）将第一混合剂、第二混合剂、助剂、超细轻质碳酸钙、超细滑石粉依次放入反应釜内，内进行混合，搅拌温度为85℃，搅拌时间为55min，搅拌速率为93r/min；搅拌后进行研磨18min，过180目筛，即可得到改性碳酸钙成品。