本发明属于碳酸钙改性
技术领域：
，具体涉及一种高性能油漆用改性碳酸钙的加工方法。
背景技术：
：碳酸钙是一种常用无机填料，因来源广、价格便宜等，广泛用于塑料、橡胶、涂料、石树脂样条、油漆等领域。但碳酸钙表面亲水疏油、比表面能高、颗粒间极易团聚，与高分子聚合物的相容性很差。因此，在填充进入高分子聚合物时，必须对碳酸钙表面进行改性，使其表面亲油疏水，增强与高分子聚合物的相容性，提高在高分子聚合物中的分散性，改善性能。技术实现要素：本发明要解决的技术问题是提供一种高性能油漆用改性碳酸钙的加工方法，以解决碳酸钙表面改性等问题。为了解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：一种高性能油漆用改性碳酸钙的加工方法，包括以下步骤：s1：选取从材料场运来的石灰石清洗后除去杂质物，把石料进行晾干除去表面水分，然后用破碎机对石料进行破碎，制得碳酸钙破碎物；s2：将步骤s1制得的碳酸钙破碎物输送进入立磨机同步添加木质素磺酸钠、聚合醇胺组成的助磨剂并研磨，所述助磨剂的加入量为碳酸钙破碎重量的2.3-3.5％，制得碳酸钙细石粉；s3：将步骤s2制得的碳酸钙细石粉用分级机进行分级，制得100-200目的碳酸钙粉体；s4：向步骤s3制得的碳酸钙粉体加入改性剂a，所述改性剂a由脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、二壬基酚聚氧乙烯醚、十八烷基瑚珀酸单酰胺磺酸二钠组成，所述改性剂a的加入量为碳酸钙粉体重量的0.9-1.5％，研磨，制得粒径为300-500目的混合物a；s5：将步骤s4制得的混合物a和改性剂b加入搅拌机中，所述改性剂b由碘丁基-n-磺酸氨基聚硅氧烷、二辛基琥珀酸磺酸钠、亚麻酸油脂、三乙醇胺皂组成，所述改性剂b的加入量为碳酸钙粉体重量的1.2-1.8％，以2000-3000r/min的速度搅拌30-40min，制得混合物b；s6：将步骤s5制得的混合物b干燥至含水量≤0.4％，研磨，过筛，制得改性碳酸钙。进一步地，步骤s2中所述木质素磺酸钠和聚合醇胺的重量比为1:2.3-6.4。进一步地，所述木质素磺酸钠和聚合醇胺的重量比为1:4.6。进一步地，步骤s4中所述改性剂a由脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、二壬基酚聚氧乙烯醚和十八烷基瑚珀酸单酰胺磺酸二钠按重量比为1:2.3-3.5:1.2-2组成。进一步地，所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、二壬基酚聚氧乙烯醚和十八烷基瑚珀酸单酰胺磺酸二钠的重量比为1:3:1.8。进一步地，步骤s5中所述改性剂b由碘丁基-n-磺酸氨基聚硅氧烷、二辛基琥珀酸磺酸钠、亚麻酸油脂和三乙醇胺皂按重量比为1:1.2-2:0.7-1.6:1.5-2.8组成。进一步地，所述碘丁基-n-磺酸氨基聚硅氧烷、二辛基琥珀酸磺酸钠、亚麻酸油脂和三乙醇胺皂的重量比为1:1.5:1.3:2.4。进一步地，步骤s6中所述混合物b在温度为42-53℃下干燥至含水量≤0.4％。进一步地，所述混合物b在温度为50℃下干燥至含水量为0.3％。进一步地，步骤s6中所述研磨至1200-1500目。本发明具有以下有益效果：(1)由实施例1-3和对比例10的数据可见，利用改性后的碳酸钙填充树脂，制成样条，拉伸强度、弯曲强度、冲击强度均有显著提高；由实施例1-3和对比例11的数据可见，本发明的碳酸钙填充树脂，制成样条的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度均优于对比例11(现有技术)，说明本发明与现有技术相比，具有显著的进步；由实施例1-3的数据可见，实施例2为最优实施例。(2)本发明的油漆-乳胶漆用改性碳酸钙是经过二次改性制备的，具有粒径小、粒子大小均匀、比表面积大、应用性能优于普通碳酸钙等特点，得到的改性碳酸钙在油漆-乳胶漆中分散性和相容性好，可以提高填料的加入量，降低原材料成本；在改性时通过添加少量的亚麻酸油脂大大提高油漆-乳胶漆的化学稳定性、抗氧化性能，同时提高了漆膜的表面光泽度，改善了体系的流动性及加工性能，所得油漆耐磨擦，且施工方便。【具体实施方式】为便于更好地理解本发明，通过以下实例加以说明，这些实例属于本发明的保护范围，但不限制本发明的保护范围。在实施例中，所述的油漆-乳胶漆用改性碳酸钙的制备方法，包括以下步骤：s1：选取从材料场运来的石灰石清洗后除去杂质物，把石料进行晾干除去表面水分，然后用破碎机对石料进行破碎，制得碳酸钙破碎物；s2：将步骤s1制得的碳酸钙破碎物输送进入立磨机同步添加木质素磺酸钠、聚合醇胺组成的助磨剂并研磨，所述助磨剂的加入量为碳酸钙破碎重量的2.3-3.5％，所述木质素磺酸钠和聚合醇胺的重量比为1:2.3-6.4，制得碳酸钙细石粉；s3：将步骤s2制得的碳酸钙细石粉用分级机进行分级，制得100-200目的碳酸钙粉体；s4：向步骤s3制得的碳酸钙粉体加入改性剂a，所述改性剂a由脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、二壬基酚聚氧乙烯醚、十八烷基瑚珀酸单酰胺磺酸二钠组成，所述改性剂a的加入量为碳酸钙粉体重量的0.9-1.5％，所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、二壬基酚聚氧乙烯醚和十八烷基瑚珀酸单酰胺磺酸二钠的重量比为1:2.3-3.5:1.2-2，研磨，制得粒径为300-500目的混合物a；s5：将步骤s4制得的混合物a和改性剂b加入搅拌机中，所述改性剂b由碘丁基-n-磺酸氨基聚硅氧烷、二辛基琥珀酸磺酸钠、亚麻酸油脂、三乙醇胺皂组成，所述改性剂b的加入量为碳酸钙粉体重量的1.2-1.8％，所述碘丁基-n-磺酸氨基聚硅氧烷、二辛基琥珀酸磺酸钠、亚麻酸油脂和三乙醇胺皂的重量比为1:1.2-2:0.7-1.6:1.5-2.8，以2000-3000r/min的速度搅拌30-40min，制得混合物b；s6：将步骤s5制得的混合物b在温度为42-53℃下干燥至含水量≤0.4％，研磨至1200-1500目，过筛，制得改性碳酸钙。下面通过更具体实施例对本发明进行说明。实施例1一种油漆-乳胶漆用改性碳酸钙的制备方法，包括以下步骤：s1：选取从材料场运来的石灰石清洗后除去杂质物，把石料进行晾干除去表面水分，然后用破碎机对石料进行破碎，制得碳酸钙破碎物；s2：将步骤s1制得的碳酸钙破碎物输送进入立磨机同步添加木质素磺酸钠、聚合醇胺组成的助磨剂并研磨，所述助磨剂的加入量为碳酸钙破碎重量的2.5％，所述木质素磺酸钠和聚合醇胺的重量比为1:2.8，制得碳酸钙细石粉；s3：将步骤s2制得的碳酸钙细石粉用分级机进行分级，制得100目的碳酸钙粉体；s4：向步骤s3制得的碳酸钙粉体加入改性剂a，所述改性剂a由脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、二壬基酚聚氧乙烯醚、十八烷基瑚珀酸单酰胺磺酸二钠组成，所述改性剂a的加入量为碳酸钙粉体重量的1％，所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、二壬基酚聚氧乙烯醚和十八烷基瑚珀酸单酰胺磺酸二钠的重量比为1:2.5:1.3，研磨，制得粒径为300目的混合物a；s5：将步骤s4制得的混合物a和改性剂b加入搅拌机中，所述改性剂b由碘丁基-n-磺酸氨基聚硅氧烷、二辛基琥珀酸磺酸钠、亚麻酸油脂、三乙醇胺皂组成，所述改性剂b的加入量为碳酸钙粉体重量的1.2％，所述碘丁基-n-磺酸氨基聚硅氧烷、二辛基琥珀酸磺酸钠、亚麻酸油脂和三乙醇胺皂的重量比为1:1.2:0.8:1.7，以2000r/min的速度搅拌40min，制得混合物b；s6：将步骤s5制得的混合物b在温度为45℃下干燥至含水量为0.4％，研磨至1200目，过筛，制得改性碳酸钙。实施例2一种油漆-乳胶漆用改性碳酸钙的制备方法，包括以下步骤：s1：选取从材料场运来的石灰石清洗后除去杂质物，把石料进行晾干除去表面水分，然后用破碎机对石料进行破碎，制得碳酸钙破碎物；s2：将步骤s1制得的碳酸钙破碎物输送进入立磨机同步添加木质素磺酸钠、聚合醇胺组成的助磨剂并研磨，所述助磨剂的加入量为碳酸钙破碎重量的3.2％，所述木质素磺酸钠和聚合醇胺的重量比为1:4.6，制得碳酸钙细石粉；s3：将步骤s2制得的碳酸钙细石粉用分级机进行分级，制得200目的碳酸钙粉体；s4：向步骤s3制得的碳酸钙粉体加入改性剂a，所述改性剂a由脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、二壬基酚聚氧乙烯醚、十八烷基瑚珀酸单酰胺磺酸二钠组成，所述改性剂a的加入量为碳酸钙粉体重量的1.2％，所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、二壬基酚聚氧乙烯醚和十八烷基瑚珀酸单酰胺磺酸二钠的重量比为1:3:1.8，研磨，制得粒径为400目的混合物a；s5：将步骤s4制得的混合物a和改性剂b加入搅拌机中，所述改性剂b由碘丁基-n-磺酸氨基聚硅氧烷、二辛基琥珀酸磺酸钠、亚麻酸油脂、三乙醇胺皂组成，所述改性剂b的加入量为碳酸钙粉体重量的1.5％，所述碘丁基-n-磺酸氨基聚硅氧烷、二辛基琥珀酸磺酸钠、亚麻酸油脂和三乙醇胺皂的重量比为1:1.5:1.3:2.4，以3000r/min的速度搅拌30-40min，制得混合物b；s6：将步骤s5制得的混合物b在温度为50℃下干燥至含水量为0.3％，研磨至1300目，过筛，制得改性碳酸钙。实施例3一种油漆-乳胶漆用改性碳酸钙的制备方法，包括以下步骤：s1：选取从材料场运来的石灰石清洗后除去杂质物，把石料进行晾干除去表面水分，然后用破碎机对石料进行破碎，制得碳酸钙破碎物；s2：将步骤s1制得的碳酸钙破碎物输送进入立磨机同步添加木质素磺酸钠、聚合醇胺组成的助磨剂并研磨，所述助磨剂的加入量为碳酸钙破碎重量的3.2％，所述木质素磺酸钠和聚合醇胺的重量比为1:4.8，制得碳酸钙细石粉；s3：将步骤s2制得的碳酸钙细石粉用分级机进行分级，制得100目的碳酸钙粉体；s4：向步骤s3制得的碳酸钙粉体加入改性剂a，所述改性剂a由脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、二壬基酚聚氧乙烯醚、十八烷基瑚珀酸单酰胺磺酸二钠组成，所述改性剂a的加入量为碳酸钙粉体重量的1.5％，所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、二壬基酚聚氧乙烯醚和十八烷基瑚珀酸单酰胺磺酸二钠的重量比为1:3.2:1.8，研磨，制得粒径为500目的混合物a；s5：将步骤s4制得的混合物a和改性剂b加入搅拌机中，所述改性剂b由碘丁基-n-磺酸氨基聚硅氧烷、二辛基琥珀酸磺酸钠、亚麻酸油脂、三乙醇胺皂组成，所述改性剂b的加入量为碳酸钙粉体重量的1.6％，所述碘丁基-n-磺酸氨基聚硅氧烷、二辛基琥珀酸磺酸钠、亚麻酸油脂和三乙醇胺皂的重量比为1:2:1.5:2.5，以3000r/min的速度搅拌30min，制得混合物b；s6：将步骤s5制得的混合物b在温度为53℃下干燥至含水量为0.4％，研磨至1500目，过筛，制得改性碳酸钙。对比例1改性碳酸钙制备工艺与实施例2的制备工艺基本相同，唯有不同的是仅进行步骤s4的改性，而不进行步骤s5的改性。对比例2改性碳酸钙制备工艺与实施例2的制备工艺基本相同，唯有不同的是改性剂b中缺少碘丁基-n-磺酸氨基聚硅氧烷。对比例3改性碳酸钙制备工艺与实施例2的制备工艺基本相同，唯有不同的是改性剂b中缺少二辛基琥珀酸磺酸钠。对比例4改性碳酸钙制备工艺与实施例2的制备工艺基本相同，唯有不同的是改性剂b中缺少亚麻酸油脂。对比例5改性碳酸钙制备工艺与实施例2的制备工艺基本相同，唯有不同的是改性剂b中缺少三乙醇胺皂。对比例6改性碳酸钙制备工艺与实施例2的制备工艺基本相同，唯有不同的是不经过步骤s4的改性，而是直接进入步骤s5的改性。对比例7改性碳酸钙制备工艺与实施例2的制备工艺基本相同，唯有不同的是改性剂a中缺少脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠。对比例8改性碳酸钙制备工艺与实施例2的制备工艺基本相同，唯有不同的是改性剂a中缺少二壬基酚聚氧乙烯醚。对比例9改性碳酸钙制备工艺与实施例2的制备工艺基本相同，唯有不同的是改性剂a中缺少十八烷基瑚珀酸单酰胺磺酸二钠。对比例10本对比例例与实施例2的不同之处在于：不经过步骤s4和步骤s5的改性。对比例11采用专利文献“一种抗老化油漆-乳胶漆用改性碳酸钙及其制备方法(授权公告号：cn103408971b)”实施例的方法制备改性碳酸钙。试验数据：对实施例1-3及对比例1-11制备的碳酸钙的性能检测比较如下：检测标准：gb/t1040—92塑料拉伸试验方法；gb/t9341—2000塑料弯曲性能试验方法；gb/t1043—93塑料简支梁冲击试验方法；首先测量改性前、后碳酸钙的堆积密度，然后将改性好的碳酸钙和未改性的重质碳酸钙分别按30％的比例加入到树脂中，制成样条，分别测试两者的力学性能，对比结果见下表。实验项目拉伸强度(mpa)弯曲强度(mpa)冲击强度(j/m)实施例151.6753.8751.34实施例252.2654.0151.68实施例352.0153.4352.36对比例142.6745.1644.79对比例249.3252.0450.98对比例348.9751.9350.47对比例451.5652.5151.26对比例550.7551.2650.73对比例644.0246.8243.18对比例748.8252.6449.91对比例851.2353.2650.17对比例949.9151..8948.53对比例1033.0137.8936.91对比例1132.5336.8136.05由上表可知：(1)由实施例1-3和对比例10的数据可见，利用改性后的碳酸钙填充树脂，制成样条，拉伸强度、弯曲强度、冲击强度均有显著提高；由实施例1-3和对比例11的数据可见，本发明的碳酸钙填充树脂，制成样条的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度均优于对比例11(现有技术)，说明本发明与现有技术相比，具有显著的进步；由实施例1-3的数据可见，实施例2为最优实施例。(2)由实施例2和对比例1-5的数据可见，碘丁基-n-磺酸氨基聚硅氧烷、二辛基琥珀酸磺酸钠、亚麻酸油脂、三乙醇胺皂在碳酸钙改性中起到了协同作用，协同提高了树脂样条的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度；这是：由于碘丁基-n-磺酸氨基聚硅氧烷为无机-有机杂化结构，含有硅氧键、羟基、羧基、羰基，碘丁基-n-磺酸氨基聚硅氧烷可与第一次改性后的碳酸钙粉体表面的羟基形成化学键，可进一步提高碳酸钙在树脂样条中的分散性和相容性，其加入可以提高树脂样条的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度。利用亚麻酸油脂进行第二次改性处理，能够在碳酸钙粒子表面引入亚麻酸油基团，能够提高碳酸钙的化学稳定性、抗氧化性能、冲击强度。另外碳酸钙经过二辛基琥珀酸磺酸钠、三乙醇胺皂进行表面改性，二辛基琥珀酸磺酸钠、三乙醇胺皂含有磺酸基、氨基等基团，可以在碳酸钙粒子表面引入磺酸基、氨基等基团，不仅可以提高碳酸钙的相容性、分散性和加工流动性，各基团与树脂样条体系形成网络结构，使得碳酸钙与树脂样条具有很好的相容性，提高反应体系界面粘结力，提高树脂样条的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度。(3)由实施例2和对比例6-9的数据可见，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、二壬基酚聚氧乙烯醚、十八烷基瑚珀酸单酰胺磺酸二钠在碳酸钙改性中起到了协同作用，协同提高了树脂样条的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度；这是：碳酸钙先用脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、二壬基酚聚氧乙烯醚、十八烷基瑚珀酸单酰胺磺酸二钠进行表面改性，由于脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、二壬基酚聚氧乙烯醚、十八烷基瑚珀酸单酰胺磺酸二钠中含有长碳链脂肪酸、羟基、酚基、磺酸基等基团，可以在第一次改性时碳酸钙粒子表面引入酚基、磺酸基、氨基等基团，不仅可以提高与碳酸钙的相容性、分散性和加工流动性，各基团与树脂样条体系形成网络结构，使得碳酸钙与树脂样条及木粉具有很好的相容性，提高树脂样条反应体系界面粘结力，进而提高树脂样条的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12