一种聚甲基丙烯酸甲酯‑纳米氧化铈包覆改性的碳酸钙粉体及其制备方法技术

技术编号:15242574 阅读:88 留言:0更新日期:2017-05-01 04:52
本发明专利技术公开了一种聚甲基丙烯酸甲酯‑纳米氧化铈包覆改性的碳酸钙粉体,本发明专利技术将碳酸钙先经过钛酸酯偶联剂/乙醇溶液湿法球磨预处理,改善分散性,提高表面反应活性,随后将预改性后的碳酸钙粉体与纳米氧化铈、甲基丙烯酸甲酯单体混合反应,在其表面原位聚合生成聚甲基丙烯酸甲酯/纳米氧化铈复合膜层,改性后碳酸钙粉体与树脂基体具有良好的相容性,稀土氧化物的加入还赋予了粉体独特的性质,可提高塑料的韧性和耐热老化、耐光老化、抗电磁辐射性,附加价值有效提升。

A PMMA nano cerium oxide coated calcium carbonate powder and its preparation method and modification

Calcium carbonate powder of the invention discloses a PMMA nano cerium oxide coating modification, the calcium carbonate by titanate coupling agent / ethanol solution wet milling pretreatment, improve the dispersion, improve the surface activity, then pre modified calcium carbonate powder and nano cerium oxide, methyl methacrylate monomer mixed reaction, polymerization of PMMA / nano cerium oxide composite film on the surface of in situ, the modified calcium carbonate powder and resin matrix has good compatibility, addition of rare earth oxide has unique properties of powder, can improve the toughness and heat aging and light aging, anti electromagnetic radiation, effectively enhance the added value.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无机粉体表面改性
,尤其涉及一种聚甲基丙烯酸甲酯-纳米氧化铈包覆改性的碳酸钙粉体及其制备方法。
技术介绍
碳酸钙是一种十分常见的无机粉末填料,其价格低廉、无毒无味、白度高、硬度好等优点,在橡胶制品、造纸、油墨、塑料、涂料等等领域均有广泛的应用,然而,碳酸钙本质上一种无机矿物质,与有机物质亲和相容性较差,直接填充将会导致产品性能严重劣化,使用范围严重受限,因此,在实际应用中需要对碳酸钙粉体进行改性处理。目前主要的改性方法有机械细化法、表面改性剂如偶联剂、脂肪酸及其盐、表面活性剂等改性两大类,两种方法各有其优势,改性后的碳酸钙性能也得到一定的改善。《硬脂酸-钛酸酯偶联剂改性重质碳酸钙粉体研究》一文以硬脂酸、钛酸酯偶联剂作为复合改性剂,无水乙醇作为分散剂,采用湿法球磨对粉体进行改性处理,取得了较为理想的改性效果,但是这种方法制备得到的产品为疏水性产品,在水性油墨、水性涂料领域应用受到限制,且附加功能不足,仅限于补强增韧用,需要做进一步的改性处理,以扩宽其使用范围。
技术实现思路
本专利技术目的就是为了弥补已有技术的缺陷,提供一种聚甲基丙烯酸甲酯-纳米氧化铈包覆改性的碳酸钙粉体及其制备方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的:一种聚甲基丙烯酸甲酯-纳米氧化铈包覆改性的碳酸钙粉体,该改性碳酸钙粉体由以下重量份的原料制成:碳酸钙50、钛酸酯偶联剂2-3、纳米氧化铈0.1-0.2、甲基丙烯酸甲酯4-5、偶氮二异丁腈0.4-0.5、无水乙醇70-80、十二烷基磺酸钠0.1-0.2、N,N-二甲基甲酰胺20-30、去离子水40-50。所述的一种聚甲基丙烯酸甲酯-纳米氧化铈包覆改性的碳酸钙粉体的制备方法包括以下步骤:(1)先将钛酸酯偶联剂、碳酸钙一起投入无水乙醇中,球磨40-50min后热风干燥,完全除去溶剂,研磨分散后得预改性碳酸钙粉体备用;(2)将十二烷基磺酸钠、N,N-二甲基甲酰胺、去离子水混合搅拌均匀,接着加入步骤(1)制备的预改性碳酸钙粉体、纳米氧化铈,超声分散1.5-2h,随后将体系水浴加热至50-60℃,加入甲基丙烯酸甲酯和偶氮二异丁腈,搅拌反应3-5h后升温至80-90℃,继续搅拌反应1-2h,反应结束后冷却至室温,抽滤,产物醇洗2-3次后热风干燥,干燥后的产物经研磨分散即得所述的改性碳酸钙粉体。本专利技术的优点是:本专利技术将碳酸钙先经过钛酸酯偶联剂/乙醇溶液湿法球磨预处理,改善分散性,提高表面反应活性,随后将预改性后的碳酸钙粉体与纳米氧化铈、甲基丙烯酸甲酯单体混合反应,在其表面原位聚合生成聚甲基丙烯酸甲酯/纳米氧化铈复合膜层,改性后碳酸钙粉体与树脂基体具有良好的相容性,稀土氧化物的加入还赋予了粉体独特的性质,可提高塑料的韧性和耐热老化、耐光老化、抗电磁辐射性,附加价值有效提升。具体实施方式一种聚甲基丙烯酸甲酯纳米氧化铈包覆改性的碳酸钙粉体,该改性碳酸钙粉体由以下重量份的原料制成:碳酸钙50、钛酸酯偶联剂2、纳米氧化铈0.1、甲基丙烯酸甲酯4、偶氮二异丁腈0.5、无水乙醇70、十二烷基磺酸钠0.1、N,N-二甲基甲酰胺20、去离子水40。该实施例粉体的制备方法包括以下步骤:(1)先将钛酸酯偶联剂、碳酸钙一起投入无水乙醇中,球磨40min后热风干燥,完全除去溶剂,研磨分散后得预改性碳酸钙粉体备用;(2)将十二烷基磺酸钠、N,N-二甲基甲酰胺、去离子水混合搅拌均匀,接着加入步骤(1)制备的预改性碳酸钙粉体、纳米氧化铈,超声分散1.5h,随后将体系水浴加热至50℃,加入甲基丙烯酸甲酯和偶氮二异丁腈,搅拌反应3h后升温至80℃,继续搅拌反应1h,反应结束后冷却至室温,抽滤,产物醇洗2次后热风干燥,干燥后的产物经研磨分散即得所述的改性碳酸钙粉体。制得的碳酸钙粉体性能测试结果为:粒度D50:0.85μm;粘度:38.2mPa.s活化度:96.8%;吸油值:0.34ml/g;沉降体积:1.20ml/g。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚甲基丙烯酸甲酯‑纳米氧化铈包覆改性的碳酸钙粉体,其特征在于,该改性碳酸钙粉体由以下重量份的原料制成:碳酸钙50、钛酸酯偶联剂2‑3、纳米氧化铈0.1‑0.2、甲基丙烯酸甲酯4‑5、偶氮二异丁腈0.4‑0.5、无水乙醇70‑80、十二烷基磺酸钠0.1‑0.2、N,N‑二甲基甲酰胺20‑30、去离子水40‑50。

【技术特征摘要】
1.一种聚甲基丙烯酸甲酯-纳米氧化铈包覆改性的碳酸钙粉体,其特征在于,该改性碳酸钙粉体由以下重量份的原料制成:碳酸钙50、钛酸酯偶联剂2-3、纳米氧化铈0.1-0.2、甲基丙烯酸甲酯4-5、偶氮二异丁腈0.4-0.5、无水乙醇70-80、十二烷基磺酸钠0.1-0.2、N,N-二甲基甲酰胺20-30、去离子水40-50。2.如权利要求1所述的一种聚甲基丙烯酸甲酯-纳米氧化铈包覆改性的碳酸钙粉体的制备方法,其特征在于,其制备方法包括以下步骤:(1)先将钛酸酯偶联剂、碳酸钙一...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈永忠
申请(专利权)人:青阳县永诚钙业有限责任公司
类型:发明
国别省市:安徽;34

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