聚醚羧酸盐改性的纳米碳酸钙、包含其的密封胶及其制备方法技术

本申请涉及一种聚醚羧酸盐改性的纳米碳酸钙，包含聚醚羧酸盐改性的纳米碳酸钙的密封胶，聚醚羧酸盐改性的纳米碳酸钙的制备方法，以及包含聚醚羧酸盐改性的纳米碳酸钙的密封胶的制备方法。本申请的有益效果在于使用聚醚羧酸盐对纳米碳酸钙改性，改性后的纳米碳酸钙能提高其与材料的相容性及提高材料的力学性能；本申请的密封胶制备工艺简单，易于操作。

Nano calcium carbonate modified by polyether carboxylate, sealant containing it and preparation method thereof

This application involves a polyether carboxylate modified nano calcium carbonate, the sealant of the nano calcium carbonate modified by polyether carboxylate, the preparation method of the nano calcium carbonate modified by polyether carboxylate, and the preparation method of the sealant containing the nano calcium carbonate containing polyether carboxylate. The beneficial effect of the application is that the polyether carboxylate is used to modify the nano calcium carbonate. The modified nano calcium carbonate can improve the compatibility with the material and improve the mechanical properties of the material. The preparation process of the applied sealant is simple and easy to operate.

【技术实现步骤摘要】
聚醚羧酸盐改性的纳米碳酸钙、包含其的密封胶及其制备方法
本申请涉及密封胶
具体来说，本申请涉及一种聚醚羧酸盐改性的纳米碳酸钙，包含聚醚羧酸盐改性的纳米碳酸钙的密封胶，聚醚羧酸盐改性的纳米碳酸钙的制备方法，以及包含聚醚羧酸盐改性的纳米碳酸钙的密封胶的制备方法。
技术介绍
纳米碳酸钙作为填充物填充到高分子材料中可以改善高分子材料的多种性能。在塑料制品中填充碳酸钙不仅能显著降低其成本，还能改善制品的硬度、弹性模量、尺寸稳定性和热稳定性。此外，纳米碳酸钙还具有一定的补强作用。与普通的颗粒与块体材料相比，纳米级碳酸钙无机粒子具有独特的“表面效应”、“小体尺寸效应”、“量子隧道效应”等性质，因此广泛用作密封胶中的填料。纳米碳酸钙(轻钙)作为硅烷改性密封胶中一种重要的填料，不仅可以对硅烷改性密封胶的起到补强的作用也可以降低成本。硅氧烷改性聚醚密封，一般的基础配方如下：但是纳米碳酸钙具有在有机介质中分散不均匀，与基料结合力弱，且用在硅烷改性聚醚密封胶中会影响密封胶的力学性能，所以对纳米碳酸钙进行改性。为此，本领域迫切需要一种能改善纳米碳酸钙分散能力、提高密封胶力学性能的聚醚羧酸盐改性的纳米碳酸钙、包含其的密封胶及其制备方法。
技术实现思路
本申请之目的在于提供一种聚醚羧酸盐改性的纳米碳酸钙，从而解决上述现有技术中的技术问题。通过特定的聚醚羧酸盐以及特定的改性方法，得到根据本申请的聚醚羧酸盐改性的纳米碳酸钙，改善了纳米碳酸钙在介质中的分散能力，进而提高所得密封胶的力学性能。本申请克服了现有技术中纳米碳酸钙在介质中分散不均匀的缺陷，且提高了材料的力学性能，提供了一种聚醚羧酸盐对纳米碳酸钙的改性方法、应用。该方法使用聚醚羧酸盐为实验室自己制备。改性后的碳酸钙在硅烷改性聚醚密封胶中分散性良好且力学性能性能优良，可以应用于工业、家装以及建筑等多种需要一般密封和胶粘的场合。为了实现上述目的，本申请提供下述技术方案。在第一方面中，本申请提供一种制备聚羧酸盐改性的纳米碳酸钙的方法，所述方法包括下述步骤：S1：在60-100℃的温度下均匀混合聚醚羧酸盐和纳米碳酸钙水性悬浮液，得到含聚醚羧酸盐的纳米碳酸钙水性悬浮液；S2：在60-100℃的温度下将所述含聚醚羧酸盐的纳米碳酸钙水性悬浮液分离成固体材料和液体材料；以及S3：烘干并研磨所述固体材料，得到所述聚羧酸盐改性的纳米碳酸钙。在第一方面的一种实施方式中，所述聚醚羧酸盐的结构如下述通式I所示：其中，R为直链或支链的C6-C18的烷基；n为4到18的整数；以及M为碱金属元素。在第一方面的一种实施方式中，所述聚醚羧酸盐通过下述方法来制备：(1)在40-90℃的温度下，将聚醚和相转移催化剂混合第一预定时间，得到第一反应混合物；(2)混合碱金属氢氧化物和卤代有机羧酸碱金属盐，然后在1-5小时之内加入到第一反应混合物中，得到第二反应混合物；以及(3)在40-90℃的温度下，使第二反应混合物继续熟化反应1-8h，得到所述聚醚羧酸盐；其中，所述聚醚的结构如下述通式II所示：其中，R为直链或支链的C6-C18的烷基；且n为4到18的整数。在第一方面的一种实施方式中，所述卤代有机羧酸碱金属盐包括氯乙酸钠和/或氯乙酸钾。在第二方面中，本申请提供一种通过如第一方面所述的方法制备的聚醚羧酸盐改性的纳米碳酸钙。在第三方面中，本申请提供一种密封胶，所述密封胶可由下述原料制成：如权利要求5所述的聚醚羧酸盐改性的纳米碳酸钙；硅烷改性聚醚树脂；重质碳酸钙；增塑剂；偶联剂；促进剂和催化剂。在第三方面的一种实施方式中，所述硅烷改性聚醚树脂性能参数如下：粘度为7000mpa.s-8500mpa.s，锥板粘度仪，25℃；NCO＝0。在第三方面的一种实施方式中，所述促进剂包括乙烯基甲氧基硅烷和/或乙烯基乙氧基硅烷。在第三方面的一种实施方式中，所述偶联剂包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷和/或乙烯基三乙氧基硅烷。在第四方面中，本申请提供一种制备如第三方面所述的密封胶的方法，所述方法可包括(a)混合如权利要求5所述的聚醚羧酸盐改性的纳米碳酸钙、硅烷改性聚醚树脂、重质碳酸钙、增塑剂、偶联剂、促进剂；以及(b)在催化剂作用下，进行抽真空和脱泡。在第五方面中，本申请提供一种聚醚羧酸盐，其结构如下述通式I所示：其中，R为直链或支链的C6-C18的烷基；n为4到18的整数；以及M为碱金属元素。与现有技术相比，本申请的有益效果在于使用聚醚羧酸盐对纳米碳酸钙改性，改性后的纳米碳酸钙能提高其与材料的相容性及提高材料的力学性能；本申请的密封胶制备工艺简单，易于操作。具体实施方式除非另有说明、从上下文暗示或属于现有技术的惯例，否则本申请中所有的份数和百分比都基于重量，且所用的测试和表征方法都是与本申请的提交日期同步的。在适用的情况下，本申请中涉及的任何专利、专利申请或公开的内容全部结合于此作为参考，且其等价的同族专利也引入作为参考，特别这些文献所披露的关于本领域中的合成技术、产物和加工设计、聚合物、共聚单体、引发剂或催化剂等的定义。如果现有技术中披露的具体术语的定义与本申请中提供的任何定义不一致，则以本申请中提供的术语定义为准。本申请中的数字范围是近似值，因此除非另有说明，否则其可包括范围以外的数值。数值范围包括以1个单位增加的从下限值到上限值的所有数值，条件是在任意较低值与任意较高值之间存在至少2个单位的间隔。例如，如果记载组分、物理或其它性质(如分子量，熔体指数等)是100至1000，意味着明确列举了所有的单个数值，例如100，101,102等，以及所有的子范围，例如100到166,155到170,198到200等。对于包含小于1的数值或者包含大于1的分数(例如1.1，1.5等)的范围，则适当地将1个单位看作0.0001，0.001，0.01或者0.1。对于包含小于10(例如1到5)的个位数的范围，通常将1个单位看作0.1.这些仅仅是想要表达的内容的具体示例，并且所列举的最低值与最高值之间的数值的所有可能的组合都被认为清楚记载在本申请中。本申请内的数值范围尤其提供了各种共聚单体在丙烯酸酯共聚物中的含量，各种组分在光刻胶组合物中的含量，合成丙烯酸酯时的温度，以及这些组分的各种特征和性质。关于化学化合物使用时，除非明确地说明，否则单数包括所有的异构形式，反之亦然(例如，“己烷”单独地或共同地包括己烷的全部异构体)。另外，除非明确地说明，否则用“一个”，“一种”或“该”形容的名词也包括其复数形式。术语“包含”，“包括”，“具有”以及它们的派生词不排除任何其它的组分、步骤或过程的存在，且与这些其它的组分、步骤或过程是否在本申请中披露无关。为消除任何疑问，除非明确说明，否则本申请中所有使用术语“包含”，“包括”，或“具有”的组合物可以包含任何附加的添加剂、辅料或化合物。相反，出来对操作性能所必要的那些，术语“基本上由……组成”将任何其他组分、步骤或过程排除在任何该术语下文叙述的范围之外。术语“由……组成”不包括未具体描述或列出的任何组分、步骤或过程。除非明确说明，否则术语“或”指列出的单独成员或其任何组合。本专利技术提供了一种聚醚羧酸盐的制备方法，所述改性聚醚的数均分子量为333-1313g/mol，其结构如下述通式I所示：其中，R为直链或支链的C6-C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备聚羧酸盐改性的纳米碳酸钙的方法，所述方法包括下述步骤：S1：在60‑100℃的温度下均匀混合聚醚羧酸盐和纳米碳酸钙水性悬浮液，得到含聚醚羧酸盐的纳米碳酸钙水性悬浮液；S2：在60‑100℃的温度下将所述含聚醚羧酸盐的纳米碳酸钙水性悬浮液分离成固体材料和液体材料；以及S3：烘干并研磨所述固体材料，得到所述聚羧酸盐改性的纳米碳酸钙。

【技术特征摘要】
1.一种制备聚羧酸盐改性的纳米碳酸钙的方法，所述方法包括下述步骤：S1：在60-100℃的温度下均匀混合聚醚羧酸盐和纳米碳酸钙水性悬浮液，得到含聚醚羧酸盐的纳米碳酸钙水性悬浮液；S2：在60-100℃的温度下将所述含聚醚羧酸盐的纳米碳酸钙水性悬浮液分离成固体材料和液体材料；以及S3：烘干并研磨所述固体材料，得到所述聚羧酸盐改性的纳米碳酸钙。2.如权利要求1所述的制备聚羧酸盐改性的纳米碳酸钙的方法，其特征在于，所述聚醚羧酸盐的结构如下述通式I所示：其中，R为直链或支链的C6-C18的烷基；n为4到18的整数；以及M为碱金属元素。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述聚醚羧酸盐通过下述方法来制备：(1)在40-90℃的温度下，将聚醚和相转移催化剂混合第一预定时间，得到第一反应混合物；(2)混合碱金属氢氧化物和卤代有机羧酸碱金属盐，然后在1-5小时之内加入到第一反应混合物中，得到第二反应混合物；以及(3)在40-90℃的温度下，使第二反应混合物继续熟化反应1-8h，得到所述聚醚羧酸盐；其中，所述聚醚的结构如下述通式II所示：其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：董建国，何志强，李欣怡，谢琼春，
申请(专利权)人：上海东大化学有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31