【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于碳酸钙制备领域，特别的涉及一种具有高分散性和高活化度的纳米碳酸钙制备方法。
技术介绍
1、碳酸钙作为一种优质的无机填料，广泛应用在橡胶、塑料、化妆品、涂料、油墨、医药等众多行业。随着碳酸钙的超细化、结构形貌的复杂化以及表面改性技术的发展，随着碳酸钙的粒径减小，表面电子结构和晶体结构发生变化，使其呈现出小尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应和量子尺寸效应，显示出优越的性能，使其应用价值进一步提高；
2、随着纳米碳酸钙粒径的减小，使其具有较高的表面能，颗粒的化学活性极大，表面呈强极性，在制备和应用过程中容易形成团聚体，另外，未经表面处理的碳酸钙粉末表面具有亲水疏油的性质，在高聚物（塑料等高分子材料）中难于均匀分散，与高聚物的亲和性也不好，易造成界面缺陷，导致材料性能下降，并且随着纳米碳酸钙填充量的增加，这些缺点表现的越明显，这严重影响了纳米碳酸钙的实际应用效果。
技术实现思路
1、本专利技术为了解决上述难题，提供了一种具有高分散性和高活化度的纳米碳酸钙制备方法，该方法通过加入分散剂和复合改性剂对纳米碳酸钙进行表面处理，可增大粒子表面静电斥力，能极大地减少粒子间的团聚，降低粒子的表面能，提高纳米碳酸钙的活化度，促进其在高聚物中的分散性。
2、本专利技术采用如下技术方案：
3、一种具有高分散性和高活化度的纳米碳酸钙制备方法，包括如下步骤：
4、（1）经碳化处理后，进入陈化工序，将纳米碳酸钙浆液转入陈化反应罐中，向纳米碳酸钙浆液中
5、（2）将步骤（1）中所得的纳米碳酸钙浆液温度升至75-80℃， 陈化2-3h，结束后通二氧化碳过碳化至ph值降到7.5以下，得到纳米碳酸钙浆液。
6、（3）将步骤（2）中所得的纳米碳酸钙浆料加入表面处理反应罐中，调节好搅拌速率，将温度加热至80~85℃之间，得到分布均匀的纳米碳酸钙悬浮浆液；
7、（4）向步骤（3）中所得到的纳米碳酸钙悬浮浆液中加入纳米碳酸钙干基的2.0~5.0%的复合表面处理剂，继续搅拌20-30min。得到纳米碳酸钙第二次处理后的浆液；
8、（5）将最终所得纳米碳酸钙浆液进行压滤脱水，在100~130℃对其进行干燥，粉碎，过筛，得到具有高分散性和高活化度的纳米碳酸钙粉末。
9、其中，所述的分散剂为聚环氧琥珀酸，所述复合表面处理剂由改质剂（xh-cs05南京协和化工）、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和硬脂酸组成；
10、作为本专利技术的一种优选技术方案，复合表面处理剂制备方法：将蒸馏水加热至 90~ 100℃，接着把氢氧化钠加入水中，搅拌 5 ~ 10 min，促使氢氧化钠充分溶解。随后加入硬脂酸进行皂化反应，持续加热并搅拌 40-60 min，这样便能得到硬脂酸的皂化液。之后依次加入 γ- 缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和 xh-cs05，同时持续用玻璃棒不断搅拌，直至硬脂酸皂化液与γ- 缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和 xh-cs05 完全融合。
11、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述的氢氧化钠添加量占硬脂酸添加量的10~15%；所述的γ- 缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷/ xh-cs05/硬脂酸复合表面处理剂的质量配比为1-2:1-3:1-3；进一步优选为1：2：2、1：1：3、1：3：1和2：1：2。
12、本专利技术的有益效果是：
13、本专利技术通过加入聚环氧琥珀酸作为分散剂，分散剂在纳米碳酸钙表面的吸附，通过静电物理吸附、特性吸附等方式使纳米碳酸钙带上正电荷或负电荷，使纳米碳酸钙表面产生双电层结构，具有一定的电位。随着聚环氧琥珀酸分散剂的加入，增大了纳米碳酸钙表面的静电斥力，使粒子在热运动、布朗运动过程中难以进一步靠拢、团聚。表面改性采用复合改性的方法，综合多种改性剂的优点，提高了改性的效果；通过γ- 缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、xh-cs05和硬脂酸复合改性。能够有效地改变纳米碳酸钙的表面性质，增大粒子之间的距离，减少了范德华力的相互作用，阻止了纳米碳酸钙粒子间的相互团聚，提高了纳米碳酸钙表面活性和粒子间的分散性；本专利技术的方法工艺简单，操作方便，在不改变原有生产工艺的前提下，极大地提高了纳米碳酸钙应用性能。
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1.一种具有高分散性和高活化度的纳米碳酸钙制备方法， 其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的具有高分散性和高活化度的纳米碳酸钙制备方法，其特征在于，所述分散剂为聚环氧琥珀酸，其添加质量为纳米碳酸钙干基的0.5~1.5%。
3.根据权利要求1所述的具有高分散性和高活化度的纳米碳酸钙制备方法，其特征在于，所述复合表面处理剂由改质剂XH-CS05、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和硬脂酸组成，其添加质量为纳米碳酸钙干基的2.0~5.0%。
4.根据权利要求3所述的具有高分散性和高活化度的纳米碳酸钙制备方法，其特征在于，所述复合表面处理剂制备方法：将蒸馏水加热至 90 ~ 100℃，接着把氢氧化钠加入水中，搅拌5-10 min，促使氢氧化钠充分溶解；随后加入硬脂酸进行皂化反应，持续加热并搅拌 40-60 min，得到硬脂酸的皂化液；之后依次加入γ- 缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和 XH-CS05，同时持续用玻璃棒不断搅拌，直至皂化液与γ- 缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和 XH-CS05 完全融合。
【技术特征摘要】
1.一种具有高分散性和高活化度的纳米碳酸钙制备方法， 其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的具有高分散性和高活化度的纳米碳酸钙制备方法，其特征在于，所述分散剂为聚环氧琥珀酸，其添加质量为纳米碳酸钙干基的0.5~1.5%。
3.根据权利要求1所述的具有高分散性和高活化度的纳米碳酸钙制备方法，其特征在于，所述复合表面处理剂由改质剂xh-cs05、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和硬脂酸组成，其添加质量为纳米碳酸钙干基的2.0~5.0%。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：牛振杰，黄胜超，余绍强，田丽丽，董燕春，李泽丰，王敬铭，胡家顺，
申请(专利权)人：湖北兴发化工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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