一种油性体系用改性碳酸钙粉体及其制备方法技术领域
本发明涉及无机粉体表面改性技术领域,尤其涉及一种油性体系用改性碳酸钙粉
体及其制备方法。
背景技术
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。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷,提供一种油性体系用改性碳酸钙粉体
及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种油性体系用改性碳酸钙粉体,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、α-羟基羧酸4-5、氢化蓖麻油8-10、顺丁烯二酸酐3-5、无水乙醇60-
80、浓度为20-30%的亚硫酸氢钠溶液10-15、氨水适量。
所述的一种油性体系用改性碳酸钙粉体的制备方法包括以下步骤:
(1)先将氢化蓖麻油投入反应容器中,加热至110-115℃反应1-1.5h,随后降温至90-95
℃,加入顺丁烯二酸酐,搅拌反应4-5h,反应结束后体系降温至60-65℃,加入亚硫酸氢钠溶
液,搅拌反应1-1.5h,反应结束后加入氨水调节体系pH值为7-8,所得物料备用;
(2)将碳酸钙、钛酸酯偶联剂、α-羟基羧酸、乙醇以及步骤(1)制备的物料混合搅拌20-
30min,接着将物料湿法球磨40-50min,处理完毕后抽滤,产物醇洗2-3次后热风干燥,完全
除去溶剂,研磨分散后即得所述的改性碳酸钙粉体。
本发明的优点是:本发明在碳酸钙粉体表面原位修饰酯化蓖麻油,制备的酯化蓖
麻油是以化学键合的方式修饰到碳酸钙粉体表面,改性效果均匀、长效,制得的改性碳酸钙
粉体在油性体系中具有良好的分散性和结合性,还具有良好的流变性,可调节体系的流变
性能,尤其在油墨产品中,可有效的提高油墨的印刷速率,改性后的碳酸钙较之未改性的碳
酸钙对体系的填充改性效果更为优异,在实际生产过程中大大的提高了生产效率。
具体实施方式
一种油性体系用改性碳酸钙粉体,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、α-羟基羧酸4、氢化蓖麻油8、顺丁烯二酸酐3、无水乙醇60、浓度
为20%的亚硫酸氢钠溶液10、氨水适量。
该实施例粉体的制备方法包括以下步骤:
(1)先将氢化蓖麻油投入反应容器中,加热至110℃反应1h,随后降温至90℃,加入顺丁
烯二酸酐,搅拌反应4h,反应结束后体系降温至60℃,加入亚硫酸氢钠溶液,搅拌反应1h,反
应结束后加入氨水调节体系pH值为7,所得物料备用;
(2)将碳酸钙、钛酸酯偶联剂、α-羟基羧酸、乙醇以及步骤(1)制备的物料混合搅拌
20min,接着将物料湿法球磨40min,处理完毕后抽滤,产物醇洗2次后热风干燥,完全除去溶
剂,研磨分散后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D50:0.94μm;粘度:45.2mPa.s活化度:93.6%;吸油值:0.18ml/g;沉降体积:
1.08ml/g。