一种轮胎专用纳米碳酸钙的生产方法
【专利摘要】本发明公开了一种轮胎专用纳米碳酸钙的生产方法，涉及纳米碳酸钙生产【技术领域】，石灰石先经干燥后再投入回转窑煅烧，煅烧生成的氧化钙经水解生成氢氧化钙溶液，再向其中通入二氧化碳气体，最终经脱水干燥得到纳米碳酸钙粉末。本发明通过调节二氧化碳通入流量来控制碳酸钙的生成速度，从而制备出所需粒径的碳酸钙结晶体，这样不仅能够减少二氧化碳的消耗量、降低生产成本，而且制备的纳米碳酸钙具有质量稳定、纯度高的特点。
【专利说明】一种轮胎专用纳米碳酸钙的生产方法
【技术领域】
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[0001]本发明涉及纳米碳酸钙生产【技术领域】，具体涉及一种轮胎专用纳米碳酸钙的生产方法。
【背景技术】
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[0002]纳米碳酸钙可以高填充量用于各类橡胶制品，如轮胎、电线电缆、胶管、胶带、橡胶密封制品、减振制品和医用及食品用橡胶制品。相对于普通碳酸钙来说，纳米碳酸钙的最大优势表现在橡胶弹性体的补强作用上。许多研宄表明纳米碳酸钙无论在自补强橡胶还是非自补强橡胶、极性橡胶还是非极性橡胶、饱和橡胶还是非饱和橡胶中都不同程度地表现出了对弹性体补强的效果，较大幅度地提高了被填充胶料的力学性能。另外，纳米碳酸钙还具有较强的耐磨性能，因此可作为轮胎的重要填充物料。
[0003]目前，国内所生产的纳米碳酸钙存在粒度较大、级别较宽、质量不稳定、团聚等问题，这直接影响纳米碳酸钙的补强和耐磨性能。因此，亟需开发出一种质量稳定、粒度可控的轮胎专用纳米碳酸钙的生产方法。
【发明内容】
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[0004]本发明所要解决的技术问题在于提供一种工艺简单、设计合理的轮胎专用纳米碳酸钙的生产方法。
[0005]本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现:
[0006]一种轮胎专用纳米碳酸钙的生产方法，包括如下步骤:
[0007](I)先将石灰石置于干燥器中，然后升温至105_110°C干燥l_2h ;
[0008](2)将干燥后的石灰石投入回转窑中，经预热器预热后升温进行煅烧，煅烧结束后再经冷却器降温，当温度降至100°c以下时将生成的氧化钙卸出；
[0009](3)将制备的氧化钙加入到反应釜中，然后加入2-3倍重量的水，搅拌下升温至80-90°C，在此温度下反应20-30min，反应结束后降温冷却，即得氢氧化钙溶液；
[0010](4)将制备的氢氧化钙溶液加入到高压反应釜中，然后通入二氧化碳气体，控制二氧化碳流量为0.lm3/h,室温下反应，当反应压力下降至0.6MPa并保持Ih不变时停止反应，反应液脱水后得到白色固体，再将所得固体置于真空干燥器中干燥8-12h，最终得到纳米碳酸钙粉末。
[0011 ] 所述石灰石中碳酸钙的含量大于80 %，杂质二氧化硅和氧化铝的总含量不超过5%，石灰石的粒度为20-40mm，煅烧最高温度为1100-1200°C。
[0012]所述纳米碳酸钙粉末的粒度约为400nm。
[0013]本发明的有益效果是:本发明通过调节二氧化碳通入流量来控制碳酸钙的生成速度，从而制备出所需粒径的碳酸钙结晶体，这样不仅能够减少二氧化碳的消耗量、降低生产成本，而且制备的纳米碳酸钙具有质量稳定、纯度高的特点。【专利附图】
【附图说明】:
[0014]图1为本发明的纳米碳酸钙在放大倍数为2万倍下的粒度分析图；
[0015]图2为本发明的纳米碳酸钙在放大倍数为6万倍下的粒度分析图。
【具体实施方式】
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[0016]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
[0017]实施例1
[0018]一种轮胎专用纳米碳酸钙的生产方法，包括如下步骤:
[0019](I)先将石灰石置于干燥器中，然后升温至105_110°C干燥Ih ;
[0020](2)将干燥后的石灰石投入回转窑中，经预热器预热后升温进行煅烧，煅烧最高温度为1100-1200°c，煅烧结束后再经冷却器降温，当温度降至100°C以下时将生成的氧化钙卸出；
[0021](3)将制备的氧化钙加入到反应釜中，然后加入2-3倍重量的水，搅拌下升温至85°C，在此温度下反应25min，反应结束后降温冷却，即得氢氧化钙溶液；
[0022](4)将制备的氢氧化钙溶液加入到高压反应釜中，然后通入二氧化碳气体，控制二氧化碳流量为0.lm3/h,室温下反应，当反应压力下降至0.6MPa并保持Ih不变时停止反应，反应液脱水后得到白色固体，再将所得固体置于真空干燥器中干燥10h，最终得到纳米碳酸钙粉末。
[0023]其中，石灰石中碳酸钙的含量大于80%，杂质二氧化硅和氧化铝的总含量不超过5%，石灰石的粒度为20_40mm。
[0024]按照上述步骤制备的纳米碳酸妈粉末的粒度约为400nm，白度为94%。
[0025]实施例2
[0026]一种轮胎专用纳米碳酸钙的生产方法，包括如下步骤:
[0027](I)先将石灰石置于干燥器中，然后升温至105_110°C干燥2h ;
[0028](2)将干燥后的石灰石投入回转窑中，经预热器预热后升温进行煅烧，煅烧最高温度为1100-1200°c，煅烧结束后再经冷却器降温，当温度降至100°C以下时将生成的氧化钙卸出；
[0029](3)将制备的氧化钙加入到反应釜中，然后加入2-3倍重量的水，搅拌下升温至90°C，在此温度下反应30min，反应结束后降温冷却，即得氢氧化钙溶液；
[0030](5)将制备的氢氧化钙溶液加入到高压反应釜中，然后通入二氧化碳气体，控制二氧化碳流量为0.lm3/h,室温下反应，当反应压力下降至0.6MPa并保持Ih不变时停止反应，反应液脱水后得到白色固体，再将所得固体置于真空干燥器中干燥12h，最终得到纳米碳酸钙粉末。
[0031]其中，石灰石中碳酸钙的含量大于80%，杂质二氧化硅和氧化铝的总含量不超过5%，石灰石的粒度为20_40mm。
[0032]按照上述步骤制备的纳米碳酸妈粉末的粒度约为400nm，白度为95%。
[0033]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种轮胎专用纳米碳酸钙的生产方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)先将石灰石置于干燥器中，然后升温至105-110°c干燥l_2h; (2)将干燥后的石灰石投入回转窑中，经预热器预热后升温进行煅烧，煅烧结束后再经冷却器降温，当温度降至100°C以下时将生成的氧化钙卸出； (3)将制备的氧化钙加入到反应釜中，然后加入2-3倍重量的水，搅拌下升温至80-90°C，在此温度下反应20-30min，反应结束后降温冷却，即得氢氧化钙溶液； (4)将制备的氢氧化钙溶液加入到高压反应釜中，然后通入二氧化碳气体，控制二氧化碳流量为0.lm3/h,室温下反应，当反应压力下降至0.6MPa并保持Ih不变时停止反应，反应液脱水后得到白色固体，再将所得固体置于真空干燥器中干燥8-12h，最终得到纳米碳酸钙粉末。
2.根据权利要求1所述的一种轮胎专用纳米碳酸钙的生产方法，其特征在于:所述石灰石中碳酸钙的含量大于80%，杂质二氧化硅和氧化铝的总含量不超过5%。
3.根据权利要求1所述的一种轮胎专用纳米碳酸钙的生产方法，其特征在于:所述石灰石的粒度为20-40mm。
4.根据权利要求1所述的一种轮胎专用纳米碳酸钙的生产方法，其特征在于:所述煅烧最高温度为1100-1200°C。
5.根据权利要求1所述的一种轮胎专用纳米碳酸钙的生产方法，其特征在于:所述纳米碳酸妈粉末的粒度约为400nm。
【文档编号】B82Y30/00GK104495902SQ201410767687
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月12日 优先权日:2014年12月12日
【发明者】窦念根 申请人:安徽雪城超细碳酸钙有限公司