固相接枝高性能重质碳酸钙及其制备方法与流程

1.本发明涉及精细化工领域，尤其涉及一种固相接枝高性能重质碳酸钙及其制备方法。


背景技术：

2.在科学技术日新月异的今天，填充材料的加入已经由单纯降低成本向提高材料及其制成品的性能上来。
3.目前，在对待塑料加工改性所使用的诸如重质碳酸钙、轻质碳酸钙、滑石粉、硅灰石、云母等，人民通常采用的技术手段为提高填充材料的细度和采用偶联剂进行表面处理等。但上述手段无论提高细度还是通过偶联剂处理，不仅带来大量成本的增加，也仍旧避免不了在塑料改性中加入其它改性剂来调整应用性能的问题。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是提供一种固相接枝高性能重质碳酸钙及其制备方法，使碳酸钙具有高分散性、高流动性，能明显提高塑料材料各项力学性能，并明显降低改性塑料成本。
5.为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：固相接枝高性能重质碳酸钙，包括如下组分：各组分的重量配比为95
‑
97份重质碳酸钙、0.1
‑
0.25份引发剂、1.5
‑
3份接枝单体及2
‑
3份溶剂。
6.作为优选的技术方案，所述重质碳酸钙为1000
‑
3000目重质碳酸钙。
7.作为优选的技术方案，所述引发剂为过氧化二苯甲酰或1，1
‑
双
‑
3，3，5
‑
三甲基环己烷。
8.作为优选的技术方案，所述接枝单体为顺丁烯二酸酐、丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯中的至少一种。
9.作为优选的技术方案，所述溶剂为丙酮或乙醇。
10.本发明的技术方案还提供了固相接枝高性能重质碳酸钙的制备方法，包括以下步骤：
11.步骤一 将重质碳酸钙加入至混料机内，混料机的加热温度为90
‑
100℃，搅拌至重质碳酸钙处于蓬松状态；
12.步骤二 将接枝单体喷洒或加入至混料机内，与重质碳酸钙进行充分混合；
13.步骤三 将充分混合接枝单体的重质碳酸钙在混料机内搅拌，温度冷却至25
‑
35℃；
14.步骤四 将溶剂加入至引发剂，搅拌使引发剂溶解并充分混合于溶剂中；
15.步骤五 将被溶剂稀释的引发剂喷洒至混料机内，进行充分搅拌；
16.步骤六 将重质碳酸钙与引发剂充分混合均匀后，混料机进行加热，加热温度为125
‑
145℃；
17.步骤七 混合7
‑
10min出料形成固相接枝高性能重质碳酸钙。
18.由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：利用上述方法，可以制造出具有高分散性、高流动性的固相接枝高性能重质碳酸钙，能明显提高塑料材料各项力学性能，其中拉伸强度、冲击强度和弯曲模量均明显提高，特别是拉伸强度具有明显变化，为材料的高性能化改性提供了基础与保障；同时，在需要达到同样改性性能的前提下，固相接枝高性能碳酸钙的使用可以降低其它改性剂的使用量，明显降低改性塑料成本，是改性塑料领域的较佳选择，对降低改性材料成本意义重大。
具体实施方式
19.下面结合实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。
20.固相接枝高性能重质碳酸钙，包括如下组分：各组分的重量配比为95
‑
97份重质碳酸钙、0.1
‑
0.25份引发剂、1.5
‑
3份接枝单体及2
‑
3份溶剂。
21.所述重质碳酸钙为1000
‑
3000目重质碳酸钙。
22.所述引发剂为过氧化二苯甲酰或1，1
‑
双(二叔丁基过氧基)
‑
3，3，5
‑
三甲基环己烷。
23.所述接枝单体为顺丁烯二酸酐、丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯中的至少一种。
24.所述溶剂为丙酮或乙醇。
25.固相接枝高性能重质碳酸钙的制备方法，包括以下步骤：
26.步骤一 将重质碳酸钙加入至具有搅拌、加热功能的混料机内，混料机的加热温度为90
‑
100℃，搅拌至重质碳酸钙处于蓬松状态；
27.步骤二 将接枝单体喷洒(液体单体)或加入(固体单体)至混料机内，与重质碳酸钙进行充分混合；
28.步骤三 将充分混合接枝单体的重质碳酸钙在混料机内搅拌，温度冷却至25
‑
35℃；
29.步骤四 将溶剂加入至引发剂，搅拌使引发剂溶解并充分混合于溶剂中；
30.步骤五 将被溶剂稀释的引发剂喷洒至混料机内，进行充分搅拌；
31.步骤六 将重质碳酸钙与引发剂充分混合均匀后，混料机进行加热，加热温度为125
‑
145℃；
32.步骤七 混合7
‑
10min出料形成固相接枝高性能重质碳酸钙。
33.采用不同的原料配比，便可以生产出具有不同应用力学性能的高性能重质碳酸钙。
34.实施例1：
35.固相接枝高性能重质碳酸钙，包括如下组分：各组分的重量配比为97份1250目重质碳酸钙、0.15份1，1
‑
双(二叔丁基过氧基)
‑
3，3，5
‑
三甲基环己烷、1.5份顺丁烯二酸酐及1.35份乙醇。
36.实施例2：
37.固相接枝高性能重质碳酸钙，包括如下组分：各组分的重量配比为96份2300目重质碳酸钙、0.2份过氧化二苯甲酰、2.5份甲基丙烯酸缩水甘油酯及1.3份乙醇。
38.实施例3：
39.固相接枝高性能重质碳酸钙，包括如下组分：各组分的重量配比为95份3000目重质碳酸钙、0.2份过氧化二苯甲酰、3份甲基丙烯酸缩水甘油酯或苯乙烯及1.8份乙醇。
40.将上述实施例1
‑
3进行列表，参见表1。
41.表1不同原料配比的试验方案
[0042][0043]
将上述实施例1
‑
3的固相接枝高性能重质碳酸钙应用于聚丙烯，并与铝酸脂偶联处理重质碳酸钙应用于改性聚丙烯进行方案对比，其中聚丙烯选用台塑3080。
[0044]
表2聚丙烯与重质碳酸钙的重量比
[0045]
组分重量比聚丙烯(pp)80重质碳酸钙20
[0046]
表3试验方案性能对比表
[0047][0048]
通过性能对比得出以下结论，采用高性能重质碳酸钙同比例填充pp较铝酸脂偶联剂改性重质碳酸钙填充pp拉伸强度、冲击强度和弯曲模量均有明显提高，特别是拉伸强度具有明显变化，这为材料的高性能化改性提供了基础与保障，同时，在需要达到同样改性性能的前提下，高性能重质碳酸钙的使用可以降低其它改性剂的使用量，对降低改性材料成本意义重大。
[0049]
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。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。