一种胶粘剂专用低吸油值纳米碳酸钙的制备工艺的制作方法

文档序号:15805196发布日期:2018-11-02 21:45阅读:472来源:国知局

本发明涉及新材料制备领域,具体涉及一种胶粘剂专用低吸油值纳米碳酸钙的制备工艺。

背景技术

硅酮胶也称有机硅结构密封胶,在建筑装饰行业中俗称为硅酮结构胶,是室温固化(rtv)硅橡胶的重要组成部分,在室温下无需加热、无需光照或其它特殊条件,即可固化为弹性体,使用十分方便。有机硅结构密封胶,具有耐高低温、耐气候老化及耐臭氧等显著特点,还具有对多种基材粘接性良好、抗位移能力强等特点,因此成为隐框幕墙关键的、也是唯一的结构粘接密封材料。

硅酮结构胶的主要成份是羟基硅油(甲基三甲氧基硅烷),影响硅酮结构胶粘接的强度取决于胶的化学组分、配方、增强剂的种类和用量等。超细碳酸钙粒子以其独有的特性被用作硅酮胶的增强剂,极大提高了胶的拉伸强度、模量和硬度。

超细重质碳酸钙的吸油值低,制成的硅酮胶粘度小,便于施工,但硅酮胶韧性差,拉伸强度低。而纳米活性碳酸钙极大地提高了硅酮胶的韧性和拉伸强度,但由于粒子细,比表面大,制成胶的粘度大,不利于施工。因此开发低粘度硅酮胶专用碳酸钙已成为研究机构和生产企业研究的热点。

为了走可持续发展的道路,必须改变传统的以消耗资源为主的发展模式,必须以高科技手段组织生产高附加值的产品、



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种胶粘剂专用低吸油值纳米碳酸钙的制备工艺,以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。

一种胶粘剂专用低吸油值纳米碳酸钙的制备工艺,包括以下步骤:

1)煅烧石灰石:将石灰石经石灰窑煅烧成cao和含co2的窑气;

2)消化处理:将步骤1)中的cao放入消化机中加水进行消化得到ca(oh)2的乳浊液;

3)石灰乳精制:将步骤2)得到的ca(oh)2的乳浊液经粗滤、旋液分离及过筛精制得到ca(oh)2的精乳液;

4)碳化处理:将步骤3)得到的ca(oh)2的精乳液与蔗糖晶型调节剂混合,再将得到的ca(oh)2悬浮液送入碳化釜并通入co2碳化,继续通入经喷淋、泡沫除尘精制后的窑气进行碳化,然后对碳化后的浆料进行研磨得到均匀分散的纳米碳酸钙浆料待用;

5)表面处理:将步骤4)得到的纳米碳酸钙胶料包覆表面处理剂,进行液相包覆处理;

6)分离干燥:将步骤5)表面处理之后的纳米碳酸钙浆液经过滤干燥及解聚得胶粘剂专用低吸油值纳米碳酸钙产品,然后计量、包装入库。

优选的,所述步骤1)中还需对得到的含co2的窑气进行净化处理。

优选的,所述步骤2)中还包括对未消化的石灰石进行除渣,去除石灰渣。

优选的,所述步骤3)中得到ca(oh)2的精乳液后,将ca(oh)2的精乳液流入陈化池进行陈化。

优选的,所述步骤4)的具体操作为:在反应釜中加入浓度为8.5-9.5%(重量浓度)的ca(oh)2的精乳液,加入己溶解好的蔗糖晶形调节剂,通入含co2量为28%(体积浓度)的窑气进行碳化,反应温度控制在27-30℃,窑气流量为0.7m3/h,碳化22min后,再继续通入窑气流量为1.4m3/h的窑气进行碳化,碳化50min后,浆料的ph值降至7以下即为碳化终点,停止碳化,然后对碳化后的浆料采用立式球磨机进行研磨30min,得到均匀分散的纳米碳酸钙浆料待用。

优选的,所述步骤5)采用强剪切乳化分散和复合包覆同步进行的工艺,具体步骤如下:将月桂酸、聚乙二醇和硬脂酸溶解于90℃的温水中,加入液碱调节包覆液的ph值为12,制成包覆乳液,然后将包覆乳液加入到纳米碳酸钙浆料中,开启高剪切乳化机分散浆料并恒温包覆处理20min进行液相包覆。

优选的,所述步骤6)的具体操作为:纳米碳酸钙浆液经压滤泵输送到压滤机,将浆料趁热过滤脱水形成滤饼,100℃干燥,经压榨后自压滤机卸下,经滤饼皮带机转送到挤条机,挤出成型后得到胶粘剂专用低吸油值纳米碳酸钙产品,然后计量、包装。

本发明的优点在于:

(1)通过对碳化方法进行优化,简化了碳化流程,减少了设备投资,降低了能耗使用。

(2)采用乳化泵强剪乳化分散与复合包覆同步进行的合成工艺,对纳米碳酸钙进行复合表面处理,可以显著的提高产品的粘度、触变性、抗流挂性、挤出性能以及吸油值。

具体实施方式

为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,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。

一种胶粘剂专用低吸油值纳米碳酸钙的制备工艺,包括以下步骤:

1)煅烧石灰石:石灰石由铲车送入皮带机料斗,经皮带输送至石头洗涤转鼓,喷淋用水来自回水池,分离出泥浆和碎石随洗涤水一起落入碎石坑,洗涤水流入,煤渣定期清理。出转鼓的石料送入石头料斗,料斗中的石料由底部震动给料和其下面的皮带秤计量,再经皮带自动分批送到窑炉的提升斗。

煤棚中小块炭由铲车送入皮带机,输送至煤炭料斗,经震动给料机至称重皮带,再经皮带自动分批送至窑炉的提升斗。窑炉的石料和煤炭间分批定时进行,进料情况可在生产自动化控制系统中自动设定,并记录各台窑炉的原料用量。助燃空气由风机从炉体下部吹入炉内,在引风机的吸引下,窑气尾气通过管道输送至除尘器除尘。

其中,窑炉产生的窑气,经过除尘净化后,用压缩机压缩成高浓度co2气体,送至碳化合成车间。

2)消化处理:生石灰底部设有卸灰机,石灰经过螺旋进料器进入化灰机。来自热水槽的热水进化灰机。在化灰机中,生石灰与水发生消化反应,生成氢氧化钙,石灰乳从化灰机的末端流出,流经螺旋除渣器,然后重力流入粗浆槽。未消化的粗渣由化灰机中心转鼓分离,从化灰机末端落入粗渣皮带,送入厂房外的灰渣收集池。粗浆自粗浆槽泵经过旋液分离器组合,旋液的液流石灰乳接入精乳槽入口,旋液器分离出的底流细渣自然落入渣浆池。精乳流入陈化池。

3)碳化处理:陈化池的精制石灰乳入碳化合成釜,同时加入添加液。碳化合成釜底部通入含二氧化碳的气体进行碳化反应,即氢氧化钙与二氧化碳合成为纳米碳酸钙。碳化反应过程中需要间壁换热,用循环水移走部分反应热,以控制碳化过程中的温升序列,碳化尾气直接排空。本公司对碳化后的浆料采用立式球磨机进行研磨,使包覆前的碳酸钙浆料颗粒小、分散度好。具体如下:

在反应釜中加入浓度为8.5-9.5%(重量浓度)的氢氧化钙浆料,加入己溶解好的蔗糖晶形调节剂,通入含co2量为28%(体积浓度)的窑气进行碳化,反应温度控制在27-30℃,窑气流量为0.7m3/h,碳化22min后,再继续通入窑气流量为1.4m3/h的窑气进行碳化,碳化50min后,浆料的ph值降至7以下即为碳化终点,停止碳化。然后对碳化后的浆料采用立式球磨机进行研磨30min,得到均匀分散的碳酸钙浆料待用。

4)表面处理:碳化反应结束后,碳化合成釜中加入来自包覆剂釜的包覆液。本公司采用强剪切乳化分散和复合包覆同步进行的创新工艺。具体如下:

将月桂酸、聚乙二醇和硬脂酸溶解于90℃的温水中,加入液碱调节包覆液的ph值为12,制成包覆乳液,然后将包覆乳液加入到纳米碳酸钙浆料中,开启高剪切乳化机分散浆料并恒温包覆处理20min。

5)分离干燥:纳米碳酸钙浆液经压滤泵将碳酸钙钙浆料输送到压滤机,将浆料趁热过滤脱水形成滤饼,100℃干燥,经压榨后自压滤机卸下,经滤饼皮带机转送到挤条机,挤出成型后得到胶粘剂专用纳米碳酸钙产品,然后计量、包装。

基于上述,本发明:

(1)通过对碳化方法进行优化,简化了碳化流程,减少了设备投资,降低了能耗使用;

(2)采用乳化泵强剪乳化分散与复合包覆同步进行的合成工艺,对纳米碳酸钙进行复合表面处理,可以显著的提高产品的粘度、触变性、抗流挂性、挤出性能以及吸油值。

在工程放大过程中,对放大参数的研究、基准点的判定以及放大条件的确定是实现批量稳定生产的重点。

由技术常识可知,本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此,上述公开的实施方案,就各方面而言,都只是举例说明,并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

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