本發(fā)明涉及一種碳酸鈣填料,具體涉及一種酸化后的雙馬來聚酰亞胺改性的碳酸鈣填料。
背景技術(shù):
碳酸鈣是一類重要的功能性無機填料,具有價格低廉、儲量豐富、性能穩(wěn)定、易加工、無毒等優(yōu)點,能夠顯著的改善材料的加工性能、物理性能以及降低生產(chǎn)成本等等,廣泛應(yīng)用于塑料、橡膠、涂料、造紙等領(lǐng)域,由于碳酸鈣為親水性化合物,導(dǎo)致在實際應(yīng)用中存在與高聚物相容性不足,分散性差等缺陷,不能達到滿意的填充補強效果,因此需要對碳酸鈣進行改性處理,以提高其在各類材料中分散性和相容性,以達到改善產(chǎn)品性能的功效。
專利CN1400167A公開的一種表面改性納米碳酸鈣的制備方法,采用飽和脂肪酸鈉鹽作為表面處理劑;專利CN1654551A公開了一種納米碳酸鈣的改性方法,采用雙子星表面活性劑二磷酸酯鹽作為改性劑;都是在已碳酸化完成的碳酸鈣乳液中加入表面處理劑在一定溫度、濃度和比例下液相活化反應(yīng)而得。此種方法得到的碳酸鈣填料雖然分散性得到了提高,但是應(yīng)用性能任然沒得到改善。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于,提供一種酸化后的雙馬來聚酰亞胺改性的碳酸鈣填料,利用在碳酸鈣表面接枝聚合雙馬來聚酰亞胺進行改性處理,再進行酸化處理,使得碳酸鈣填料具有較好的吸濕性、可塑性和粘結(jié)性,為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種酸化后的雙馬來聚酰亞胺改性的碳酸鈣填料,其特征在于,所述的碳酸鈣由下列重量份的原料制成:碳酸鈣粉200份、凹凸棒石粘土4-5份、氧化鎂1-2份、鹽酸250-300份、羥丙基甲基纖維素2-3份、碳酸鈉4-5份、雙氧水80-100份、過氧化物酶8-10份、聚乙二醇辛基苯基醚6-8份、二甲基甲酰胺200-250份、5-羥基乙酰丙酸1-2份、4,4-二苯基甲烷雙馬來酰亞胺2-3份、丙二酸二乙酯2-3份、催化劑0.5-1份、十六烷基三甲基溴化銨1-2份、二甲基二巰基乙酸異辛酯錫2-3份、速溶硅酸鈉2-3份、羥基硅油2-3份、丙酮適量、去離子水適量。
所述的酸化后的雙馬來聚酰亞胺改性的碳酸鈣填料,其特征在于,所述的碳酸鈣由如下步驟制成:
(1)碳酸鈣粉研磨15-20min,過150-200目篩;將過氧化物酶、雙氧水、聚乙二醇辛基苯基醚和碳酸鈣混合均勻,30-40℃恒溫攪拌30-40min,在其表面引入活性羥基,得到異化的活性羥基碳酸鈣;
(2)將活性羥基碳酸鈣超聲分散在二甲基甲酰胺中,再加入5-羥基乙酰丙酸、4,4-二苯基甲烷雙馬來酰亞胺、丙二酸二乙酯、催化劑,70-80℃攪拌反應(yīng)8-10h,得到雙馬來聚酰亞胺預(yù)聚物-碳酸鈣;
(3)將雙馬來聚酰亞胺預(yù)聚物-碳酸鈣超聲2-3h,過濾,分別用去離子水、丙酮洗滌2-3次,50-60℃烘干,先將烘干后雙馬來聚酰亞胺預(yù)聚物-碳酸鈣放入已經(jīng)運轉(zhuǎn)的攪拌機中攪拌,再緩慢加入鹽酸進行酸化處理0.5-1h;將酸化處理后的碳酸鈣,通過對輥機擠壓為碳酸鈣片狀物,碳酸鈣片狀物的厚度≤3毫米;將碳酸鈣片狀物輸送到回轉(zhuǎn)式烘干爐內(nèi)焙燒,焙燒時間為1-3h,焙燒溫度控制在 250-350℃,焙燒后的碳酸鈣片狀物含水量≤5%,焙燒后的碳酸鈣片狀物為酸化后的碳酸鈣半成品;
(4)將酸化后的碳酸鈣半成品和其余剩余成分混合均勻,研磨20-30min,過150-200目篩,得到一種酸化后的雙馬來聚酰亞胺改性的碳酸鈣填料。
所述的催化劑為(i)(IV)族金屬的茂金屬絡(luò)合物,所述茂金屬包含至少兩個環(huán)戊二烯基型配體。
所述的鹽酸由下列組分組成:濃度為37%的濃鹽酸40-50份,其余為去離子水。
本發(fā)明的有益效果為:利用在碳酸鈣表面接枝聚合雙馬來聚酰亞胺進行改性處理,再進行酸化處理,使得碳酸鈣填料具有較好的吸濕性、可塑性和粘結(jié)性。
具體實施例
本實施例的酸化后的雙馬來聚酰亞胺改性的碳酸鈣填料,其特征在于,所述的碳酸鈣由下列重量份的原料制成:碳酸鈣粉200份、凹凸棒石粘土5份、氧化鎂2份、鹽酸300份、羥丙基甲基纖維素3份、碳酸鈉4份、雙氧水100份、過氧化物酶8份、聚乙二醇辛基苯基醚6份、二甲基甲酰胺250份、5-羥基乙酰丙酸2份、4,4-二苯基甲烷雙馬來酰亞胺3份、丙二酸二乙酯3份、催化劑0.5份、十六烷基三甲基溴化銨1份、二甲基二巰基乙酸異辛酯錫3份、速溶硅酸鈉2份、羥基硅油3份、丙酮適量、去離子水適量。
一種酸化后的雙馬來聚酰亞胺改性的碳酸鈣填料,由如下步驟制成:
(1)碳酸鈣粉研磨20min,過200目篩;將過氧化物酶、雙氧水、聚乙二醇辛基苯基醚和碳酸鈣混合均勻,35℃恒溫攪拌40min,在其表面引入活性羥基,得到異化的活性羥基碳酸鈣;
(2)將活性羥基碳酸鈣超聲分散在二甲基甲酰胺中,再加入5-羥基乙酰丙酸、4,4-二苯基甲烷雙馬來酰亞胺、丙二酸二乙酯、催化劑,80℃攪拌反應(yīng)10h,得到雙馬來聚酰亞胺預(yù)聚物-碳酸鈣;
(3)將雙馬來聚酰亞胺預(yù)聚物-碳酸鈣超聲3h,過濾,分別用去離子水、丙酮洗滌3次,60℃烘干,先將烘干后雙馬來聚酰亞胺預(yù)聚物-碳酸鈣放入已經(jīng)運轉(zhuǎn)的攪拌機中攪拌,再緩慢加入鹽酸進行酸化處理0.5h;將酸化處理后的碳酸鈣,通過對輥機擠壓為碳酸鈣片狀物,碳酸鈣片狀物的厚度≤3毫米;將碳酸鈣片狀物輸送到回轉(zhuǎn)式烘干爐內(nèi)焙燒,焙燒時間為3h,焙燒溫度控制在300℃,焙燒后的碳酸鈣片狀物含水量≤5%,焙燒后的碳酸鈣片狀物為酸化后的碳酸鈣半成品;
(4)將酸化后的碳酸鈣半成品和其余剩余成分混合均勻,研磨20min,過200目篩,得到一種酸化后的雙馬來聚酰亞胺改性的碳酸鈣填料。
本發(fā)明的酸化后的雙馬來聚酰亞胺改性的碳酸鈣填料的真密度為1.1-1.4g/cm3,堆積密度為0.13-0.24g/cm3,平均粒徑小于等于6μm,比表面積90-170㎡/g,白度為90-95%。