一種高耐磨納米氮化硅復(fù)配活性碳酸鈣的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及碳酸鈣領(lǐng)域，確切地說是一種高耐磨納米氮化硅復(fù)配活性碳酸鈣。
【背景技術(shù)】
[0002]氮化硅是一種重要的結(jié)構(gòu)陶瓷材料。它是一種超硬物質(zhì)，本身具有潤滑性，并且耐磨損，為原子晶體；高溫時抗氧化。而且它還能抵抗冷熱沖擊，在空氣中加熱到1000°C以上，急劇冷卻再急劇加熱，也不會碎裂。正是由于氮化硅陶瓷具有如此優(yōu)異的特性，人們常常利用它來制造軸承、氣輪機(jī)葉片、機(jī)械密封環(huán)、永久性模具等機(jī)械構(gòu)件。如果用耐高溫而且不易傳熱的氮化硅陶瓷來制造發(fā)動機(jī)部件的受熱面，不僅可以提高柴油機(jī)質(zhì)量，節(jié)省燃料，而且能夠提高熱效率。我國及美國、日本等國家都已研制出了這種柴油機(jī)。
[0003]活性碳酸鈣是以碳酸鈣為基料，采用多功能表面活性劑和復(fù)合型高效加工助劑，對無機(jī)粉體表面進(jìn)行改性活化處理而成。經(jīng)改性處理后的碳酸鈣粉體，表面形成一種特殊的包層結(jié)構(gòu)，能顯著改善在聚烯烴等高聚物基體中的分散性和親和性，并且能與高聚物基體間產(chǎn)生界面作用，從而提高制品的抗沖擊強(qiáng)度，是一種性能優(yōu)良的增量型填充助劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種高耐磨納米氮化硅復(fù)配活性碳酸鈣。
[0005]上述目的通過以下方案實現(xiàn):
一種高耐磨納米氮化硅復(fù)配活性碳酸鈣，其特征在于:其是由下述重量份的原料制得:碳酸鈣90-110、納米氮化硅2-4、乙撐雙硬脂酸酰胺0.2-0.4、雙硬脂酸鋁0.2-0.4、檸檬酸三丁酯0.2-0.4、聚醋酸乙烯酯2-3、氧化聚乙烯蠟粉1-2、硅油0.1_0.2、檸檬酸1_2、硬脂酸4-7、卡波姆0.3-0.5、去離子水適量。
[0006]所述的一種高耐磨納米氮化硅復(fù)配活性碳酸鈣，其特征在于:制備方法包括以下步驟:
(O將碳酸鈣加入高速攪拌機(jī)中后，再加入氧化聚乙烯蠟粉、硅油、檸檬酸，于100-200rpm下70_80°C下攪拌均勻，得改性碳酸鈣備用；
(2)將納米氮化硅加入到適量去離子水中，40-45?下攪拌均勻后，再將雙硬脂酸鋁、檸檬酸三丁酯、聚醋酸乙烯酯加入其中，45-50°C下攪拌均勻，得到復(fù)配溶液；
(3)將改性碳酸鈣與復(fù)配溶液混勻，球磨混合均勻得到混合漿料，加入除硬脂酸外其余原料，33-36°C下反應(yīng) 30-40min ；
(4)步驟(3)所得反應(yīng)后的漿料靜置7-9h，于60-70°C下干燥6_8小時，后在80_100°C下真空干燥，得復(fù)配碳酸鈣粉體；
(5)將步驟(4)所得復(fù)配碳酸鈣粉體置于轉(zhuǎn)鼓上，40-50轉(zhuǎn)/分下30-40°C下預(yù)熱10-20min，再將硬脂酸加熱至70-80 °C，霧化，均勻噴于復(fù)配碳酸鈣粉體上，30-50 °C下30-40轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0-35min，停止轉(zhuǎn)動后，靜置20_30min即得。
[0007]本發(fā)明的有益效果為: (1)本發(fā)明添加納米氮化硅，本身具有潤滑性，并且耐磨損，為原子晶體；高溫時抗氧化，而且它還能抵抗冷熱沖擊，能夠增加碳酸鈣的耐磨性；
(2)本發(fā)明通過加入分散劑均勻分散，有效地防止微細(xì)化粒子的自聚，增加其在塑料、橡膠中的相容性和分散性；
(3)本發(fā)明采用霧化噴淋的方式完全充分地利用了硬脂酸，采用真空干燥的方法，使避免復(fù)配粉體二次團(tuán)聚；
(4)本發(fā)明制得的產(chǎn)品應(yīng)用于PVC塑料上，由于其表面化學(xué)鍵合的改性劑與PVC塑料具有良好相容性，表現(xiàn)出強(qiáng)的內(nèi)潤滑作用，從而削弱了 PVC分子間的作用力，使得體系流變性能改變，可提高擠出速度，使制品外觀光滑細(xì)膩；同時也說明在同等條件下，改性碳酸鈣可以增加填充量，也能達(dá)到良好節(jié)約成本的作用。
【具體實施方式】
[0008]一種高耐磨納米氮化硅復(fù)配活性碳酸鈣，其是由下述重量(kg)的原料制得:碳酸鈣95、納米氮化硅3、乙撐雙硬脂酸酰胺0.4、雙硬脂酸鋁0.4、檸檬酸三丁酯0.4、聚醋酸乙烯酯3、氧化聚乙烯蠟粉2、硅油0.2、檸檬酸1、硬脂酸6、卡波姆0.5、去離子水適量。
[0009]所述的一種高耐磨納米氮化硅復(fù)配活性碳酸鈣，制備方法包括以下步驟:
(O將碳酸鈣加入高速攪拌機(jī)中后，再加入氧化聚乙烯蠟粉、硅油、檸檬酸，于200rpm下80°C下攪拌均勻，得改性碳酸鈣備用；
(2)將納米氮化硅加入到適量去離子水中，45°C下攪拌均勻后，再將雙硬脂酸鋁、檸檬酸三丁酯、聚醋酸乙烯酯加入其中，48°C下攪拌均勻，得到復(fù)配溶液；
(3)將改性碳酸鈣與復(fù)配溶液混勻，球磨混合均勻得到混合漿料，加入除硬脂酸外其余原料，36°C下反應(yīng)40min ；
(4)步驟(3)所得反應(yīng)后的漿料靜置8h，于60°C下干燥8小時，后在80°C下真空干燥，得復(fù)配碳酸鈣粉體；
(5)將步驟(4)所得復(fù)配碳酸鈣粉體置于轉(zhuǎn)鼓上，45轉(zhuǎn)/分下36°C下預(yù)熱20min，再將硬脂酸加熱至80°C，霧化，均勻噴于復(fù)配碳酸鈣粉體上，50°C下30轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?5min，停止轉(zhuǎn)動后，靜置20min即得。
[0010]將普通碳酸鈣和本實施例的活性碳酸鈣分別按配方混料，室溫放置8h后在PLE331型轉(zhuǎn)矩流變儀進(jìn)行流變實驗，結(jié)果如表I所示:
表I流變實驗結(jié)果名稱最大扭矩/N.m平衡扭矩/N.m塑化時間/S
普通 CaCO337.425.0150
改性 CaCO331.322.3110
所述的材料配方為:PVC 100份，復(fù)合穩(wěn)定劑5份，KM355P 6份，普通CaCO3或本實施例的活性碳酸鈣20份
從表I可以看出，加入本實施例的活性碳酸鈣與普通碳酸鈣相比，扭矩降低，塑化時間明顯縮短，塑化速度變快，說明本實施例的活性碳酸鈣與PVC塑料體系相容性好，有利于加工。
【主權(quán)項】
1.一種高耐磨納米氮化硅復(fù)配活性碳酸鈣，其特征在于:其是由下述重量份的原料制得:碳酸鈣90-110、納米氮化硅2-4、乙撐雙硬脂酸酰胺0.2-0.4、雙硬脂酸鋁0.2-0.4、檸檬酸三丁酯0.2-0.4、聚醋酸乙烯酯2-3、氧化聚乙烯蠟粉1-2、硅油0.1_0.2、檸檬酸1_2、硬脂酸4-7、卡波姆0.3-0.5、去離子水適量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高耐磨納米氮化硅復(fù)配活性碳酸鈣，其特征在于:制備方法包括以下步驟: (O將碳酸鈣加入高速攪拌機(jī)中后，再加入氧化聚乙烯蠟粉、硅油、檸檬酸，于100-200rpm下70_80°C下攪拌均勻，得改性碳酸鈣備用； (2)將納米氮化硅加入到適量去離子水中，40-45?下攪拌均勻后，再將雙硬脂酸鋁、檸檬酸三丁酯、聚醋酸乙烯酯加入其中，45-50°C下攪拌均勻，得到復(fù)配溶液； (3)將改性碳酸鈣與復(fù)配溶液混勻，球磨混合均勻得到混合漿料，加入除硬脂酸外其余原料，33-36°C下反應(yīng) 30-40min ； (4)步驟(3)所得反應(yīng)后的漿料靜置7-9h，于60-70°C下干燥6_8小時，后在80_100°C下真空干燥，得復(fù)配碳酸鈣粉體； (5)將步驟(4)所得復(fù)配碳酸鈣粉體置于轉(zhuǎn)鼓上，40-50轉(zhuǎn)/分下30-40°C下預(yù)熱10-20min，再將硬脂酸加熱至70-80 °C，霧化，均勻噴于復(fù)配碳酸鈣粉體上，30-50 °C下30-40轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0-35min，停止轉(zhuǎn)動后，靜置20_30min即得。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高耐磨納米氮化硅復(fù)配活性碳酸鈣，其是由下述重量份的原料制得：碳酸鈣90-110、納米氮化硅2-4、乙撐雙硬脂酸酰胺0.2-0.4、雙硬脂酸鋁0.2-0.4、檸檬酸三丁酯0.2-0.4、聚醋酸乙烯酯2-3、氧化聚乙烯蠟粉1-2、硅油0.1-0.2、檸檬酸1-2、硬脂酸4-7、卡波姆0.3-0.5、去離子水適量。
【IPC分類】C09C3/10, C09C3/12, C09C3/08, C09C1/02, C09C3/06
【公開號】CN104962109
【申請?zhí)枴緾N201510269835
【發(fā)明人】汪金榮
【申請人】安徽省金匯環(huán)保材料有限公司
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年5月26日