一種高耐磨納米氮化硅復配活性碳酸鈣的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及碳酸鈣領域，確切地說是一種高耐磨納米氮化硅復配活性碳酸鈣。
【背景技術】
[0002]氮化硅是一種重要的結構陶瓷材料。它是一種超硬物質，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異的特性，人們常常利用它來制造軸承、氣輪機葉片、機械密封環、永久性模具等機械構件。如果用耐高溫而且不易傳熱的氮化硅陶瓷來制造發動機部件的受熱面，不僅可以提高柴油機質量，節省燃料，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。
[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合型高效加工助劑，對無機粉體表面進行改性活化處理而成。經改性處理后的碳酸鈣粉體，表面形成一種特殊的包層結構，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生界面作用，從而提高制品的抗沖擊強度，是一種性能優良的增量型填充助劑。

【發明內容】

[0004]本發明的目的在于提供一種高耐磨納米氮化硅復配活性碳酸鈣。
[0005]上述目的通過以下方案實現:
一種高耐磨納米氮化硅復配活性碳酸鈣，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，得到復配溶液；
(3)將改性碳酸鈣與復配溶液混勻，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 30-40min ；
(4)步驟(3)所得反應后的漿料靜置7-9h，于60-70°C下干燥6_8小時，后在80_100°C下真空干燥，得復配碳酸鈣粉體；
(5)將步驟(4)所得復配碳酸鈣粉體置于轉鼓上，40-50轉/分下30-40°C下預熱10-20min，再將硬脂酸加熱至70-80 °C，霧化，均勻噴于復配碳酸鈣粉體上，30-50 °C下30-40轉/分攪拌30-35min，停止轉動后，靜置20_30min即得。
[0007]本發明的有益效果為: (1)本發明添加納米氮化硅，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)本發明通過加入分散劑均勻分散，有效地防止微細化粒子的自聚，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，使避免復配粉體二次團聚；
(4)本發明制得的產品應用于PVC塑料上，由于其表面化學鍵合的改性劑與PVC塑料具有良好相容性，表現出強的內潤滑作用，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，也能達到良好節約成本的作用。
【具體實施方式】
[0008]一種高耐磨納米氮化硅復配活性碳酸鈣，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，得到復配溶液；
(3)將改性碳酸鈣與復配溶液混勻，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40min ；
(4)步驟(3)所得反應后的漿料靜置8h，于60°C下干燥8小時，后在80°C下真空干燥，得復配碳酸鈣粉體；
(5)將步驟(4)所得復配碳酸鈣粉體置于轉鼓上，45轉/分下36°C下預熱20min，再將硬脂酸加熱至80°C，霧化，均勻噴于復配碳酸鈣粉體上，50°C下30轉/分攪拌35min，停止轉動后，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型轉矩流變儀進行流變實驗，結果如表I所示:
表I流變實驗結果名稱最大扭矩/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，復合穩定劑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。
【主權項】
1.一種高耐磨納米氮化硅復配活性碳酸鈣，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.根據權利要求1所述的一種高耐磨納米氮化硅復配活性碳酸鈣，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，得到復配溶液； (3)將改性碳酸鈣與復配溶液混勻，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 30-40min ； (4)步驟(3)所得反應后的漿料靜置7-9h，于60-70°C下干燥6_8小時，后在80_100°C下真空干燥，得復配碳酸鈣粉體； (5)將步驟(4)所得復配碳酸鈣粉體置于轉鼓上，40-50轉/分下30-40°C下預熱10-20min，再將硬脂酸加熱至70-80 °C，霧化，均勻噴于復配碳酸鈣粉體上，30-50 °C下30-40轉/分攪拌30-35min，停止轉動后，靜置20_30min即得。
【專利摘要】本發明公開了一種高耐磨納米氮化硅復配活性碳酸鈣，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
【申請號】CN201510269835
【發明人】汪金榮
【申請人】安徽省金匯環保材料有限公司
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年5月26日