[发明专利]一种碳酸钙表面活性剂

说明书

技术领域

本发明涉及用于碳酸钙的改性剂，及其制备方法和使用方法。 

背景技术

碳酸钙作为一种重要的化工原料广泛用于人造大理石、造纸、涂料、塑料、化妆品等的生产中。随着人们对产品质量要求的提高，对碳酸钙的细度和均匀性的要求也日益提高。对于超细碳酸钙生产及应用，表面改性显得尤为重要。因为超细碳酸钙粒径变得很小，表面原子数增多，表面能增高，吸附作用增强，粒子间趋于相互团聚，从而导致粒子在聚合物基体中不能很好地分散；同时，碳酸钙亲水疏油的共性使其与聚合物容易形成界面缺陷。对超细碳酸钙进行表面改性，是拓宽其市场领域的必要途径。 

表面改性剂的研发是粉体改性的重要领域之一，也是粉体深加工和新型复合材料领域研究的新热点。碳酸钙的活性改性实际上就是选择特定的表面改性剂，对碳酸钙颗粒表面进行包覆处理，使之成为功能填充材料。表面改性剂的种类和改性工艺将直接影响表面改性效果。 

碳酸钙的改性在20世纪50年代就开始大量研究，从改性剂上有：偶联剂，表面活性剂，有机硅，有机酸以及水溶性高分子物质等。从形式上分：固相包覆，液相包覆和气相包覆。从原理上分：物理学法修饰与化学法修饰。 

从改性剂方面看，改性碳酸钙的现状至少存在以下不足： 

其一，最常用的是长链脂肪酸，例如硬脂酸，虽然把碳酸钙的表面极性消除，从无机表面变有机表面，但是，不饱和聚酯却是弱极性特性，造成两者固液界面接触角反而增大，降低了润湿的可能性。

其二，偶联剂改性，包括钛酸酯，铝酸酯与硼酸酯，甚至某些硅烷，但是，它们都是成本偏高，缺乏成本竞争优势。 

其三，表面活性剂，它们都无法独立完成包覆粉体的多项性能，包括增加润湿，提高流平性，降低下游产品粘度，改善和易性等。 

总之，所有市面上的改性剂用在600目的碳酸钙改性中，如果控制改性剂加入成本为每吨40元以内的话，它们的DOP吸油值只能停留在18以上，若要想将其吸油值降到12以下，目前无法办到，至少国内目前仍是空白。 

上述碳酸钙改性剂产生的不足，是因为上述改性剂组分单一、过于考虑单纯、忽略下游使用、缺乏具体应用针对性所致。 

发明内容

本发明旨在克服现有技术应用于超细碳酸钙（例如600目）改性时，不能同时实现低成本、增加润湿、提高流平性、降低下游产品粘度、改善和易性的不足，提供一种碳酸钙表面活性剂，其不但能增加润湿，提高流平性，降低下游产品粘度，改善和易性，而且成本低。用于600目的碳酸钙改性，控制改性剂加入成本为每吨40元以内，DOP吸油值降到12以下。从而提高与不饱和聚酯的相亲性，降低树脂粉体体系的粘度，改善体系和易性，提高下游产品性能，降低下游产品如人造大理石的生产成本。 

为此，本发明一种碳酸钙表面活性剂的技术方案是： 

一种碳酸钙表面活性剂，其组分为:硬酯酸，异丙醇，乙二醇，二乙二醇丁醚，异辛醇，铝酸酯，氨基硅油，失水山梨醇单月桂酸酯，聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯；以重量计，硬酯酸10份，异丙醇15份，乙二醇5份，二乙二醇丁醚7份，异辛醇8份，铝酸酯液体15份，氨基硅油5份，失水山梨醇单月桂酸酯15份，聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯20份。

一种碳酸钙表面活性剂，其组分为:硬酯酸，异丙醇，乙二醇，二乙二醇丁醚，异辛醇，铝酸酯，氨基硅油，失水山梨醇单月桂酸酯，聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯；以重量计，硬酯酸8～12份，异丙醇13～17份，乙二醇4～6份，二乙二醇丁醚6～8份，异辛醇7～9份，铝酸酯液体13～17份，氨基硅油4～6份，失水山梨醇单月桂酸酯13～17份，聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯18～22份。 

一种碳酸钙表面活性剂，其生产步骤： 

（1）在反应釜中按配比加入硬酯酸，然后升温至75～85摄氏度熔解；

 （2）按配比将异丙醇加入上述反应釜中，搅拌4～6分钟；

 （3）将（2）的反应釜降温至35～45摄氏度；     

（4）将其余组分乙二醇、二乙二醇丁醚、异辛醇、铝酸酯、氨基硅油、失水山梨醇单月桂酸酯及聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯按配比一次性加入（3）的反应釜中，并搅拌8～12分钟，即是产品一种碳酸钙表面活性剂；

   （5）出料称量分装。