重质碳酸钙作为一种重要的无机颜料填料,广泛应用于橡胶、涂料、造纸和塑料等行业。而未改性的重质CaCO3表面亲水性强,与有机物的亲和性和相容性差,容易在基体材料中团聚,从而在填料与聚合物的界面形成缺陷。这种界面缺陷极易产生局部应力,降低复合材料的力学性能和韧性,从而使重CaCO3颗粒失去增强作用。
用表面改性剂对重质碳酸钙进行表面包覆。改性剂中的亲油基团可以与聚合物牢固结合,而改性剂中的亲水基团可以与重CaCO3颗粒表面结合。这样可以降低无机填料(重质碳酸钙)与基体材料之间的界面能,使两种相容性差的材料重质碳酸钙和聚合物通过表面包覆改性剂& ldquo分子桥& rdquo紧密结合在一起,有利于大大提高复合材料的整体性能。
因此,为了获得综合性能良好的复合材料,有必要采用表面包覆改性的方法来充分改善重质碳酸钙粒子在基体材料中的分散性。重质碳酸钙的表面包覆改性剂一般采用低分子量、两亲性结构的有机化合物。其中,硬脂酸是一种广泛用于重质碳酸钙表面包覆的改性剂。然而,为了实现改性剂在重质碳酸钙上的均匀包覆,需要在较高的温度、较长的时间和较高的机械力的条件下进行,这将导致重质碳酸钙的生产工艺增加。
研磨过程可以研磨颗粒以形成更大的新生成的表面。这些新形成的表面具有较高的表面能,容易吸附表面改性剂,有利于在室温下实现改性剂对重质碳酸钙的均匀包覆。探讨了重质碳酸钙研磨和表面改性的新技术,为重质碳酸钙的改性提供参考。
1个实验
1.1改性重质碳酸钙的制备
按900 g计,粒径约为45μM CaCO3干粉,配成固相质量分数为75%的浆料,加入占CaCO3干粉质量1%~3%的硬脂酸。浆料在42℃时的初始粘度为147 mPa & middots,静置20分钟后粘度为228 mPa & middots .碳酸钙浆料的体积约为600毫升。在搅拌分散机中,以1 000转/分的速度搅拌90分钟。停止搅拌,取出浆料,在180℃的烘箱中干燥,干燥后取出改性块,用粉碎机高速粉碎3 min,得到改性CaCO3干粉。
1.2样品的性能和特征
采用LS-POP(6)激光粒度分析仪对重质碳酸钙进行粒度分析。用YQ-Z-48A白度计测量样品的白度。重质碳酸钙的活化度和吸油值符合HG/t 2567 & mdash;分析了1994年《工业活性沉淀碳酸钙》的标准要求。
2结果和讨论
2.1改性重质碳酸钙的粒度分析

2.2活化度和吸油值分析
图2显示了不同硬脂酸添加量对改性重质碳酸钙的活化度和吸油值的影响。

图3显示了不同硬脂酸添加量对改性重质碳酸钙白度的影响。

3结论
粒度为45微米时在m重质碳酸钙浆料中添加硬脂酸,采用研磨改性方法,通过研磨粉碎制备改性碳酸钙浆料。干燥粉碎后,对CaCO3干粉进行改性。利用激光粒度分析仪研究了CaCO3干粉的粒度、活化度和吸油值。结果表明,重质碳酸钙研磨改性一体化过程可以在室温下实现。研磨后,CaCO3的粒径为45 μmm下降到2μ;m .随着硬脂酸含量的增加,重质碳酸钙的活化程度增加,吸油值降低。硬脂酸添加量为2%(质量分数)时,重质碳酸钙活化度超过98%,吸油值降至0.267 g/g。研磨改性一体化工艺有助于降低重质碳酸钙的生产成本,提高产品竞争力。