一種高觸變性硅酮膠專(zhuān)用納米活性碳酸鈣的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及一種納米活性碳酸鈣的制備方法，尤其是一種高觸變性硅酮膠專(zhuān)用納米活性碳酸鈣的制備方法。
【背景技術(shù)】
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[0002]硅酮膠是室溫固化(RTV)硅橡膠的重要組成部分，在室溫下無(wú)需加熱、無(wú)需光照或其它特殊條件，即可固化為彈性體，使用十分方便。
[0003]硅酮膠具有耐高低溫、耐氣候老化及耐臭氧等顯著特點(diǎn)，還具有對(duì)多種基材粘接性良好、抗位移能力強(qiáng)等特點(diǎn)，因此成為隱框幕墻關(guān)鍵的、也是唯一的結(jié)構(gòu)粘接密封材料。
[0004]硅酮膠的主要成份是羥基硅油(甲基三甲氧基硅烷)，影響硅酮結(jié)構(gòu)膠粘接的強(qiáng)度取決于膠的化學(xué)組分、配方、增強(qiáng)劑的種類(lèi)和用量等。
[0005]目前硅酮結(jié)構(gòu)膠使用的超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣的吸油值低，制成硅酮膠后粘度小，韌性差，拉伸強(qiáng)度低，易流掛，只能作為低檔產(chǎn)品使用。使用的納米碳酸鈣粒子以其獨(dú)有的特性被用作硅酮膠的增強(qiáng)劑，極大提高了膠的拉伸強(qiáng)度、模量和硬度。雖然納米活性碳酸鈣極大地提高了硅酮膠的韌性和拉伸強(qiáng)度，但由于粒子小，比表面大，制成膠的粘度大，觸變性差，不利于施工。作為性能優(yōu)異的硅酮膠用功能填料，除了要有較好拉伸強(qiáng)度和韌性，還必須要有較高的觸變性，便于施工。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種碳酸鈣粒度適中，經(jīng)表面處理后在硅酮膠體系中分散性好，粘度低，觸變性好的高觸變性硅酮膠專(zhuān)用納米活性碳酸鈣的制備方法。
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的思路是制備粒度適中的納米碳酸鈣粒子，然后進(jìn)行表面修飾處理，從而使碳酸鈣粒子在硅酮膠的基體中維持特定均衡作用力。當(dāng)外力小于該作用力時(shí)，粒子間呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)避免膠料流掛，而外力大于該作用力時(shí)，粒子間呈分散狀態(tài)，具有較小的粘度，便于施工，即所謂具有較高的觸變性。具有該性能的產(chǎn)品制備方法包括如下步驟:
[0008](I)在低濃度和低溫下生成碳酸鈣晶核；
[0009](2)在氫氧化鈣漿料中加入步驟(I)制備的碳酸鈣晶核攪拌均勻后形成第一氫氧化鈣混合漿料，然后再加入晶型控制劑攪拌均勻形成第二氫氧化鈣混合漿料，控制第二氫氧化鈣混合漿料碳化的起始溫度，在攪拌下通入窯氣進(jìn)行碳化生成一定粒徑大小和均分散的納米碳酸鈣漿料；
[0010](3)將步驟(2)制備的納米碳酸鈣漿料在高剪切乳化機(jī)的作用下進(jìn)行復(fù)合包覆處理；
[0011](4)將包覆處理后的漿料壓濾、干燥、解聚，即得高觸變性硅酮膠專(zhuān)用納米活性碳酸鈣。
[0012]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，在所述步驟(I)中，所述在低濃度和低溫下生成碳酸鈣晶核是指:將精制的質(zhì)量濃度3.4?3.6%氫氧化鈣漿料冷卻至20°C以下，在攪拌下通入含二氧化氣體的體積量為28?32%的窖氣，每分鐘窖氣的通入量為每立方米的氫氧化鈣漿料量的0.2立方米進(jìn)行碳化，控制碳化溫度低于22°C，碳化時(shí)間為15?20分鐘，生成納米碳酸鈣晶核。
[0013]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，在所述步驟(2)中，所述氫氧化鈣漿料的溫度28?32°C，氫氧化鈣漿料的質(zhì)量濃度為10.5?11.5%。
[0014]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，在所述步驟(2)中，所述碳酸鈣晶核的加入量為氫氧化鈣漿料質(zhì)量的25?30%。。
[0015]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，在所述步驟(2)中，所述氫氧化鈣混合漿料的濃度是指混合后含氫氧化鈣質(zhì)量為8.5?9.5%。
[0016]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，在所述步驟(2)中，所述的晶型控制劑的加入量為最終混合漿料全部生成碳酸鈣重量的1.2?1.7%。
[0017]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，在所述步驟(2)中，所述晶型控制劑為乳糖與蔗糖復(fù)合晶型控制劑，乳糖與蔗糖的質(zhì)量比為1:1。
[0018]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，在所述步驟(2)中，所述碳化的起始溫度為26?28。。。
[0019]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，在所述步驟(2)中，所述窯氣通入量為第二氫氧化鈣混合漿料每立方米每分鐘為1.0立方米的窯氣。
[0020]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，在所述步驟(2)中，所述在攪拌下通入窯氣進(jìn)行碳化生成一定粒徑大小和均分散的納米碳酸鈣漿料是指在常溫下碳化至第二氫氧化鈣混合漿料的PH值降至7，再繼續(xù)碳化10分鐘即為碳化終點(diǎn)。
[0021]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述納米碳酸鈣漿料的粒徑為110?130納米。
[0022]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，在所述步驟(3)中，所述將步驟⑵制備的納米碳酸鈣漿料在高剪切乳化機(jī)的作用下進(jìn)行復(fù)合包覆處理是指將步驟(2)制備的納米碳酸鈣漿料升溫至75°C，在高剪切乳化機(jī)的作用下，加入硬脂酸與椰子油復(fù)合包覆劑進(jìn)行包覆處理I小時(shí)。
[0023]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述硬脂酸與椰子油復(fù)合包覆劑的加入量為步驟
(2)制備的納米碳酸鈣漿料中碳酸鈣總量的2.5?4.0%。
[0024]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述硬脂酸與椰子油復(fù)合包覆劑中硬脂酸與椰子油的質(zhì)量比為1: 0.8?1: 1.2。
[0025]本發(fā)明采用上述技術(shù)方案的有益效果是:
[0026](I)、碳酸鈣晶核是在較稀的氫氧化鈣漿料和較低的溫度下生成，晶核均勻。
[0027](2)、可以通過(guò)控制碳酸鈣晶核數(shù)的量及后期的碳化速率，從而達(dá)到粒子分布均勻，實(shí)現(xiàn)粒子大小的控制。
[0028](3)、采用復(fù)合包覆劑，調(diào)節(jié)粒子在硅酮膠基體中的作用力，從而實(shí)現(xiàn)可調(diào)的膠體觸變性，提高膠料的使用性能。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，但應(yīng)該理解這些實(shí)施例并不限制本發(fā)明的范圍，在不違背本發(fā)明精神和范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可對(duì)本發(fā)明作出改變和改進(jìn)以便在不同的條件下實(shí)施。
[0030]實(shí)施例1
[0031]在11立方米的間隙鼓泡攪拌式碳化釜中，加入2.5立方米，濃度為3.5%的氫氧化鈣漿料冷卻至20°C，在攪拌下通入二氧化碳?xì)怏w的體積百分濃度為30%的窯氣，流量為0.5立方米/分進(jìn)行碳化15分鐘，漿料升溫至21.5°C。然后再加入濃度為11.2%的氫氧化I丐楽料7.5立方米，并加入7公斤乳糖和9公斤鹿糖的混合液進(jìn)行碳化，控制窖氣的流量為10立方米/分，碳化100分鐘后，漿料的溫度為39°C，pH值降至7，再繼續(xù)碳化10分鐘即為碳化終點(diǎn)。
[0032]將16公斤的硬脂酸和20公斤的椰子油加至250公斤90°C的熱水中，并加6公斤固堿進(jìn)行皂化。然后將皂化乳液加入已升溫至75°C的碳酸鈣漿料中，并恒溫?cái)嚢璋蔡幚鞩小時(shí)。最后將表面處理后的漿料過(guò)濾至含水量小于40%的濾餅，并在80?110°C烘干，解聚即獲得本發(fā)明產(chǎn)品。
[0033]該產(chǎn)品在TEM電鏡上測(cè)得粒徑在110?130納米，無(wú)團(tuán)聚現(xiàn)象，白度93.2，吸油值
16.5，模擬硅酮制樣測(cè)得膠樣的稠度為11.2cm，該產(chǎn)品可作為高觸變性硅酮膠專(zhuān)用納米活性碳酸鈣。