聚氨酯密封膠專用納米碳酸鈣的表面處理方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及納米碳酸巧領域，特別設及一種聚氨醋密封膠專用納米碳酸巧的表面 處理方法。
【背景技術】
[0002] 納米碳酸巧是工業(yè)碳酸巧中極為重要的一種，廣泛應用于塑料、橡膠、涂料、膠黏 劑、油墨等領域。由于其較大的比表面積而具有高表面活性，表現(xiàn)出很強的表面結合能。高 品質(zhì)納米碳酸巧應用于高分子材料不僅起到增量填充作用，還可賦予一些聚合物復合材料 較好的加工性能，提高復合材料力學性能，美化制品外觀，起功能化改性作用。在聚氨醋密 封膠加工業(yè)中，納米碳酸巧已成為不可或缺的重要填料，主要起增強效應，還賦予密封膠優(yōu) 異的觸變性。
[0003] 納米碳酸巧粒徑小，表面能大，在干燥與應用過程中容易出現(xiàn)硬團聚。運種硬團聚 顆粒不易在填充聚氨醋密封膠的捏合過程中解聚，形成應力集中點，降低制品力學強度，還 會影響密封膠外觀。目前，解決團聚的問題主要手段是對納米碳酸巧進行表面處理，選用的 表面處理劑通常為脂肪酸或其鹽。運類表面處理劑雖然可W在一定程度上改善粉體分散 性，但處理后的納米碳酸巧與聚氨醋基體相容性不佳，補強性能難W得到有效提升，而且在 大量填充后容易造成聚氨醋體系出現(xiàn)宏觀的相分離現(xiàn)象，力學性能顯著下降。
[0004] 美國發(fā)明專利US6255433中表明，使用硬脂酸改性的納米碳酸巧填充聚氨醋密 封膠后，碳酸巧表面的處理劑隨著時間的推移會在制品表面析出凝結，造成密封膠外觀不 良，性能惡化，耐水性能較差。 陽0化]中國發(fā)明專利CN102702795A公開了一種聚氨醋膠專用納米碳酸巧的制備方法。 該方法采用了脂肪酸、有機酸醋和硅烷偶聯(lián)劑對納米碳酸巧進行表面包覆改性。硅烷偶聯(lián) 劑物理吸附于碳酸巧表面，運部分處理劑在空氣中容易受潮水解而導致失活。此外，運些處 理劑與聚氨醋體系的鏈段相容性不佳，難W大量填充。
[0006] 中國發(fā)明專利CN104098929A公開了一種聚氨醋革用填料碳酸巧的表面處理方 法，該碳酸巧的處理方法包括W下步驟：硬脂酸溶于二甲基甲酯胺（DMF)中，再加入碳酸 巧，充分混合，然后將碳酸巧置入對漉擠壓機中擠壓2-10次，得到聚氨醋革用填料碳酸巧。 該方法僅采用了常規(guī)的硬脂酸作為處理劑，且硬脂酸只能在碳酸巧表面形成物理吸附，改 性劑容易析出。
[0007] 綜上所述，已有技術生產(chǎn)的納米碳酸巧無法滿足高品質(zhì)聚氨醋密封膠的生產(chǎn)需 求。
[0008] 公開于該【背景技術】部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不應 當被視為承認或W任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現(xiàn)有技術。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的在于針對上述技術問題，提供一種與聚氨醋具有良好相容性，能顯 著提高聚氨醋密封膠力學性能的活性納米碳酸巧的表面處理方法。
[0010] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種聚氨醋密封膠專用納米碳酸巧的表面處理方 法，包括W下步驟： W11] (1)制漿，制備納米碳酸巧漿液； 陽01引 似一次表面處理，在所述步驟（1)制得的納米碳酸巧漿液中加入脂肪酸與賴氨 酸的混合皂化液，攬拌；
[0013] (3)脫水、干燥，將所述步驟（2)所制得的改性納米碳酸巧漿液進行脫水和干燥處 理，控制粉料含水量《0. 3% ;
[0014] (4) 一次粉碎：將所述步驟（3)制得的粉料用針磨粉碎設備進行粉碎；
[0015] (5)二次表面處理，將所述步驟（4)制得的納米碳酸巧加入高速攬拌機中，在加熱 模式下高速攬拌，當物料溫度升至80-90°C后加入二甲基硅油與3- (3-氨基苯氧基）丙基Ξ 甲氧基硅烷的混合改性劑，當物料溫度升至loo-iior時停止攬拌，出料；
[0016] (6)二次粉碎：將所述步驟（5)制得的納米碳酸巧重新粉碎，得到聚氨醋密封膠專 用活性納米碳酸巧產(chǎn)品。
[0017] 優(yōu)選地，上述技術方案中，所述步驟（2)中加入脂肪酸與賴氨酸的混合皂化液的 量W碳酸巧干基質(zhì)量計為2. 5-3. 5%。
[0018] 優(yōu)選地，上述技術方案中，所述混合皂化液中脂肪酸與賴氨酸的質(zhì)量比為1-5 :1。
[0019] 優(yōu)選地，上述技術方案中，所述步驟（2)中混合皂化液的制備方法如下：將脂肪酸 和賴氨酸混合，皂化溫度為90°C，皂化劑為氧化鋼或氨氧化鐘，皂化劑的用量為脂肪酸與賴 氨酸總重量的10-17%，皂化液濃度巧制為5-10%。
[0020] 優(yōu)選地，上述技術方案中，所述脂肪酸的碳原子數(shù)目為12-22個，所述脂肪酸包括 月桂酸、肉豆違酸、棟桐酸、硬脂酸、油酸和花生酸中的一種或多種的任意組合。
[0021] 優(yōu)選地，上述技術方案中，所述步驟巧）中加入混合改性劑的量W碳酸巧干基質(zhì) 量計為0.5-1. 0%。
[0022] 優(yōu)選地，上述技術方案中，所述混合改性劑中二甲基硅油與3-(3-氨基苯氧基）丙 基Ξ甲氧基硅烷的質(zhì)量比為0. 1-0. 25 :1。 陽02引優(yōu)選地，上述技術方案中，所述步驟（1)中的制漿為，將抑為6. 8-7. 5、BET比表 面積為25. 0-35. 0m2/g、質(zhì)量濃度為10-30%的納米碳酸巧懸浮液加入反應蓋中，啟動攬拌 器，通入水蒸氣加熱溫度至75-95Γ，恒溫。
[0024] 優(yōu)選地，上述技術方案中，所述的納米碳酸巧懸浮液，是通過化學沉淀法制備，呈 類立方狀；所述步驟（1)的納米碳酸巧漿液為濃縮或陳化或陳化再濃縮的納米碳酸巧漿液 [00巧]優(yōu)選地，上述技術方案中，干燥為鏈帶干燥或閃蒸干燥或兩者的組合。 陽0%] 本發(fā)明聚氨醋密封膠專用納米碳酸巧的表面處理方法的反應機理如下：
[0027] 本發(fā)明方法在一次表面改性中引入了賴氨酸，該處理劑在碳酸巧表面為化學吸 附，且與聚氨醋體系中的剛性鏈段具有很好的相容性，填充聚氨醋密封膠后能夠最大程度 減弱填料與聚合物基體間的宏觀相分離程度。二次改性中的與3-(3-氨基苯氧基）丙基Ξ 甲氧基硅烷可通過氨基與異氯酸根的反應可W將碳酸巧填料錯固在聚氨醋剛性鏈段的周 圍，從而增加剛性鏈段的剛性，促進聚氨醋體系內(nèi)部中的剛性鏈段與柔性鏈段發(fā)生微相分 離，有利于力學強度的提高。聚氨醋體系中部分異氯酸根被消耗，取而代之的是烷氧基團， 運部分基團更容易吸潮水解而發(fā)生固化反應，從而有利于縮短聚氨醋密封膠的表干時間， 增加交聯(lián)密度。此外，二甲基硅油與3-(3-氨基苯氧基）丙基Ξ甲氧基硅烷的復配，可W顯 著降低碳酸巧填料的吸水性能。
[0028] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果：經(jīng)本發(fā)明聚氨醋密封膠專用納米碳 酸巧的表面處理方法改性的納米碳酸巧產(chǎn)品與聚氨醋體系具有良好的相容性，易于分散， 減弱了填料與聚氨醋基體的宏觀相分離，促進了聚氨醋內(nèi)部剛性鏈段與柔性鏈段的微相分 離，顯著提高力學性能，而且可W有效縮短聚氨醋密封膠的表干時間。本發(fā)明制備方法簡 單，工藝可行，生產(chǎn)成本低，具有較好的經(jīng)濟效益和社會效益。
【附圖說明】
[0029] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的聚氨醋密封膠專用納米碳酸巧的表面處理方法的工藝流程 圖。
【具體實施方式】
[0030]下面結合附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細描述，但應當理解本發(fā)明的保 護范圍并不受【具體實施方式】的限制。
[0031] 除非另有其它明確表示，否則在整個說明書和權利要求書中，術語"包括"或其變 換如"包含"或"包括有"等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而并未排除其它 元件或其它組成部分。
[0032] 納米碳酸巧漿液的制備：
[0033] 將化C03含量大于98. 5%的石灰石在1050°C溫度下般燒3小時得生石灰；生石灰 與水按重量比1:5在70±5°C溫度下充分消化得熟石灰漿；石灰漿經(jīng)篩分除渣，加水稀釋至 0曰(0巧2固