一種應用于硅酮膠的高性能納米碳酸鈣制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種納米碳酸鈣制造方法的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種應用于硅酮膠的 高性能納米碳酸鈣制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，硅酮膠主要用于制造各種密封膠，作為硅酮膠的主要功能性填充物，納米碳 酸鈣應用于膠料中時可與膠料有良好的親和性，可以加速膠的交聯(lián)反應，大大改善體系的 觸變性，增強尺寸的穩(wěn)定性，提高膠的機械性能，達到填充及補強雙重作用，同時它能使膠 料表面光滑細膩，即使增加添加分量后，密封膠的性能也基本不受影響。納米碳酸鈣的結(jié)構(gòu) 和性能對硅酮膠的產(chǎn)品功能起決定性影響，特別是高檔硅酮膠對于所用的納米碳酸鈣要求 極高。傳統(tǒng)納米碳酸鈣的工藝流程一般包括石灰石煅燒-石灰消化反應-碳化反應-表面 處理-脫水干燥-粉碎分級等，考慮到技術(shù)和設備上的原因，現(xiàn)時的碳化反應過程很容易受 反應條件的波動影響，這使得所生產(chǎn)的納米碳酸鈣粒子晶型不夠理想，分散性不好，此外， 納米碳酸鈣產(chǎn)品所進行的表面處理過程還沒有體現(xiàn)功能性的作用，現(xiàn)時的納米碳酸鈣產(chǎn)品 在粘結(jié)性、伸長率、強度等方面還不能滿足高檔硅酮膠的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種應用于硅酮膠的高性能 納米碳酸鈣制造方法，該應用于硅酮膠的高性能納米碳酸鈣制造方法制作的納米碳酸鈣應 用于硅酮膠，在粒子的分散性、觸變性、粘結(jié)性和伸長率等方面得到明顯改善，采用獨特的 碳化技術(shù)進行碳化反應，氣液兩相在噴射器的混合腔、噴嘴、噴流腔中高壓高速強烈紊流接 觸，極大降低了傳質(zhì)阻力，此碳化技術(shù)確保了碳酸鈣粒子的晶型穩(wěn)定，粒度分布幅度窄，分 散性好；本發(fā)明采用三次表面處理，并進行兩次粉碎處理，這種三次包覆的辦法可以改善產(chǎn) 品的分散性，觸變性、粘結(jié)性和伸長率，使得生成的納米碳酸鈣產(chǎn)品應用于硅酮膠時更明顯 地表現(xiàn)出其功能性材料的特點。
[0004] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種應用于硅酮膠的高性能納米碳 酸鈣制造方法，包括以下步驟： (1) 石灰石煅燒反應：高純度石灰石經(jīng)高溫煅燒得到氧化鈣和含有二氧化碳的尾氣； (2) 石灰消化反應：把氧化鈣配比熱水進行消化反應得到氫氧化鈣乳液，氫氧化鈣乳液 經(jīng)多級除渣提純后，調(diào)整至質(zhì)量濃度為5-12% ; (3) 碳化反應：加入晶型控制劑的石灰乳液經(jīng)栗送入噴射器高速噴流，形成負壓吸入 經(jīng)洗滌提純的二氧化碳氣體，氣液兩相在噴射器的混合腔、噴嘴、噴流腔中高壓高速強烈紊 流接觸；石灰乳液與二氧化碳氣體進行碳化反應生成碳酸鈣，碳化反應的初始反應溫度為 18-25°C，終點溫度為 25-60°C; (4) 一次表面處理：利用表面處理劑對碳酸鈣粒子表面進行第一次表面處理； (5) 二次表面處理：利用表面處理劑對碳酸鈣粒子表面進行第二次表面包覆處理； (6) 壓濾干燥及一次粉碎； (7) 三次表面處理：利用表面處理劑對碳酸鈣粒子表面進行第三次表面處理，做成包裹 型納米顆粒； (8) 二次粉碎、粉選分級處理及包裝。
[0005] 該步驟（3)中石灰乳液的栗送流量為100-500m3/h，壓力達0· 30-0.70MPa。
[0006] 該步驟（3)中吸入二氧化碳氣體的流量為20-60m3/min。
[0007] 該步驟（3)中的晶型控制劑為檸檬酸，檸檬酸的添加質(zhì)量為石灰乳液質(zhì)量的 0. 01-0. 5%〇
[0008] 該步驟（4)中所用表面處理劑為飽和脂肪酸及其鹽，表面處理劑的質(zhì)量為碳酸鈣 質(zhì)量的〇. 1-5%。
[0009] 該步驟（5)中所用表面處理劑為不飽和脂肪酸及其鹽，表面處理劑質(zhì)量為碳酸鈣 質(zhì)量的〇. 01-1%。
[0010] 該步驟（7)中所用表面處理劑為飽和脂肪酸及其鹽，表面處理劑質(zhì)量為碳酸鈣質(zhì) 量的 0. 1-3%。
[0011] 該步驟（4)、步驟（5)和步驟（7)中進行的表面處理過程溫度控制在30-130°C之 間。
[0012] 本發(fā)明的構(gòu)思是： (1)從改善粒子晶型、粒徑大小入手：運用全自動壓力旋轉(zhuǎn)噴射碳化技術(shù)進行碳化反 應，氫氧化鈣乳液通過大口徑噴頭進入氣液混合腔，形成高速射流；同時在氣液混合腔內(nèi)產(chǎn) 生強大的負壓，進入擴壓器，從而使吸入室壓力降低，形成真空，將大量二氧化碳氣體吸入 氣液混合腔中；在強大負壓和高速射流的共同作用下，將吸入氣液混合腔中的二氧化碳氣 體剪切、粉碎、乳化；強烈的紊流又改變了氣液雙膜之間的氣壓梯度和濃度梯度，同時負壓 和強烈剪切及攪拌促使雙膜界面高頻振蕩，使氣泡直徑大幅度減小，氣泡數(shù)目急劇增加，增 大了氣泡的比表面積、極大降低了傳質(zhì)阻力。此碳化技術(shù)確保了碳酸鈣粒子的晶型穩(wěn)定，粒 度分布幅度窄，分散性好。
[0013] (2 )控制石灰乳液的初始溫度、濃度、C02濃度和流量及加入適合的晶型控制劑，就 可以控制碳酸鈣的粒子達到要求。
[0014] (3)改善碳酸鈣的表面處理方法及流程，改善產(chǎn)品的分散性、觸變性、粘結(jié)性和伸 長率。
[0015] 綜上所述，本發(fā)明的應用于硅酮膠的高性能納米碳酸鈣制造方法采用獨特的全自 動壓力旋轉(zhuǎn)噴射碳化技術(shù)進行碳化反應，氣液兩相在噴射器的混合腔、噴嘴、噴流腔中高壓 高速強烈紊流接觸，極大降低了傳質(zhì)阻力，此碳化技術(shù)確保了碳酸鈣粒子的晶型穩(wěn)定，粒度 分布幅度窄，分散性好；本發(fā)明采用三次表面處理，并進行兩次粉碎處理，這種三次包覆的 辦法可以改善產(chǎn)品的分散性，觸變性、粘結(jié)性和伸長率，使得生成的納米碳酸鈣產(chǎn)品應用于 硅酮膠時更明顯地表現(xiàn)出其功能性材料的特點。
【具體實施方式】
[0016] 實施例1 本實施例1所描述的一種應用于硅酮膠的高性能納米碳酸鈣制造方法，制備步驟如 下： 在30M3的反應釜中加入20M3濃度為8%的Ca(OH) 2乳液，反應前加入3. 5kg檸檬酸 搞拌，反應起始溫度控制在18°C，啟動噴射栗栗送Ca(0H) 2乳液，吸入濃度為33%的C02 氣體進行碳化，C02流量為40m3 /min，碳化至PH值為7,得到納米碳酸媽衆(zhòng)液。
[0017] 將4. 16kg的NaOH及40kg的硬脂酸溶解于90°C的水中皂化，待PH值穩(wěn)定后，加 入48kg的棕櫚油繼續(xù)搞拌30分鐘，制成表