本發(fā)明涉及改性碳酸鈣技術領域，尤其涉及一種腰果酚基聚氧乙烯醚復合處理劑改性的形貌可控納米碳酸鈣粉體及其制備方法。
背景技術：
碳酸鈣粉體是一種十分常見的無機材料，其主要應用于造紙、橡膠、塑料、涂料、油墨等產品中作為補強填料。在實際使用過程中采用的碳酸鈣填料多為微米級甚至納米級的產品，這些微尺度的碳酸鈣填料具有很高的表面能，在基體中分散性差、容易團聚結塊，從而嚴重影響填充改性效果，需要對其進行表面改性處理，以提高其使用性能。
目前市售的納米碳酸鈣粉體多采用硬脂酸或脂肪酸鹽進行干法包覆改性處理，這些類別的處理方法得到的粉體雖然在分散性、吸油值、活化度等方面均得到一定的改善，但是由于其耐溫性較差，不適用于高溫加工環(huán)境，對填充的基體材料會產生不良影響，使用范圍有效。《復合改性劑對納米碳酸鈣的表面改性》一文利用月桂酸與二辛/葵酸甘油酯聚氧乙烯醚共混復合產品對納米碳酸鈣進行濕法改性處理，改性后的納米碳酸鈣粉體不易團聚，表面活化度提高，疏水性提高，耐溫性更佳，避免了硬脂酸類改性劑的缺陷，然而而其引入的月桂酸對金屬有一定的腐蝕性，改性后的碳酸鈣粉體使用范圍依然受到限制，不是令人滿意的改性處理結果。。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種腰果酚基聚氧乙烯醚復合處理劑改性的形貌可控納米碳酸鈣粉體及其制備方法。
本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：
一種腰果酚基聚氧乙烯醚復合處理劑改性的形貌可控納米碳酸鈣粉體，該納米碳酸鈣粉體由以下重量份的原料制成：氧化鈣30-50、二氧化碳（工業(yè)純）適量、腰果酚基聚氧乙烯醚復合處理劑0.5-1、去離子水200-500、離子液體1-20、無水乙醇15-20。
所述的腰果酚基聚氧乙烯醚復合處理劑由以下重量份的原料制得：腰果酚5-10、環(huán)氧乙烷0.5-1.5、烯丙基乙氧基硅烷5-20、四（二甲基乙烯基硅氧基）硅烷5-20、95%乙醇150-300、KOH催化劑0.005-0.01、Pt/C催化劑0.001-0.005、稀鹽酸溶液適量、無水乙醇適量；制備方法為：
（1）先將腰果酚與烯丙基乙氧基硅烷投入反應容器中，隨后加入95%乙醇，并加入適量的稀鹽酸溶液，調節(jié)體系pH值為4-5，在40-50℃條件下攪拌反應3-5h，反應結束后經抽濾、洗滌、真空干燥處理，得烯丙基硅烷接枝腰果酚備用；
（2）將烯丙基硅烷接枝腰果酚與四（二甲基乙烯基硅氧基）硅烷混合，并加入Pt/C催化劑，在氮氣氛圍下將反應體系加熱至50-60℃，反應5-10h，反應結束后經抽濾、醇洗，得超支化聚硅氧烷改性腰果酚備用；
（3）將制備的超支化聚硅氧烷改性腰果酚、KOH催化劑依次加入高壓反應釜中，密閉后開啟加熱和攪拌系統(tǒng)，并通入氮氣，在158-165℃條件下充分攪拌混合脫水處理，處理完畢后控制釜內壓力為0.01-0.05MPa，接著投入環(huán)氧乙烷，攪拌反應5-8h，反應結束后加入適量的稀鹽酸調節(jié)體系pH呈中性，隨后降溫出料，即得所述的腰果酚基聚氧乙烯醚復合處理劑。
所述的離子液體為：1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽、1，3-二甲基咪唑雙三氟甲磺酰亞胺鹽中的一種或兩種。
所述的一種腰果酚基聚氧乙烯醚復合處理劑改性的形貌可控納米碳酸鈣粉體的制備方法包括以下步驟：
（1）先將離子液體、去離子水分別投入反應容器中，在氮氣氛圍下強烈攪拌混合20-30min，隨后將體系加熱至80-85℃，緊接著加入氧化鈣，研磨攪拌消化2-3h，形成氫氧化鈣漿料，陳化10-15h后備用；
（2）將腰果酚基聚氧乙烯醚投入無水乙醇中，攪拌使其完全溶解后注入步驟（1）制備的漿液中，攪拌混合均勻，保持攪拌狀態(tài)，向體系中通入二氧化碳氣體，至體系pH值穩(wěn)定為中性時停止通氣，并繼續(xù)攪拌混合50-80min，反應結束后體系過濾，過濾物經洗滌、真空干燥、分散即得所述納米碳酸鈣粉體。
本發(fā)明的優(yōu)點如下：
（1）在碳酸鈣粉體的制備過程中，在溶劑中加入了適量的離子液體，其有效的提高了體系對二氧化碳氣體的吸附溶解性，溶液中二氧化碳的濃度提高，生產效率更高，并實現(xiàn)了粉體的形貌可控，獲得了形貌和性能更優(yōu)的碳酸鈣粉體。
（2）利用硅氫加成反應，制備了一種新型的接枝超支化聚硅氧烷的腰果酚基聚氧乙烯醚表面活性劑，這種活性劑具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性和與樹脂體系的相容性，其改性后的納米碳酸鈣粉體不僅具有良好的分散性和疏水性，同時在高熱情況下對樹脂無不良影響。
具體實施方式
一種腰果酚基聚氧乙烯醚復合處理劑改性的形貌可控納米碳酸鈣粉體，該納米碳酸鈣粉體由以下重量份的原料制成：氧化鈣30、二氧化碳（工業(yè)純）適量、腰果酚基聚氧乙烯醚復合處理劑0.5、去離子水200、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽1、無水乙醇15。
其中腰果酚基聚氧乙烯醚復合處理劑由以下重量份的原料制得：腰果酚5、環(huán)氧乙烷0.5、烯丙基乙氧基硅烷5、四（二甲基乙烯基硅氧基）硅烷5、95%乙醇150、KOH催化劑0.005、Pt/C催化劑0.001、稀鹽酸溶液適量、無水乙醇適量；制備方法為：
（1）先將腰果酚與烯丙基乙氧基硅烷投入反應容器中，隨后加入95%乙醇，并加入適量的稀鹽酸溶液，調節(jié)體系pH值為4，在40℃條件下攪拌反應3h，反應結束后經抽濾、洗滌、真空干燥處理，得烯丙基硅烷接枝腰果酚備用；
（2）將烯丙基硅烷接枝腰果酚與四（二甲基乙烯基硅氧基）硅烷混合，并加入Pt/C催化劑，在氮氣氛圍下將反應體系加熱至50℃，反應5h，反應結束后經抽濾、醇洗，得超支化聚硅氧烷改性腰果酚備用；
（3）將制備的超支化聚硅氧烷改性腰果酚、KOH催化劑依次加入高壓反應釜中，密閉后開啟加熱和攪拌系統(tǒng)，并通入氮氣，在158℃條件下充分攪拌混合脫水處理，處理完畢后控制釜內壓力為0.01MPa，接著投入環(huán)氧乙烷，攪拌反應5h，反應結束后加入適量的稀鹽酸調節(jié)體系pH呈中性，隨后降溫出料，即得所述的腰果酚基聚氧乙烯醚復合處理劑。
該實施例改性納米碳酸鈣粉體的制備方法包括以下步驟：
（1）先將離子液體、去離子水分別投入反應容器中，在氮氣氛圍下強烈攪拌混合20min，隨后將體系加熱至80℃，緊接著加入氧化鈣，研磨攪拌消化2h，形成氫氧化鈣漿料，陳化10h后備用；
（2）將腰果酚基聚氧乙烯醚投入無水乙醇中，攪拌使其完全溶解后注入步驟（1）制備的漿液中，攪拌混合均勻，保持攪拌狀態(tài)，向體系中通入二氧化碳氣體，至體系pH值穩(wěn)定為中性時停止通氣，并繼續(xù)攪拌混合50min，反應結束后體系過濾，過濾物經洗滌、真空干燥、分散即得所述納米碳酸鈣粉體。
制得的納米碳酸鈣粉體性能測試結果為：
粒度D50：75nm；粘度：22.6mPa.s；活化度：100%；吸油值：25.4；沉降體積：0.78ml/g。