本發(fā)明屬于納米碳酸鈣，具體涉及一種橡塑專用納米碳酸鈣制備工藝。
背景技術(shù)：
1、碳酸鈣是一種重要的無機(jī)化工產(chǎn)品，作為填充劑，被廣泛應(yīng)用于橡膠、塑料、造紙、涂料、油墨、醫(yī)藥等領(lǐng)域。納米碳酸鈣是工業(yè)碳酸鈣中極為重要的一種，在高分子材料填充應(yīng)用中，其獨(dú)特的補(bǔ)強(qiáng)性和增韌效果為材料性能帶來了顯著提升。
2、然而，納米碳酸鈣由于其超細(xì)的粒徑和極高的表面能，在橡膠加工過程中容易自發(fā)團(tuán)聚，不能與橡膠基體很好的相容，補(bǔ)強(qiáng)效果受限。而且，團(tuán)聚的納米碳酸鈣會在材料內(nèi)部形成應(yīng)力集中點(diǎn)，降低橡膠制品的力學(xué)強(qiáng)度。普通的納米碳酸鈣的粒子為比表面積為20～35m2/g，吸油值（dop）為20～35ml/100g,與橡膠、塑料等聚合物的接觸面積不夠，只能作為半補(bǔ)強(qiáng)材料，還達(dá)不到補(bǔ)強(qiáng)材料的標(biāo)準(zhǔn)。
3、另一方面，紫外線輻射對橡膠制品構(gòu)成了重大威脅，其通過加速材料的老化進(jìn)程，引發(fā)物理性能衰退、化學(xué)結(jié)構(gòu)破壞及外觀質(zhì)量劣化等一系列不可逆損傷。因此，橡膠配方中往往會加入一定量的紫外線吸收劑。但是，紫外線吸收劑與橡膠基體的相容性不足時，在高溫、高濕或長期應(yīng)力作用下，吸收劑分子可能向材料表面遷移并揮發(fā)，導(dǎo)致防護(hù)功能逐漸失效。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提出的一種橡塑專用納米碳酸鈣制備工藝，實(shí)現(xiàn)了納米碳酸鈣在橡膠中的高補(bǔ)強(qiáng)性能與長效抗紫外線功能的集成，具體是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
2、一種橡塑專用納米碳酸鈣制備工藝，包括如下步驟：
3、（1）將石灰石經(jīng)破碎、煅燒、消化、過篩、陳化后得到精制石灰乳；
4、（2）調(diào)整精制石灰乳的密度至1.04～1.15g/cm3，基于精制石灰乳干基質(zhì)量添加0.8％～1.5％分散劑，均勻分散，得到霧化漿液；
5、（3）碳化塔溫度25℃，底部通入c02/n2混合氣體，霧化漿液從頂部垂直噴出，反應(yīng)生成非晶中間體，當(dāng)體系ph降至9.5時，中斷混合氣體，收集塔底物質(zhì)，得到碳化液；
6、（4）碳化液轉(zhuǎn)移至碳化釜，基于碳化液的干基質(zhì)量添加1％～2％晶型控制劑，按照質(zhì)量比（3～4）∶（1～2）∶（1～1.5）添加環(huán)己烷、非離子型表面活性劑、助表面活性劑，碳化液與環(huán)己烷的質(zhì)量比為（2～3）∶（3～5），碳化釜溫度25℃，20khz超聲分散，形成油包水型微乳液；
7、（5）碳化釜溫度35℃，從釜底通入c02/n2混合氣體，進(jìn)行碳化反應(yīng)，當(dāng)ph降至8時停止碳化，得到納米碳酸鈣漿液；
8、（6）碳化釜升溫至45℃，基于納米碳酸鈣漿液的干基質(zhì)量，添加8％～10％改性二氧化鈦，超聲分散，形成核殼結(jié)構(gòu)，基于改性二氧化鈦的添加量，加入5％～8％聚丙烯酸，超聲分散，升溫至55℃并保溫；
9、（7）氨水調(diào)節(jié)乙醇溶劑ph至9.0，基于納米碳酸鈣漿液的干基質(zhì)量，加入0.5％～1％硬脂酸、0.5％～1％硅烷偶聯(lián)劑以及0.5％～0.8％苯基三甲氧基硅烷，分散于乙醇溶劑，超聲分散，乙醇溶劑與納米碳酸鈣漿液的質(zhì)量比為（0.2～0.5）∶（1～3），得到改性液；
10、（8）改性液加入碳化釜與納米碳酸鈣漿液混合，碳化釜50℃，高剪切分散，靜置分層收集下層漿液，用乙醇洗滌，得到改性后的納米碳酸鈣漿液；
11、（9）改性后的納米碳酸鈣漿液經(jīng)脫水、洗滌、干燥、氣流粉碎，得到橡塑專用的納米碳酸鈣顆粒。
12、優(yōu)選的，所述步驟（3）中，霧化漿液噴入前5min通入c02/n2混合氣體，霧化速率為0.5～1m3/h，混合氣體流量為2.5～5m3/h。
13、優(yōu)選的，所述步驟（3）中，c02的體積分?jǐn)?shù)為50％～60％。
14、優(yōu)選的，所述步驟（5）中，c02的體積分?jǐn)?shù)為30％～40％，氣體流速0.3～0.5m3/min。
15、優(yōu)選的，所述分散劑由六偏磷酸鈉、聚丙烯酸鈉復(fù)配而成。
16、優(yōu)選的，所述晶型控制劑為檸檬酸、一水檸檬酸、檸檬酸三鈉、檸檬酸三鉀、d-葡萄糖酸鈉、d-葡萄糖酸、馬來酸、馬來酸酐、水解聚馬來酸酐、富馬酸中的一種或多種。
17、優(yōu)選的，所述非離子型表面活性劑為司盤20、司盤40、司盤60、司盤80、司盤83、司盤85中的一種或多種。
18、優(yōu)選的，所述助表面活性劑為正丁醇、異丙醇中的一種或多種。
19、采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明的有益效果是：
20、1.交錯的紡錘形納米碳酸鈣在橡膠基體中形成多維支撐，當(dāng)橡膠制品受到外力作用時，納米碳酸鈣粒子能夠有效傳遞應(yīng)力并分散應(yīng)力集中，增強(qiáng)抗變形能力；
21、2.改性后的納米碳酸鈣表面形成疏水層，降低顆粒表面能，提升與橡膠基體的相容性，苯基三甲氧基硅烷的剛性苯環(huán)通過物理纏結(jié)增強(qiáng)與橡膠基體分子鏈的結(jié)合強(qiáng)度；
22、3.caco3@tio2核殼結(jié)構(gòu)中，表面的tio2通過吸收中波紫外線和散射長波紫外線，實(shí)現(xiàn)全波段屏蔽，提升抗紫外線效率，tio2通過化學(xué)鍵與caco3相結(jié)合，避免傳統(tǒng)紫外線吸收劑分遷移或揮發(fā)。
1.一種橡塑專用納米碳酸鈣制備工藝，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡塑專用納米碳酸鈣制備工藝，其特征在于：所述步驟（3）中，霧化漿液噴入前5min通入c02/n2混合氣體，霧化速率為0.5～1m3/h，混合氣體流量為2.5～5m3/h。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的橡塑專用納米碳酸鈣制備工藝，其特征在于：所述步驟（3）中，c02的體積分?jǐn)?shù)為50％～60％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡塑專用納米碳酸鈣制備工藝，其特征在于：所述步驟（5）中，c02的體積分?jǐn)?shù)為30％～40％，氣體流速0.3～0.5m3/min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡塑專用納米碳酸鈣制備工藝，其特征在于：所述分散劑由六偏磷酸鈉、聚丙烯酸鈉復(fù)配而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡塑專用納米碳酸鈣制備工藝，其特征在于：所述晶型控制劑為檸檬酸、一水檸檬酸、檸檬酸三鈉、檸檬酸三鉀、d-葡萄糖酸鈉、d-葡萄糖酸、馬來酸、馬來酸酐、水解聚馬來酸酐、富馬酸中的一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡塑專用納米碳酸鈣制備工藝，其特征在于：所述非離子型表面活性劑為司盤20、司盤40、司盤60、司盤80、司盤83、司盤85中的一種或多種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡塑專用納米碳酸鈣制備工藝，其特征在于：所述助表面活性劑為正丁醇、異丙醇中的一種或多種。