重质碳酸钙活化的研究_何力.pdf

第 25 卷 第 3 期 武 汉 纺 织 大 学 学 报 Vol.25 No.3 2 0 1 2 年 0 6 月 J O U R N A L O F W U H A N T E X T I L E U N I V E R S I T Y J u n . 2 0 1 2 重质碳酸钙活化的研究 * 何 力，吴紫维，钱晶晶，陈益人 （武汉纺织大学 纺织科学与工程学院，湖北 武汉 430073） 摘 要：采用硬脂酸对1500目重质碳酸钙进行湿法活化，利用正交实验研究了硬脂酸加入量、反应温度和反应时 间对活化效果的影响。测定了改性前后重质碳酸钙活化度，并用红外光谱进行表征。 关键词 ：重质碳酸钙；硬脂酸；活化 中图分类号：TQ132.3+2 文献标识码：A 文章编号：1009－5160(2012)03－0034－03 由于重质碳酸钙粉具有一系列优越的物化性质（尤其是物理性质），诸如易分散性、表面亲水性、光 泽度和白度、硬度低、填充量大等，因而是重要的化工原料，其应用领域包括造纸、塑料、橡胶、电缆、 油漆和涂料、粘结剂、密封剂、日化、医药、饲料以及复合新型钙塑材料等。由于重钙的工业性能好、来 源广、价格低，其新的应用领域不断出现[1] 。 但碳酸钙填充于各种聚合物中，存在明显的缺点：一是表面亲水疏油，在聚合物内部分散性差；二是 碳酸钙和高聚物本体结合力差，仅能起增容作用，当使用高比例碳酸钙填充时，会导致聚合物材料性能急 剧下降，以致于制品难以被加工和使用[2] 。为了改善重质碳酸钙与聚合物的相容性和分散性，增强其亲和 力，必须采用不同的表面改性剂和处理方法对碳酸钙进行表面改性。目前碳酸钙表面改性的方法有：表面 化学反应改性、偶联剂改性、机械化学改性、表面接枝改性、表面包覆改性等[3] 。 硬脂酸是一种成本低廉的有机酸，其分子结构中具有类似偶联剂的亲水疏油的基团[4] 。所以，本文采 用硬脂酸，应用湿法表面改性处理方法对 1500 目重质碳酸钙进行活化，将活化度作为评价重质碳酸钙改 性效果的指标，考察在常压条件下，通过改变添加表面改性剂用量、活化时间和活化温度观察对重质碳酸 钙的改性效果，研究改性剂用量、改性温度和改性时间等因素对改性效果的影响，进而为重质碳酸钙的应 用提供依据。 1 实验部分 1.1 原料和仪器 实验试剂及仪器见表 1。 表 1 实验试剂及仪器 原料及仪器名称 规格及型号 生产单位 硬脂酸 分析纯 国药集团化学试剂有限公司 重质碳酸钙 1500 目 自购 烘箱 DHG90A 系列 上海索谱仪器有限公司 电子天平 BS 124 S Sartorius 循环水式多用真空泵 SHB-ⅢA 郑州成城科工贸易有限公司 实验室超纯水机 QYFX-10A 重庆前沿水处理设备有限公司 集热式恒温磁力搅拌器 DF-101S 武汉科尔仪器设备有限公司 1.2 重质碳酸钙的活化 取一定量 1500 目重质碳酸钙粉末，加入适量的三级水，将悬浮液倒入三口烧瓶中，用集热式恒温磁 力搅拌器进行加热，控制一定的温度，预热一段时间后，边搅拌边加入一定量的硬脂酸