一種tpr鞋材專用透明填料功能碳酸鈣的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種TPR鞋材專用透明填料功能碳酸鈣的制備方法，在納米碳酸鈣漿料的懸浮液中，加入一定量的鋁酸鈉和硅酸鈉的混合液，攪拌下繼續(xù)通入窯氣進行碳化水解，然后加入水溶性硅烷偶聯(lián)劑，加入量以碳酸鈣重量計2～3%，進行表面包覆處理0.1～1小時，最后過濾漿料至含水量小于45%的濾餅，在90～110℃烘干，即得TPR透明填料功能碳酸鈣，本發(fā)明方法，工藝簡單，所得的功能碳酸鈣以10-15%的添加量添加到TPR鞋材中，在TPR鞋材制造過程中，添加量為10～15%，所得的TPR鞋材有較好的透明度、光澤度，且韌性好、比重小，成本低。
【專利說明】一種TPR鞋材專用透明填料功能碳酸鈣的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種TPR專用鞋材透明填料功能碳酸鈣的制備方法，具體的說是在納 米碳酸鈣的表面均勻包覆一層硅鋁溶膠，調(diào)整碳酸鈣粉體折光率，制備TPR鞋材專用透明 填料功能碳酸鈣的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] TPR是一類應(yīng)用廣泛兼具有橡膠和塑料特性的熱塑性彈性體高分子材料，目前很 多橡膠領(lǐng)域都可以采用熱塑性彈性體替代，特別是鞋材市場隨著橡膠底制品領(lǐng)域的不斷擴 大，對TPR鞋底的需求量越來越大，品質(zhì)要求越來越高。一般TPR鞋材料填充超細活性碳酸 鈣后能提高其制品的韌性、拉伸強度和耐磨性，但由于填充超細活性碳酸鈣后其透明度下 降，影響了鞋材底多彩多姿的外觀效果。目前TPR鞋材料生產(chǎn)廠家要求制品既要外觀好、韌 性好、衛(wèi)生性能好、比重小、成本低等，還要保持基本的透明度、光澤度。面對鞋料制品不斷 創(chuàng)新升級，研究和開發(fā)TPR專用透明填充料，已成為科研院所和生產(chǎn)廠家關(guān)注的重點。
[0003] 影響TPR透明性主要取決于無機填料顆粒大小和無機填料與基體折光率的差異。 作為填料粒徑越小，分散性越好，則意味著填料在PE成核時有較多的結(jié)晶中心，晶體的顆 粒度就小，則TPR的透明性就好。另一個重要因素是PE的折光率與填料的折光率越相近， 則TPR的透明度也好。一般TPR折光率1. 43-1. 63,而碳酸鈣的兩個折光率分別為1. 658和 1.486,由于兩者的折光率相差大，即使加入少量的碳酸鈣，仍顯現(xiàn)出不透明性也是自然的。 因此作為TPR透明填料碳酸鈣，不但要求粒徑小，分散性好，更關(guān)鍵的是經(jīng)表面處理后的碳 酸鈣與TPR樹脂有相近的折光率。
[0004] 在研究各類無機粉體的折光率時發(fā)現(xiàn)，二氧化硅的折光率為1. 544,氫氧化鋁的折 光率為1. 57,硅膠的折光率為1. 4?1. 6。提高碳酸鈣在TPR中的透明性，除了控制碳酸鈣 的粒徑大小外，主要是通過碳酸鈣表面的修飾，致密包覆硅鋁溶膠，并控制一定的硅鋁比， 就能得到與TPR相近的折光率，從而提高填料在TPR中的透明性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是公開一種TPR透明填料納米碳酸鈣的制備方法，以 克服現(xiàn)有碳酸鈣填料在TPR鞋材料中透明度差，缺乏鞋材底多彩多姿的外觀效果。
[0006] 本發(fā)明的原理是：在納米碳酸鈣的表面均勻包覆硅鋁溶膠復(fù)合物，調(diào)整粉體的折 光率與TPR樹脂相近， 本發(fā)明所需要解決的技術(shù)問題，可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)： 一種TPR鞋材專用透明填料功能碳酸鈣的制備方法，其特征在于，依次包括如下步驟： (1) 在pH為6. 5?7的納米碳酸鈣水懸浮液漿料中，在攪拌下加入液體鋁酸鈉和硅酸 鈉的混合液，加入量以A1203和Si0 2的總量計是納米碳酸鈣重量的8?10% ; (2) 在攪拌下通入窯氣進行碳化水解，鋁酸鈉和硅酸鈉在窯氣的作用下，水解析出硅鋁 復(fù)合溶膠均勻致密包覆于納米碳酸鈣的表面； (3) 在已包覆硅鋁復(fù)合溶膠的碳酸鈣漿料中加入水溶性硅烷偶聯(lián)劑進行包覆處理，硅 烷偶聯(lián)劑的加入量是納米碳酸鈣漿料重量的2?3%，包覆處理30?50分鐘； (4) 將包覆后的漿料過濾至含水量小于45%的濾餅，在90?110°C烘干，即得TPR鞋材 專用透明填料功能碳酸鈣。
[0007] 所述的TPR鞋材專用透明填料功能碳酸鈣的制備方法，其特征在于：所述的納米 碳酸鈣懸浮液漿料中納米碳酸鈣的粒徑為80?100納米，漿料中的納米碳酸鈣重量百分濃 度為10?14%。
[0008] 所述的TPR鞋材專用透明填料功能碳酸鈣的制備方法，其特征在于：所述鋁酸鈉 和硅酸鈉混合液中，鋁、硅的摩爾比為3 : 2?2 : 3。
[0009] 所述的TPR鞋材專用透明填料功能碳酸鈣的制備方法，其特征在于：在加入鋁 酸鈉和硅酸鈉混合液的碳酸鈣漿料中，通入窯氣進行水解反應(yīng)，水解反應(yīng)的溫度為30? 40°C，并控制窯氣的流量，使水解反應(yīng)的時間為2?3小時，當反應(yīng)液的pH降至7左右時， 則為反應(yīng)終點。
[0010] 本發(fā)明的有益效果： 由本發(fā)明方法合成的功能填料納米碳酸鈣，在TPR鞋材制造過程中，添加量為TPR量的 10?15%，所得的TPR鞋材有較好的透明度、光澤度，且韌性好、比重小。
[0011] 本發(fā)明方法工藝簡單，易于推廣。

【具體實施方式】
[0012] 為了使本發(fā)明的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具 體實施例，進一步闡述本發(fā)明。
[0013] 實施例1 在1立方米的反應(yīng)釜中，加入濃度為12% (重量濃度）粒徑在90nm左右，pH為6. 5? 7. 0的納米碳酸I丐楽料0. 9立方米，在高攪拌下加入由5公斤錯酸鈉（NaA102)和26公斤娃 酸鈉（Na2Si0 3 ·9Η20)混合配制的水溶液，在攪拌下通入窯氣(窯氣中C02氣體的體積比含量 為28%)，窯氣流量為3立方米/小時進行碳化，反應(yīng)液溫度為35°C，鋁酸鈉和硅酸鈉在C0 2 氣體的作用下，水解析出硅鋁溶膠包覆在納米碳酸鈣的表面。碳化反應(yīng)2小時20分鐘，反應(yīng) 液的pH值降為7. 0即為反應(yīng)的終點，水解完全。此時再加入由南京品寧偶聯(lián)劑有限公司生 產(chǎn)的型號為DN-630水溶性硅烷偶聯(lián)劑2. 1公斤，繼續(xù)攪拌反應(yīng)40分鐘，最后將漿料過濾， 105 °C干燥，獲得本發(fā)明TPR透明填料納米碳酸鈣粉體。采用國家標準（GB/T19588-2004 )對 該產(chǎn)品進行檢測，其平均粒徑為90nm，白度92. 1，吸油值21，無團聚現(xiàn)象。該產(chǎn)品作為TPR 鞋材專用透明填料，在相同配方情況下添加量為10%，使TPR鞋材仍有較好的透明性。
[0014] 實施例2 與實施例1相似的方法，納米碳酸鈣漿料重量百分濃度為14%，在高攪拌下加入由9公 斤鋁酸鈉（NaA102)和31公斤硅酸鈉（Na2Si03 · 9H20)混合配制的水溶液，在攪拌下通入窯 氣，窯氣流量為5立方米/小時進行碳化，反應(yīng)液的溫度為32-38°C，碳化反應(yīng)2小時15分 鐘水解完全。再加入DN-630水溶性硅烷偶聯(lián)劑3. 1公斤，繼續(xù)攪拌反應(yīng)40分鐘，最后漿料 過濾，105°C干燥，獲得本發(fā)明TPR透明填料納米碳酸鈣粉體。對該產(chǎn)品進行檢測，其平均粒 徑為90nm，白度92. 5,吸油值22. 1，無團聚現(xiàn)象。該產(chǎn)品作為TPR鞋材專用透明填料，在相
【權(quán)利要求】
1. 一種TPR鞋材專用透明填料功能碳酸鈣的制備方法，其特征在于，依次包括如下步 驟： (1) 在pH為6. 5?7的納米碳酸鈣懸浮液漿料中，在攪拌下加入液體鋁酸鈉和硅酸鈉 的混合液，加入量以A1203和Si0 2的總量計是納米碳酸鈣重量的8?10% ; (2) 在攪拌下通入窯氣進行碳化水解，鋁酸鈉和硅酸鈉在窯氣的作用下，水解析出硅鋁 復(fù)合溶膠均勻致密包覆于納米碳酸鈣的表面； (3) 在已包覆硅鋁復(fù)合溶膠的碳酸鈣漿料中加入水溶性硅烷偶聯(lián)劑進行包覆處理，硅 烷偶聯(lián)劑的加入量是納米碳酸鈣漿料重量的2?3%，包覆處理30?50分鐘； (4) 將包覆后的漿料過濾至含水量小于45%的濾餅，在90?110°C烘干，即得TPR鞋材 專用透明填料功能碳酸鈣。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的TPR鞋材專用透明填料功能碳酸鈣的制備方法，其特征在于： 所述的納米碳酸鈣懸浮液漿料中納米碳酸鈣的粒徑為80?100納米，漿料中的納米碳酸鈣 重量百分濃度為10?14%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的TPR鞋材專用透明填料功能碳酸鈣的制備方法，其特征在于： 所述鋁酸鈉和硅酸鈉混合液中，鋁、硅的摩爾比為3 : 2?2 : 3。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的TPR鞋材專用透明填料功能碳酸鈣的制備方法，其特征在于： 在加入鋁酸鈉和硅酸鈉混合液的碳酸鈣漿料中，通入窯氣進行水解反應(yīng)，水解反應(yīng)的溫度 為30?40°C，并控制窯氣的流量，使水解反應(yīng)的時間為2?3小時，當反應(yīng)液的pH降至7 左右時，則為反應(yīng)終點。
【文檔編號】C08K3/26GK104109260SQ201310135665
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2013年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月18日
【發(fā)明者】顧達, 張和慶, 姚成, 朱士洲 申請人:蕪湖卓越納米新材料有限公司