1、产品描述
碳酸钙（CaCO3）广泛应用于聚氯乙烯（PVC）、聚烯烃（PP/PE）、热塑性弹性体、各类橡胶制品中，由于碳酸钙亲水性强，与有机聚合物相容性差，通常要对CaCO3粉体进行表面有机改性，目前，CaCO3粉体表面有机改性主要采用的改性剂有：
· 硬脂酸；
· 钛酸酯偶联剂；
· 铝酸酯偶联剂。
这些改性剂有效解决了无机粉体的亲油性，但未从根本上解决CaCO3在高分子聚合物基体中有效的分散和CaCO3粉体与有机聚合物界面的粘接性，从而给应用带来了：
· 加工熔体粘度高；
· 无机粉体在聚合物基体中分散性差；
· 大幅度降低复合材料的韧性和强度。
钛酸酯偶联剂与铝酸酯偶联剂的偶联效果优于硬脂酸，在粉体处理中得到广泛应用。但大部分钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂对粉体的水份含量极为敏感，即使粉体中微量的水份，偶联剂将失效。所以必须预先对粉体进行严格的高温脱水，不仅污染环境，而且能耗高，传统的钛酸酯偶联剂与铝酸酯偶联剂无法满足大规模连续粉体改性要求。
SP-830是一款专用于碳酸钙（CaCO3）表面处理的新型超分散剂，以其处理的CaCO3粉体不仅适用极性塑料（如PVC、ABS、EVA、AS、PMMA等塑料），也适用于非极性塑料（如PP/PE）和各类橡胶，其分子链段有许多锚固基团可牢固地锚固在CaCO3颗粒表面，有效解决CaCO3粉体在高温高熔体粘度高剪切条件下分散剂与无机粉体颗粒的解吸；其分散链段相当窄的分子量分布，赋予CaCO3在高分子聚合物基体中良好的分散性能；分子链段极性和非极性良好的平衡使得处理的碳酸钙适用于所有的极性和非极性高分子复合材料。
SP-830超分散剂处理CaCO3粉体应用于高分子复合材料，赋予：
· 加工流动性特别优异；
· 碳酸钙在高分子聚合物中优异的自分散性；
· 大幅度提高复合材料的力学性能；
· 更高的填充量。
SP-830超分散剂耐水性极好，处理无机粉体不需要高温脱水，便于CaCO3粉体企业大规模连续改性。对于填充母料生产企业不仅减少设备投入，也省去了脱水工艺，大幅度降低能耗和人力成本，更加环保。
SP-830超分散剂制备的碳酸钙母料大量填充聚烯烃制品，不会像传统偶联剂造成粉体在塑料制品表面析出。
SP-830超分散剂处理的粉体，与传统的偶联剂相比，在高分子材料中更高的填充量。
2、SP-830超分散剂性能指标
项 目 |
指 标 |
外 观 |
淡黄色流动液体 |
有效成份（%） |
～100 |
粘度（25℃，mPa·s） |
|
含水量（≤，%） |
0.5 |
酸值（mgKOH/g） |
90～100 |
3、SP-830使用量及使用方法
3.1 SP-830使用量
SP-830基于CaCO3粉体： 0.6%～1.2%
1250目重质CaCO3： 0.6%～0.8%
2000目重质CaCO3： 0.8%～1.0%
3000目重质CaCO3： 1.0%～1.2%
轻质CaCO3： 1.0%～1.2%
3.2使用方法
A:高混法：
将CaCO3投入高混机，开启搅拌，投入计量的SP-830，混合至100～110℃，出料。
B：连续改性：
将SP-830按比例喷射至预混合螺旋，进入连续改性机改性。
C：湿法改性：
（1）以1000kg CaCO3干料计，SP-830皂化成浆料：
SP-830： 10kg
NaOH： 0.75kg
自来水： 80kg
工艺：将自来水投入皂化釜，投入NaOH，升温至60℃，投入SP-830，搅拌成均匀白色浆料即为SP-830皂化液。
（2）包覆改性：将CaCO3浆料投入包覆釜，开启搅拌，投入SP-830皂化液，搅拌20min，压滤，干燥，粉碎，分级即得湿法的改性碳酸钙。
4、SP-830超分散剂的应用
4.1 SP-830超分散剂的降粘特性
将有机处理过的CaCO3分别分散在DOP和白油中，测试体系的粘度值是评估分散剂和偶联剂的分散性能非常重要的方法之一。
表4.1a CaCO3表面处理配方表
序 号 |
S-18 |
NDZ-201 |
AS-200 |
SP-830 |
重质碳酸钙（1250目） |
100 |
100 |
100 |
100 |
硬脂酸 |
0.8 |
— |
— |
— |
钛酸酯偶联剂（NDZ-201） |
— |
0.8 |
— |
— |
铝酸酯偶联剂 |
— |
— |
0.8 |
— |
SP-830超分散剂 |
— |
— |
— |
0.8 |
重质CaCO3改性工艺：将重质CaCO3投入高混机，搅拌120℃，脱水，分别投入偶联剂，混合5min，出料。
硬脂酸（S-18）： 不需要脱水，混合至105℃～110℃。
钛酸酯（NDZ-201）： 需要120℃脱水后，混合至130℃。
铝酸酯（AS-200）： 需要120℃脱水后，混合至130℃。
SP-830： 不需要脱水，混合至105℃～110℃。
将改性的CaCO3按：改性CaCO3/白油=70/100，改性CaCO3/DOP=70/100混合均匀，用NDZ-5S数字旋转粘度计测试粘度。
表4.1b 改性CaCO3/白油=70/100粘度值
项 目 |
硬脂酸（S-18） |
钛酸酯（NDZ-201） |
铝酸酯（AS-200） |
SP-830分散剂 |
旋转粘度（25℃，mPa·s） |
1430 |
6756 |
1280 |
190 |
表4.1c 改性CaCO3/DOP=70/100粘度值
项目 |
硬脂酸（S-18） |
钛酸酯（NDZ-201） |
铝酸酯（AS-200） |
SP-830分散剂 |
旋转粘度（25℃，mPa·s） |
2300 |
1084 |
1806 |
302 |
从表4.1b和表4.1C表明：SP-830与极性聚合物和非极性聚合物具有良好的相容性，SP-830在聚合物/CaCO3熔体中具有很好的降粘性和加工流动性。
4.2 SP-830处理粉体在PVC中应用
以1250目重钙，分别以硬脂酸、铝酸酯偶联剂（AS-100）、钛酸酯偶联剂（NDZ-201）、SP-830超分散剂在高混机进行改性处理，处理剂用量按CaCO3的1%处理的粉体，分别标记为S-18（硬脂酸处理）、AS-100（铝酸酯处理）、NDZ-201（钛酸酯处理）、SP-830（SP-830分散剂处理），PVC配料配方如下：
表4.2a PVC配料配方表
原料 |
重钙 |
S-18 |
AS-100 |
NDZ-201 |
SP-830 |
SP-830A |
SP-830B |
PVC粉（SG-5） |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
CPE |
9 |
9 |
9 |
9 |
9 |
9 |
9 |
ACR加工助剂 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
复合热稳定剂 |
4.0 |
4.0 |
4.0 |
4.0 |
4.0 |
4.0 |
4.0 |
钛白粉 |
3.0 |
3.0 |
3.0 |
3.0 |
3.0 |
3.0 |
3.0 |
重钙（1250目） |
20 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
S-18 |
— |
20 |
— |
— |
— |
— |
— |
AS-100 |
— |
— |
20 |
— |
— |
— |
— |
NDZ-201 |
— |
— |
— |
20 |
— |
— |
|
SP-830 |
— |
— |
— |
— |
20 |
30 |
40 |
按表4.2a进行配料，高混预塑化，注塑成标准样条，打缺口，制成标准冲击样条，按国家标准进行冲击韧性测试，测试表如下：
表4.2b 冲击韧性测试表
项目 |
重钙 |
S-18 |
AS-100 |
NDZ-201 |
SP-830 |
SP-830A |
SP-830B |
冲击韧性（23℃，KJ/m2） |
19.0 |
21.0 |
21.5 |
22 |
24.5 |
22.3 |
20.6 |
从以上测试，在同等填加量下，SP-830超分散剂具有更高的冲击韧性。在保持同样的冲击强度情况下，SP-830具有更高的填充量，填充量可以提高30%～80%以上。低填充PVC制品可以增加填充量50%～80%，高填充PVC制品可以提高20%～50%填充量。SP-830超分散剂可以大大降低PVC制品的生产成本，提高PVC制品的力学性能。
5、SP-830安全性、包装规格
· SP-830无毒无味，已通过SGS认证，按一般化学品储运。
· SP-830包装：桶装，180kg/桶。
