一种磁性黑板用无扬尘高填充量粉笔技术领域
本发明涉及粉笔技术领域，尤其涉及一种磁性黑板用无扬尘高填充量粉笔。
背景技术
粉笔是日常生活中广为使用的工具，一般用于书写在黑板上。普通粉笔的成分主要是硫酸钙的一种白色沉淀物，其粉尘被老师和学生吸入，就会直接造成呼吸道、肺部感染，引发气管炎、哮喘、肺炎等疾病的发生，而有害物质流入血管，又会造成心、肺功能衰竭，引发多种疾病，从而严重损害教师和学生的身心健康。
发明内容
本发明提出了一种磁性黑板用无扬尘高填充量粉笔，不仅在干、湿黑板上书写流畅、不打滑，而且字迹清晰，书写过程中掉落的粉尘可吸附在磁性黑板表面，不会产生扬尘，擦除不留痕迹，同时成本低廉、耐用。
本发明提出的一种磁性黑板用无扬尘高填充量粉笔，其原料按重量份包括：石膏50～100份，改性滑石粉20～40份，白炭黑0.5～2.5份，天然蜜蜡2～4份，甘油5～10份，环氧蚕蛹油酸丁酯8～13份，十二烷基磷酸钠2～4.5份，聚丙烯酸钠1～1.8份，颜料0.5～1.5份；
其中改性滑石粉采用如下工艺制备：将滑石粉、硅藻土、三氯化铁、硫酸亚铁放入水中搅拌均匀，滴加碳酸氢钠溶液至体系pH值为7.5～8.5，搅拌，过滤，干燥，得到第一预制料；将环糊精、正辛基三甲氧基硅烷搅拌均匀，加入乙醇溶液混合均匀，加入柠檬酸调节体系pH值为6～6.5，得到第二预制料；将第二预制料喷淋至第一预制料上，接着以2500～3000r/min的搅拌速度进行搅拌，搅拌温度为105～125℃，烘干，得到改性滑石粉。
优选地，改性滑石粉制备工艺中，滑石粉、硅藻土、三氯化铁、硫酸亚铁的重量比为30～50：5～15：2.5～3.5：1～5。
优选地，改性滑石粉制备工艺中，环糊精、正辛基三甲氧基硅烷的重量比为2～10：0.5～2.5。
优选地，改性滑石粉采用如下工艺制备：按重量份将30～50份滑石粉、5～15份硅藻土、2.5～3.5份三氯化铁、1～5份硫酸亚铁放入70～100份水中搅拌均匀，滴加浓度为2.5～4.5mol/L的碳酸氢钠溶液至体系pH值为7.5～8.5，继续搅拌5～10h，过滤，干燥，得到第一预制料；将2～10份环糊精、0.5～2.5份正辛基三甲氧基硅烷搅拌均匀，搅拌温度为35～55℃，加入40～60份质量分数为40～50wt%乙醇溶液混合均匀，加入柠檬酸调节体系pH值为6～6.5，得到第二预制料；将第二预制料喷淋至第一预制料上，接着以2500～3000r/min的搅拌速度进行搅拌，搅拌温度为105～125℃，烘干，得到改性滑石粉。
优选地，石膏、改性滑石粉、白炭黑的重量比为60～80：25～35：2～2.4。
优选地，天然蜜蜡、甘油、环氧蚕蛹油酸丁酯、十二烷基磷酸钠、聚丙烯酸钠的重量比为2.5～3.5：6～8：9～11：3～3.6：1.3～1.5。
优选地，其原料按重量份包括：石膏60～80份，改性滑石粉25～35份，白炭黑2～2.4份，天然蜜蜡2.5～3.5份，甘油6～8份，环氧蚕蛹油酸丁酯9～11份，十二烷基磷酸钠3～3.6份，聚丙烯酸钠1.3～1.5份，颜料0.8～1.2份。
本发明在改性滑石粉的制备工艺中，滑石粉与硅藻土的表面沉积、吸附二价铁离子和三价铁离子，而环糊精、正辛基三甲氧基硅烷在酸性环境下，环糊精的分子孔洞结构外表面的醇羟基可与正辛基三甲氧基硅烷有机结合，形成的产物与呈碱性的第一预制料结合；在强烈搅拌作用下，硅藻土中氧桥被打断，形成可作用基团，其微孔结构不仅对附近物质形成吸附，而且可作用基团与正辛基三甲氧基硅烷有机结合，结合力较强，使所得改性滑石粉不仅具有一定的表面粗糙度与硬度，同时与石膏、白炭黑配合，大幅提高本发明的吸附性能，使本发明不仅在干、湿黑板上书写流畅、不打滑，而且字迹清晰，书写过程中掉落的粉尘可吸附在磁性黑板表面，不会产生扬尘；而本发明采用改性滑石粉与甘油、环氧蚕蛹油酸丁酯、十二烷基磷酸钠、聚丙烯酸钠配合产生协同作用，不仅填充量大，粘结力好，而且擦除不留痕迹，同时成本低廉、耐用。
具体实施方式
实施例1
一种磁性黑板用无扬尘高填充量粉笔，其原料按重量份包括：石膏50份，改性滑石粉40份，白炭黑0.5份，天然蜜蜡4份，甘油5份，环氧蚕蛹油酸丁酯13份，十二烷基磷酸钠2份，聚丙烯酸钠1.8份，颜料0.5份；
其中改性滑石粉采用如下工艺制备：将滑石粉、硅藻土、三氯化铁、硫酸亚铁放入水中搅拌均匀，滴加碳酸氢钠溶液至体系pH值为8.5，搅拌，过滤，干燥，得到第一预制料；将环糊精、正辛基三甲氧基硅烷搅拌均匀，加入乙醇溶液混合均匀，加入柠檬酸调节体系pH值为6，得到第二预制料；将第二预制料喷淋至第一预制料上，接着以3000r/min的搅拌速度进行搅拌，搅拌温度为105℃，烘干，得到改性滑石粉。
实施例2
一种磁性黑板用无扬尘高填充量粉笔，其原料按重量份包括：石膏100份，改性滑石粉20份，白炭黑2.5份，天然蜜蜡2份，甘油10份，环氧蚕蛹油酸丁酯8份，十二烷基磷酸钠4.5份，聚丙烯酸钠1份，颜料1.5份；
其中改性滑石粉采用如下工艺制备：将滑石粉、硅藻土、三氯化铁、硫酸亚铁放入水中搅拌均匀，滴加碳酸氢钠溶液至体系pH值为7.5，搅拌，过滤，干燥，得到第一预制料；将环糊精、正辛基三甲氧基硅烷搅拌均匀，加入乙醇溶液混合均匀，加入柠檬酸调节体系pH值为6.5，得到第二预制料；将第二预制料喷淋至第一预制料上，接着以2500r/min的搅拌速度进行搅拌，搅拌温度为125℃，烘干，得到改性滑石粉。
实施例3
一种磁性黑板用无扬尘高填充量粉笔，其原料按重量份包括：石膏60份，改性滑石粉35份，白炭黑2份，天然蜜蜡3.5份，甘油6份，环氧蚕蛹油酸丁酯11份，十二烷基磷酸钠3份，聚丙烯酸钠1.5份，颜料0.8份。
其中改性滑石粉采用如下工艺制备：按重量份将50份滑石粉、5份硅藻土、3.5份三氯化铁、1份硫酸亚铁放入100份水中搅拌均匀，滴加浓度为2.5mol/L的碳酸氢钠溶液至体系pH值为8.2，继续搅拌5h，过滤，干燥，得到第一预制料；将10份环糊精、0.5份正辛基三甲氧基硅烷搅拌均匀，搅拌温度为55℃，加入40份质量分数为50wt%乙醇溶液混合均匀，加入柠檬酸调节体系pH值为6.1，得到第二预制料；将第二预制料喷淋至第一预制料上，接着以2900r/min的搅拌速度进行搅拌，搅拌温度为110℃，烘干，得到改性滑石粉。
实施例4
一种磁性黑板用无扬尘高填充量粉笔，其原料按重量份包括：石膏80份，改性滑石粉25份，白炭黑2.4份，天然蜜蜡2.5份，甘油8份，环氧蚕蛹油酸丁酯9份，十二烷基磷酸钠3.6份，聚丙烯酸钠1.3份，颜料1.2份。
其中改性滑石粉采用如下工艺制备：按重量份将30份滑石粉、15份硅藻土、2.5份三氯化铁、5份硫酸亚铁放入70份水中搅拌均匀，滴加浓度为4.5mol/L的碳酸氢钠溶液至体系pH值为7.8，继续搅拌10h，过滤，干燥，得到第一预制料；将2份环糊精、2.5份正辛基三甲氧基硅烷搅拌均匀，搅拌温度为35℃，加入60份质量分数为40wt%乙醇溶液混合均匀，加入柠檬酸调节体系pH值为6.3，得到第二预制料；将第二预制料喷淋至第一预制料上，接着以2700r/min的搅拌速度进行搅拌，搅拌温度为120℃，烘干，得到改性滑石粉。
实施例5
一种磁性黑板用无扬尘高填充量粉笔，其原料按重量份包括：石膏70份，改性滑石粉30份，白炭黑2.2份，天然蜜蜡3份，甘油7份，环氧蚕蛹油酸丁酯10份，十二烷基磷酸钠3.3份，聚丙烯酸钠1.4份，颜料1份。
其中改性滑石粉采用如下工艺制备：按重量份将40份滑石粉、10份硅藻土、3份三氯化铁、3份硫酸亚铁放入80份水中搅拌均匀，滴加浓度为3.5mol/L的碳酸氢钠溶液至体系pH值为8，继续搅拌7.5h，过滤，干燥，得到第一预制料；将6份环糊精、1.5份正辛基三甲氧基硅烷搅拌均匀，搅拌温度为45℃，加入50份质量分数为45wt%乙醇溶液混合均匀，加入柠檬酸调节体系pH值为6.2，得到第二预制料；将第二预制料喷淋至第一预制料上，接着以2800r/min的搅拌速度进行搅拌，搅拌温度为115℃，烘干，得到改性滑石粉。
上述实施例1～5所述磁性黑板用无扬尘高填充量粉笔采用一般粉笔的制备工艺进行制备。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。