一種用於聚乙烯的高性能填充母粒的製作方法
2023-07-14 20:39:21
一種用於聚乙烯的高性能填充母粒的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種用於聚乙烯的高性能填充母粒，其組分按質量百分數配比為：聚乙烯10％～15％、複合針狀粉40％～60％、沉澱硫酸鋇8％～12％、沸石粉15％～25％、相容劑3％～8％、分散劑2％～4％、偶聯劑0.5％～3％、抗氧劑0.1％～1％。本發明的有益效果是，本發明採用複合針狀粉、沉澱硫酸鋇和沸石粉共混無機粉填料，使該母粒填充改性聚乙烯製品具有高性能、高光亮度和吸附除味功能強，明顯提高產品性能，其綜合力學性能好，表面光亮美觀，除味效果好。
【專利說明】一種用於聚乙烯的高性能填充母粒
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種高分子材料【技術領域】，具體地說是一種用於聚乙烯的高性能填充母粒。
【背景技術】
[0002]填充母料是一種在塑料加工成型過程中，為了操作方便，將所需要的各種助劑、填料與少量載體進行混合混煉而製得的粒料，以無機粉填充改性塑料居多。
[0003]無機粉填充改性塑料在我國已有近30年的歷史，最初主要以節約樹脂降低成本為目的。隨著無機粉品種的不斷增加、加工技術的進步、粉體粒徑的超細化、新型表面活化處理劑不斷出現、表面活化處理技術和填充改性理論的發展，無機粉填充改性塑料已由原來單純追求節約樹脂降低成本，目前已發展成開發新型功能性材料的重要手段。
[0004]聚乙烯(PE)是一種質輕無毒、具有良好的電絕緣性能和耐化學腐蝕性能的熱塑性塑料，其強度較高，耐寒性好，成型加工方便，被廣泛應用於建築、交通運輸、電線電纜、化工機械等行業。隨著聚乙烯塑料的發展應用，市場對聚乙烯製品的性能也提出更高要求，不僅要求強度好，而且外形要美觀。目前我國在填充改性聚乙烯塑料中，所用的無機粉80 %以上都是碳酸鈣，而且生產填充母粒的企業，為了降低成本，往往忽視產品質量，在低水平、低價位上互相打價格戰。照此下去，不僅影響聚乙烯塑料製品質量，更影響到無機粉填充改性在行業內的信譽。為了確保無機粉填充改性塑料今後健康發展，除在碳酸鈣為主流的填充母粒方面，向多品種、高性能方向發展外，還應著重開發一些以其它無機粉為原料的功能性填充母粒。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在於提供一種用於聚乙烯的高性能填充母粒。
[0006]本發明解決其技術問題所採用的技術方案是:一種用於聚乙烯的高性能填充母粒，其組分按質量百分數配比為--聚乙烯10%~15%、複合針狀粉40%~60%、沉澱硫酸鋇8%~12%、沸石粉15%~25%、相容劑3%~8%、分散劑2%~4%、偶聯劑0.5%~3%、抗氧劑0.1%~1%。
[0007]所述的複合針狀粉為透閃石，由一種天然共生礦石經超細粉碎而成，化學組成為Ca2Mg5 (Si4O11)2 (OH)2-CaMg (CO3)2，密度 2.68 ~2.72g/cm3，莫氏硬度 3.5 ~4。
[0008]所述的沉澱硫酸鋇的密度4.5~4.6g/cm3,平均粒徑在0.5~2 μ m。
[0009]所述的沸石粉為鋁矽酸鹽系礦石，密度2.1~2.2g/cm3,細度在1000目~1500目。
[0010]所述的相容劑為乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)或者甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯縮水甘油酯-丙烯乙酯三元共聚物(MGE)。
[0011]所述的分散 劑為聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、EVA蠟、OP蠟中的一種。
[0012]所述的偶聯劑為矽烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、鋁酸酯偶聯劑和磷酸酯偶聯劑中的一種。[0013]所述的抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑1010或抗氧劑1076與抗氧劑168的復配物、抗氧劑1010或抗氧劑1076與抗氧劑JC-242的復配物中的一種。
[0014]上述的一種用於聚乙烯的高性能填充母粒的製備方法，包括以下步驟:
(1)、將各組分按重量配比稱好待用；
(2)、將聚乙烯、相容劑、分散劑、偶聯劑和抗氧劑加入高速攪拌器低速攪拌I~3分
鍾；
(3)、再加入複合針狀粉和沉澱硫酸鋇，與步驟(2)混合後於高速攪拌器高速攪拌10~15分鐘；
(4)、將沸石粉加入步驟(3)混合後的物料中，於高速攪拌器低速攪拌2~5分鐘；
(5)、將步驟(4)攪拌後的物料加入雙螺杆擠出機擠出、造粒後，經乾燥、包裝即得一種用於聚乙烯的高性能填充母粒。
[0015]本發明的有益效果是:
1、本發明採用聚乙烯作為載體，可以消除對聚乙烯進行改進的相容性不好的問題，同時也可以大幅度降低母粒的成本。
[0016]2、本發明採用複合針狀粉、沉澱硫酸鋇和沸石粉共混無機粉填料，使該母粒填充改性聚乙烯製品具有高性能、高光亮度和吸附除味功能強，明顯提高產品性能，其綜合力學性能好，表面光亮美觀，除味效果好。
[0017]3、本發明採用的複合針狀粉具有矽灰石(針狀結構)和滑石粉或白雲石(層狀結構)共有結構，即具有較好的增韌功能和透明功能，而且表面活化處理(吸油值)以及在樹脂中分散性和加工流動性，明顯好於矽灰石，所以填充到聚乙烯改性，其具有的綜合力學性能好於矽灰石，加工性能遠比滑石粉好，與碳酸鈣填料相當，其流動性(螺杆扭矩或電流強度)比碳酸鈣填料好，並且在相同粒徑和相同填充量的情況下，綜合力學性能指標明顯好於碳酸鈣填料，與滑石粉相比韌性好。
[0018]4、本發明採用沉澱硫酸鋇的粒徑小、分布窄，吸油值低，在填充量不超過15%的情況下，不但不降低製品的強度，還可以改善製品的表面光亮度。
[0019]5、本發發採用沸石粉具有保鮮、除臭和淨化空氣功能，由於沸石粉結構為多孔網狀結構，比表面積大，所以吸附力極強，可以吸附多種金屬離子和氣體，而且沸石粉的密度比其他無機礦物粉要小。利用沸石粉特有的網狀結構，大比表面積、強吸附性和低密度的特性，用於填充改性聚乙烯塑料，可製得力學強度好、增重幅度小、並具有吸附除味等功能的製品。
【具體實施方式】
[0020]下面結合具體實施例來進一步說明本發明的技術方案。
[0021]實施例1:
一種用於聚乙烯的高性能填充母粒，其組分按質量百分數配比為:聚乙烯12%、複合針狀粉50%、沉澱硫酸鋇10%、沸石粉20%、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA) 3%、聚乙烯蠟3%、矽烷偶聯劑1.5%、抗氧劑1010 0.5%，其中，沉澱硫酸鋇的平均粒徑在0.5~2 μ m，所述的沸石粉為鋁矽酸鹽系礦石，細度在1000目~1500目。[0022]製備方法:(I)、將各組分按重量配比稱好待用；(2)、將聚乙烯、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)、聚乙烯蠟、矽烷偶聯劑和抗氧劑1010加入高速攪拌器低速攪拌I~3分鐘；(3)、再加入複合針狀粉和沉澱硫酸鋇，與步驟(2)混合後於高速攪拌器高速攪拌10~15分鐘；(4)、將沸石粉加入步驟(3)混合後的物料中，於高速攪拌器低速攪拌2~5分鐘；(5)、將步驟(4)攪拌後的物料加入雙螺杆擠出機擠出、造粒後，經乾燥、包裝即得一種用於聚乙烯的高性能填充母粒。
[0023]實施例2:
一種用於聚乙烯的高性能填充母粒，其組分按質量百分數配比為:聚乙烯10%、複合針狀粉55%、沉澱硫酸鋇8%、沸石粉18%、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA) 4%、聚丙烯蠟2%、鋁酸酯偶聯劑2%、抗氧劑1010與抗氧劑168的復配物I %，其中，沉澱硫酸鋇的平均粒徑在0.5~2 μ m，所述的沸石粉為鋁矽酸鹽系礦石，細度在1000目~1500目。
[0024]製備方法:(I)、將各組分按重量配比稱好待用；(2)、將聚乙烯、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)、聚丙烯蠟、鋁酸酯偶聯劑和抗氧劑1010與抗氧劑168的復配物加入高速攪拌器低速攪拌I~3分鐘；(3)、再加入複合針狀粉和沉澱硫酸鋇，與步驟(2)混合後於高速攪拌器高速攪拌10~15分鐘；(4)、將沸石粉加入步驟⑶混合後的物料中，於高速攪拌器低速攪拌2~5分鐘；(5)、將步驟(4)攪拌後的物料加入雙螺杆擠出機擠出、造粒後，`經乾燥、包裝即得一種用於聚乙烯的高性能填充母粒。
【權利要求】
1.一種用於聚乙烯的高性能填充母粒，其特徵在於，其組分按質量百分數配比為--聚乙烯10%~15%、複合針狀粉40%~60%、沉澱硫酸鋇8%~12%、沸石粉15%~25%、相容劑3%~8%、分散劑2%~4%、偶聯劑0.5%~3%、抗氧劑0.1%~1%。
2.根據權利要求1所述的一種用於聚乙烯的高性能填充母粒，其特徵在於，所述的複合針狀粉為透閃石，由一種天然共生礦石經超細粉碎而成，化學組成為Ca2Mg5 (Si4O11)2 (OH)2-CaMg (CO3)2，密度 2.68 ~2.72g/cm3，莫氏硬度 3.5 ~4。
3.根據權利要求1所述的一種用於聚乙烯的高性能填充母粒，其特徵在於，所述的沉澱硫酸鋇的密度4.5~4.6g/cm3,平均粒徑在0.5~2 μ m。
4.根據權利要求1所述的一種用於聚乙烯的高性能填充母粒，其特徵在於，所述的沸石粉為鋁矽酸鹽系礦石，密度2.1~2.2g/cm3,細度在1000目~1500目。
5.根據權利要求1所述的一種用於聚乙烯的高性能填充母粒，其特徵在於，所述的相容劑為乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)或者甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯縮水甘油酯-丙烯乙酯三元共聚物(MGE)。
6.根據權利要求1所述的一種用於聚乙烯的高性能填充母粒，其特徵在於，所述的分散劑為聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、EVA蠟、OP蠟中的一種。
7.根據權利要求1所述的一種用於聚乙烯的高性能填充母粒，其特徵在於，所述的偶聯劑為矽烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、鋁酸酯偶聯劑和磷酸酯偶聯劑中的一種。
8.根據權利要求1所述的一種用於聚乙烯的高性能填充母粒，其特徵在於，所述的抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑1010或抗氧劑1076與抗氧劑168的復配物、抗氧劑1010或抗氧劑1076與抗氧劑JC-242的復配物中的一種。·
9.根據權利要求1所述的一種用於聚乙烯的高性能填充母粒的製備方法，其特徵在於，包括以下步驟: (1)、將各組分按重量配比稱好待用； (2)、將聚乙烯、相容劑、分散劑、偶聯劑和抗氧劑加入高速攪拌器低速攪拌I~3分鐘； (3)、再加入複合針狀粉和沉澱硫酸鋇，與步驟(2)混合後於高速攪拌器高速攪拌10~15分鐘； (4)、將沸石粉加入步驟(3)混合後的物料中，於高速攪拌器低速攪拌2~5分鐘； (5)、將步驟(4)攪拌後的物料加入雙螺杆擠出機擠出、造粒後，經乾燥、包裝即得一種用於聚乙烯的高性能填充母粒。
【文檔編號】C08L23/06GK103849037SQ201210594151
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年12月4日 優先權日:2012年12月4日
【發明者】夏偉光, 馮芳芳 申請人:青島三利中德美水設備有限公司