一種聚烯烴填充母料及其製備方法
2023-06-08 02:49:06
一種聚烯烴填充母料及其製備方法
【專利摘要】本發明提供一種聚烯烴填充母料，包括矽酸鹽水泥粉體；優選地，所述矽酸鹽水泥粉體為標號為32.5或42.5的矽酸鹽水泥粉體。本發明還提供其製備方法。本發明製備得到的聚烯烴填充母料符合中華人民共和國行業標準填充母料QB1126-1991規定的各項性能指標。具有良好的力學性能和分散性能,可以廣泛使用於塑料排水管道和土工塑料製品中。具有較好的實用價值。
【專利說明】一種聚烯烴填充母料及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種聚烯烴填充母料及其製備方法。
【背景技術】
[0002]聚烯烴填充母料是二十世紀九十年代興起的一種高分子改性材料，是塑料製品生產的重要填充助劑。對於降低生產成本，改進塑料製品性能具有重要作用。目前生產聚烯烴填充母料的粉體主要是碳酸鈣方解石和滑石粉，但是，滑石粉礦儲量較少，價格較高，使用最多的是碳酸鈣方解石粉體，由於開採量大，優質的方解石礦資源逐漸減少。聚烯烴填充母料的製備原料來源問題受到了阻礙，需要儘快尋找到能夠替代的原料。
【發明內容】
[0003]為了解決現有技術中存在的問題，本發明提供了一種聚烯烴填充母料，為此，本發明還提供其製備方法。
[0004]本發明是採用矽酸鹽水泥粉體作為填充料來生產聚烯烴填充母料。
[0005]礦產資源量最大的是石灰石礦，其中主要是用於生產建材用的矽酸鹽水泥，水泥生產規模大，成本低，價格低廉。一般常用娃酸鹽水泥標號是32.5或42.5，價格與碳酸鈣方解石同樣細度(目數)差不多，為每噸250-350元。矽酸鹽水泥比重為3.1,方解石比重為2.7，略高一些，差距不大。
[0006]而矽酸鹽水泥是用石灰石(約佔60-70%)和矽石、粘土等原料經高溫鍛燒(1400°C )生成矽酸三鈣和矽酸二鈣，即熟料，再加入適量石膏磨細而成。其主要化學成分為氧化鈣(約佔60%)，二氧化矽(20%)，石膏以及三氧化二鐵，三氧化二鋁等組成。矽酸鹽水泥粉體主要由非金屬礦物組成，本 申請人:通過將其改性處理，製備得到聚烯烴填充母料，使之能夠均勻分散填充進塑料製品中去。
[0007]其中，娃酸鹽水泥粉體優選為標號為32.5或42.5中的一種；標號32.5或42.5的水泥細度為300-400目粉體，更適用於塑料管材或注塑製品填充使用。
[0008]本發明的聚烯烴填充母料的配方由以下重量份的各組分製備而成:
矽酸鹽水泥粉體70-80份；
樹脂10-12份；
偶聯劑1-3份；
潤滑劑4-8份；
分散劑2-4份。
[0009]優選地，樹脂為低密度聚乙烯、高密度聚乙烯或聚丙烯中的一種。
[0010]優選地，潤滑劑為硬脂酸和石蠟；進一步地，硬脂酸為1-3份，石蠟為3-5份。
[0011]優選地，偶聯劑為鋁酸酯偶聯劑，熔點為65_70°C。
[0012]優選地，分散劑為聚乙烯蠟，分子量為2000-4000，熔點為100_105°C。
[0013]本發明還提供上述聚烯烴填充母料的製備方法，步驟如下:首先將矽酸鹽水泥粉體高速攪拌直至加熱到110°c，烘乾水泥粉體中的水分，然後加入偶聯劑攪拌，進行改性處理，再加入樹脂、潤滑劑、分散劑攪拌，等到樹脂基本熔化後放出再加入到平行雙螺杆擠出機內加熱塑化，混煉擠出，風冷至室溫，熱切造粒，即得到聚烯烴水泥填充母料。
[0014]進一步地，聚烯烴填充母料的製備方法，步驟如下:首先將矽酸鹽水泥粉體加入到高速攪拌機鍋內高速攪拌直至加熱到110°C，烘乾水泥粉體中的水分，然後將鋁酸酯偶聯劑倒入鍋內，700-800轉/分攪拌5分鐘改性處理，再將低密度聚乙烯樹脂，石蠟，硬脂酸，聚乙烯蠟倒入鍋內攪拌，等到樹脂基本熔化後放出再加入到平行雙螺杆擠出機內加熱塑化，混煉(螺杆轉速100-200轉、切粒轉速60-100轉)擠出，風冷至室溫，熱切造粒(沒有目數要求)，即得到聚烯烴水泥填充母料。
[0015]本發明的聚烯烴填充母料的有益效果為:
(I)用矽酸鹽水泥粉體作塑料母料填充料，原料豐富，成本低廉。
[0016](2)矽酸鹽水泥經過高溫煅燒，具有較高活性，而且水分含量低，改性效率高，可達98%以上，分散性能優良，具有較好的加工流動性。
[0017](3)矽酸鹽水泥粉體中氧化鈣佔60%，遇水可生成氫氧化鈣，具有較強的吸溼功能。在使用含有水分的再生塑料加工時，可不用加消泡劑，製品表面光潔，無氣孔，平滑光亮，塑化良好。
[0018](4)由於矽酸鹽水泥中含有約20%的二氧化矽成分，具有一定的補強作用，有利於提高塑料製品的強度。特別在用於填充大口徑(200mm-800mm)塑料排水管道，可以提高其環剛度；使用本發明的聚烯烴填充母料填充大口徑塑料排水管道比使用普通碳酸鈣母料可以提尚環鋼度5%-10%。
[0019](5)由於矽酸鹽粉體顏色是灰白色的，故生產出來的水泥母料呈暗灰白色，不適合用於生產白色或彩色的塑料製品。比較適用於排水管道和土工塑料製品，如黑色的大口徑波紋排水管道，防滲的土工黑膜等。
[0020](6)本發明的聚烯烴填充母料具有良好的力學性能和分散性能，可以廣泛使用於塑料排水管道和土工塑料製品中，具有較好的實用價值。
[0021](7)本發明製備得到的聚烯烴填充母料符合中華人民共和國行業標準填充母料QBl 126-1991規定的各項性能指標。
[0022](8)使用時，可按5-20%比例添加到塑料擠出機中，在各種塑料管材、土工塑料製品或注塑製品中使用。本發明的聚烯烴填充母料易吸潮，必須乾燥保存。
【具體實施方式】
[0023]以下的實施例便於更好地理解本發明，但並不限定本發明。下述實施例中的實驗方法，如無特殊說明，均為常規方法。下述實施例中所用的試驗材料，如無特殊說明，均為自常規生化試劑商店購買得到的。
[0024]實施例1
本發明的聚烯烴填充母料的配方如下:
標號為32.5的娃酸鹽水泥粉體75kg ；
鋁酸酯偶聯劑Ikg ;
硬脂酸Ikg ；石錯3kg ；
聚乙稀錯2kg ；
低密度聚乙稀樹脂10kg。
[0025]鋁酸酯偶聯劑的熔點為65_70°C ;
聚乙烯蠟的分子量為2000-4000，熔點為100-105°C。
[0026]本發明的聚烯烴填充母料的製備方法為:
首先將矽酸鹽水泥粉體加入到高速攪拌機鍋內高速攪拌直至加熱到110°c，烘乾水泥粉體中的水分，然後將鋁酸酯偶聯劑倒入鍋內，800轉/分攪拌5分鐘改性處理，再將低密度聚乙烯樹脂，石蠟，硬脂酸，聚乙烯蠟倒入鍋內攪拌，等到樹脂基本熔化後放出再加入到平行雙螺杆擠出機內加熱塑化，混煉(螺杆轉速100轉、切粒轉速100轉)擠出，風冷至室溫，熱切造粒(沒有目數要求)，即得到聚烯烴水泥填充母料。
[0027]經檢測，本發明製備得到的聚烯烴填充母料符合中華人民共和國行業標準填充母料QB1126-1991規定的各項性能指標。
[0028]使用時，按5%的比例添加到塑料擠出機中，在各種塑料管材、土工塑料製品或注塑製品中使用。本發明的聚烯烴填充母料易吸潮，必須乾燥保存。
[0029]對比試驗:
1、本發明實施例1製備得到的聚烯烴填充母料；
2、採用實施例1的方法以碳酸鈣為主要原料製備得到的聚烯烴填充母料；
採用上述兩種填充母料分別填充大口徑塑料排水管道，發現對比I較對比2填充得到的排水管道的環鋼度提高5%。
[0030]實施例2
本發明的聚烯烴填充母料的配方如下:
標號為32.5的娃酸鹽水泥粉體70kg ；
鋁酸酯偶聯劑2kg ;
硬脂酸2kg ；
石錯4kg ；
聚乙稀錯3kg ；
高密度聚乙烯樹脂11kg。
[0031]鋁酸酯偶聯劑的熔點為65_70°C ;
聚乙烯蠟的分子量為2000-4000，熔點為100-105°C。
[0032]本發明的聚烯烴填充母料的製備方法為:
首先將矽酸鹽水泥粉體加入到高速攪拌機鍋內高速攪拌直至加熱到110°c，烘乾水泥粉體中的水分，然後將鋁酸酯偶聯劑倒入鍋內，750轉/分攪拌5分鐘改性處理，再將低密度聚乙烯樹脂，石蠟，硬脂酸，聚乙烯蠟倒入鍋內攪拌，等到樹脂基本熔化後放出再加入到平行雙螺杆擠出機內加熱塑化，混煉(螺杆轉速150轉、切粒轉速80轉)擠出，風冷至室溫，熱切造粒(沒有目數要求)，即得到聚烯烴水泥填充母料。
[0033]經檢測，本發明製備得到的聚烯烴填充母料符合中華人民共和國行業標準填充母料QB1126-1991規定的各項性能指標。
[0034]使用時，按10%的比例添加到塑料擠出機中，在各種塑料管材、土工塑料製品或注塑製品中使用。本發明的聚烯烴填充母料易吸潮，必須乾燥保存。
[0035]對比試驗:
1、本發明實施例2製備得到的聚烯烴填充母料；
2、採用實施例2的方法以碳酸鈣為主要原料製備得到的聚烯烴填充母料；
採用上述兩種填充母料分別填充大口徑塑料排水管道，發現對比I較對比2填充得到的排水管道的環鋼度提高8%。
[0036]實施例3
本發明的聚烯烴填充母料的配方如下:
標號為42.5的娃酸鹽水泥粉體80kg ；
鋁酸酯偶聯劑3kg ;
硬脂酸3kg ；
石錯5kg ；
聚乙稀錯4kg ；
聚乙稀樹脂12kg。
[0037]鋁酸酯偶聯劑的熔點為65_70°C ;
聚乙烯蠟的分子量為2000-4000，熔點為100-105°C。
[0038]本發明的聚烯烴填充母料的製備方法為:
首先將矽酸鹽水泥粉體加入到高速攪拌機鍋內高速攪拌直至加熱到110°c，烘乾水泥粉體中的水分，然後將鋁酸酯偶聯劑倒入鍋內，700轉/分攪拌5分鐘改性處理，再將低密度聚乙烯樹脂，石蠟，硬脂酸，聚乙烯蠟倒入鍋內攪拌，等到樹脂基本熔化後放出再加入到平行雙螺杆擠出機內加熱塑化，混煉(螺杆轉速200轉、切粒轉速60轉)擠出，風冷至室溫，熱切造粒(沒有目數要求)，即得到聚烯烴水泥填充母料。
[0039]經檢測，本發明製備得到的聚烯烴填充母料符合中華人民共和國行業標準填充母料QB1126-1991規定的各項性能指標。
[0040]使用時，按20%的比例添加到塑料擠出機中，在各種塑料管材、土工塑料製品或注塑製品中使用。本發明的聚烯烴填充母料易吸潮，必須乾燥保存。
[0041]對比試驗:
1、本發明實施例3製備得到的聚烯烴填充母料；
2、採用實施例3的方法以碳酸鈣為主要原料製備得到的聚烯烴填充母料；
採用上述兩種填充母料分別填充大口徑塑料排水管道，發現對比I較對比2填充得到的排水管道的環鋼度提高10%。
[0042]實施例4
本發明的聚烯烴填充母料的配方如下:
標號為42.5的娃酸鹽水泥粉體70kg ；
鋁酸酯偶聯劑2kg ;
硬脂酸Ikg ；
石錯3kg ；
聚乙稀錯3kg ；
低密度聚乙稀樹脂10kg。
[0043]鋁酸酯偶聯劑的熔點為65_70°C ;
聚乙烯蠟的分子量為2000-4000，熔點為100-105°C。
[0044]本發明的聚烯烴填充母料的製備方法為:
首先將矽酸鹽水泥粉體加入到高速攪拌機鍋內高速攪拌直至加熱到110°c，烘乾水泥粉體中的水分，然後將鋁酸酯偶聯劑倒入鍋內，720轉/分攪拌5分鐘改性處理，再將低密度聚乙烯樹脂，石蠟，硬脂酸，聚乙烯蠟倒入鍋內攪拌，等到樹脂基本熔化後放出再加入到平行雙螺杆擠出機內加熱塑化，混煉(螺杆轉速120轉、切粒轉速70轉)擠出，風冷至室溫，熱切造粒(沒有目數要求)，即得到聚烯烴水泥填充母料。
[0045]經檢測，本發明製備得到的聚烯烴填充母料符合中華人民共和國行業標準填充母料QB1126-1991規定的各項性能指標。
[0046]使用時，按8%的比例添加到塑料擠出機中，在各種塑料管材、土工塑料製品或注塑製品中使用。本發明的聚烯烴填充母料易吸潮，必須乾燥保存。
[0047]對比試驗:
1、本發明實施例1製備得到的聚烯烴填充母料；
2、採用實施例1的方法以碳酸鈣為主要原料製備得到的聚烯烴填充母料；
採用上述兩種填充母料分別填充大口徑塑料排水管道，發現對比I較對比2填充得到的排水管道的環鋼度提高6%。
[0048]最後應說明的是:以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對於本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種聚烯烴填充母料，其特徵在於:所述聚烯烴填充母料包括矽酸鹽水泥粉體。
2.根據權利要求1所述的聚烯烴填充母料，其特徵在於:所述矽酸鹽水泥粉體為標號為32.5或42.5的娃酸鹽水泥粉體。
3.根據權利要求1或2所述的聚烯烴填充母料，其特徵在於:所述聚烯烴填充母料由以下重量份數的各組分製備而成: 矽酸鹽水泥粉體70-80份； 樹脂10-12份； 偶聯劑1-3份； 潤滑劑4-8份； 分散劑2-4份。
4.根據權利要求3所述的聚烯烴填充母料，其特徵在於:所述樹脂為低密度聚乙烯、高密度聚乙烯或聚丙烯中的一種。
5.根據權利要求3所述的聚烯烴填充母料，其特徵在於:所述潤滑劑為硬脂酸和石蠟。
6.根據權利要求3所述的聚烯烴填充母料，其特徵在於:所述硬脂酸為1-3份，石蠟為3-5 份。
7.根據權利要求3所述的聚烯烴填充母料，其特徵在於:所述偶聯劑為鋁酸酯偶聯劑，熔點為65-70°C。
8.根據權利要求3所述的聚烯烴填充母料，其特徵在於:分散劑為聚乙烯蠟，分子量為2000-4000，熔點為 100-105。。。
9.權利要求1-8任一所述的聚稀徑填充母料的製備方法，其特徵在於:步驟如下:首先將矽酸鹽水泥粉體高速攪拌直至加熱到110°C，烘乾水泥粉體中的水分，然後加入偶聯劑攪拌，進行改性處理，再加入樹脂、潤滑劑、分散劑攪拌，等到樹脂基本熔化後放出再加入到平行雙螺杆擠出機內加熱塑化，混煉擠出，風冷至室溫，熱切造粒，即得到聚烯烴水泥填充母料。
【文檔編號】C08K3/30GK104448482SQ201410686495
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月26日 優先權日:2014年11月26日
【發明者】王文其, 王英哲, 肖梅 申請人:烏魯木齊聚興永塑膠有限公司