塑膠用高性能填充母粒及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種塑膠用高性能填充母粒及其制備方法。本發明的塑膠用高性能填充母粒，其組分按質量百分數配比為：載體10%～15%、復合針狀粉40%～60%、沉淀硫酸鋇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，采用復合針狀粉、沉淀硫酸鋇和沸石粉共混無機粉填料，使該母粒填充改性塑膠制品具有高性能、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】塑膠用高性能填充母粒及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種填充母粒及其制備方法，具體地說是一種塑膠用高性能填充母粒及其制備方法。
【背景技術】 [0002]填充母料是一種在塑膠加工成型過程中，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制得的粒料，以無機粉填充改性塑膠居多。
[0003]無機粉填充改性塑膠在我國已有近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，無機粉填充改性塑膠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]我國是家電、電子、電器產量大國，近兩年來，汽車工業也躍居世界前列，家電、電子、電器和汽車工業都是塑膠制品的主要用戶，并對塑膠制品性能提出更高要求，不僅要求強度好，而且外形要美觀。目前我國在填充改性塑膠中，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，不僅影響塑料制品質量，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后健康發展，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]本發明的目的在于提供一種塑膠用高性能填充母粒及其制備方法。
[0006]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:塑膠用高性能填充母粒，其組分按質量百分數配比為:載體10%~15%、復合針狀粉40%~60%、沉淀硫酸鋇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]所述的載體為樹脂或彈性體，可選為聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、聚烯烴彈性體(Ρ0Ε)、三元乙丙橡膠(EPDM)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚氨酯橡膠(TPU)中的一種。
[0008]所述的復合針狀粉為透閃石，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。
[0009]所述的沉淀硫酸鋇的密度4.5~4.6g/cm3,平均粒徑在0.5~2 μ m。
[0010]所述的沸石粉為鋁硅酸鹽系礦石，密度2.1~2.2g/cm3，細度在1000目~1500目。
[0011]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)。
[0012]所述的分散劑為聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、EVA蠟、OP蠟中的一種。
[0013]所述的偶聯劑為硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、鋁酸酯偶聯劑和磷酸酯偶聯劑中的一種。
[0014]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。
[0015]上述的塑膠用高性能填充母粒的制備方法，包括以下步驟:
(1)、將各組分按重量配比稱好待用；
(2)、將載體、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)、再加入復合針狀粉和沉淀硫酸鋇，與步驟(2)混合后于高速攪拌器高速攪拌10~15分鐘；
(4)、將沸石粉加入步驟(3)混合后的物料中，于高速攪拌器低速攪拌2~5分鐘；
(5)、將步驟(4)攪拌后的物料加入雙螺桿擠出機擠出、造粒后，經干燥、包裝即得塑膠用高性能填充母粒。
[0016]本發明的有益效果是:
1、本發明采用樹脂或彈性體作為載體，對于樹脂載體的填充母粒來說，主要是針對塑料原料基材和載體是同一種樹脂，從而消除相容性不好的問題；對于彈性體載體的填充母粒來說，由于彈性體是目前塑膠中最廣泛應用的改性添加材料，所以主要是針對塑膠加工配方中使用該類彈性體的加工體系，從而也不會對整個產品體系帶來任何不利因素，所以在原料方面從根本上保證了體系的穩定，同時采用價格低廉的載體取代其他成本高昂的助劑，可以大幅度降低母粒的成本。
[0017]2、本發明采用復合針狀粉、沉淀硫酸鋇和沸石粉共混無機粉填料，使該母粒填充改性塑膠制品具有高性能、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。
[0018]3、本發明采用的復合針狀粉具有硅灰石(針狀結構)和滑石粉或白云石(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，明顯好于硅灰石，所以填充到PBT中，綜合力學性能好于硅灰石，其加工性能遠比滑石粉好，與碳酸鈣填料相當，而流動性(螺桿扭矩或電流強度)比碳酸鈣填料好，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于碳酸鈣填料，與滑石粉相比韌性好。
[0019]4、本發明采用沉淀硫酸鋇的粒徑小、分布窄，吸油值低，在填充量不超過15%的情況下，不但不降低制品的強度，還可以改善制品的表面光亮度。
[0020]5、本發發采用沸石粉具有保鮮、除臭和凈化空氣功能，由于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，用于填充改性塑膠，可制得力學強度好、增重幅度小、并具有吸附除味功能的塑膠制品。
【具體實施方式】
[0021]下面結合具體實施例來進一步說明本發明的技術方案。
[0022]實施例1:
一種塑膠用高性能填充母粒，其組分按質量百分數配比為:聚丙烯(PP) 12%、復合針狀粉50%、沉淀硫酸鋇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%、硅烷偶聯劑1.5%、抗氧劑1010 0.5%，其中，沉淀硫酸鋇的平均粒徑在0.5~2 μ m，所述的沸石粉為鋁硅酸鹽系礦石，細度在1000目~1500目。
[0023]制備方法:(I)、將各組分按重量配比稱好待用；(2)、將聚丙烯(PP)、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、硅烷偶聯劑和抗氧劑1010加入高速攪拌器低速攪拌I~3分鐘；(3)、再加入復合針狀粉和沉淀硫酸鋇，與步驟
(2)混合后于高速攪拌器高速攪拌10~15分鐘；(4)、將沸石粉加入步驟(3)混合后的物料中，于高速攪拌器低速攪拌2~5分鐘；(5)、將步驟(4)攪拌后的物料加入雙螺桿擠出機擠出、造粒后，經干燥、包裝即得塑膠用高性能填充母粒。
[0024]實施例2:
一種塑膠用高性能填充母粒，其組分按質量百分數配比為:聚苯乙烯(PS) 10%、復合針狀粉55%、沉淀硫酸鋇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1%，其中，沉淀硫酸鋇的平均粒徑在0.5~2 μ m，所述的沸石粉為鋁硅酸鹽系礦石，細度在1000目~1500目。
[0025]制備方法:(I)、將各組分按重量配比稱好待用；(2)、將聚苯乙烯(PS)、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)、再加入復合針狀粉和沉淀硫酸鋇，與步驟(2)混合后于高速攪拌器高速攪拌10~15分鐘；(4)、將沸石粉加入步驟(3)混合后的物料中，于高速攪拌器低速攪拌2~5分鐘；(5)、將步驟(4)攪拌后的物料加入雙螺桿擠出機擠出、造粒后，經干燥、包裝即得塑膠用高性能填充母粒。
[0026]實施例3: 一種塑膠用高性能填充母粒，其組分按質量百分數配比為:聚烯烴彈性體(POE) 15%、復合針狀粉40%、沉淀硫酸鋇12%、沸石粉20%、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) 8%、EVA蠟3%、鋁酸酯偶聯劑1.5%、抗氧劑1076與抗氧劑JC-242的復配物0.5%，其中，沉淀硫酸鋇的平均粒徑在0.5~2μπι，所述的沸石粉為鋁硅酸鹽系礦石，細度在1000目~1500目。
[0027]制備方法:(1)、將各組分按重量配比稱好待用；(2)、將聚烯烴彈性體(Ρ0Ε)、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)、EVA蠟、鋁酸酯偶聯劑和抗氧劑1076與抗氧劑JC-242的復配物加入高速攪拌器低速攪拌I~3分鐘；(3)、再加入復合針狀粉和沉淀硫酸鋇，與步驟(2)混合后于高速攪拌器高速攪拌10~15分鐘；(4)、將沸石粉加入步驟(3)混合后的物料中，于高速攪拌器低速攪拌2~5分鐘；(5)、將步驟(4)攪拌后的物料加入雙螺桿擠出機擠出、造粒后，經干燥、包裝即得塑膠用高性能填充母粒。
【權利要求】
1.一種塑膠用高性能填充母粒，其特征在于，其組分按質量百分數配比為:載體10%~15%、復合針狀粉40%~60%、沉淀硫酸鋇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所述的塑膠用高性能填充母粒，其特征在于，所述的載體為樹脂或彈性體，可選為聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、聚烯烴彈性體(POE)、三元乙丙橡膠(EPDM)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚氨酯橡膠(TPU)中的一種。
3.根據權利要求1所述的塑膠用高性能填充母粒，其特征在于，所述的復合針狀粉為透閃石，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。
4.根據權利要求1所述的塑膠用高性能填充母粒，其特征在于，所述的沉淀硫酸鋇的密度4.5~4.6g/cm3,平均粒徑在0.5~2 μ m。
5.根據權利要求1所述的塑膠用高性能填充母粒，其特征在于，所述的沸石粉為鋁硅酸鹽系礦石，密度2.1~2.2g/cm3，細度在1000目~1500目。
6.根據權利要求1所述的塑膠用高性能填充母粒，其特征在于，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)。
7.根據權利要求1所述的塑膠用高性能填充母粒，其特征在于，所述的分散劑為聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、EVA蠟、OP蠟中的一種。
8.根據權利要求1所述的塑膠用高性能填充母粒，其特征在于，所述的偶聯劑為硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、鋁酸酯偶聯劑和磷酸酯偶聯劑中的一種。
9.根據權利要求1所述的塑膠用高性能填充母粒，其特征在于，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。
10.根據權利要求1所述的塑膠用高性能填充母粒的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)、將各組分按重量配比稱好待用； (2)、將載體、相容劑、分散劑、偶聯劑和抗氧劑加入高速攪拌器低速攪拌1~3分鐘； (3)、再加入復合針狀粉和沉淀硫酸鋇，與步驟(2)混合后于高速攪拌器高速攪拌10~15分鐘； (4)、將沸石粉加入步驟(3)混合后的物料中，于高速攪拌器低速攪拌2~5分鐘； (5)、將步驟(4)攪拌后的物料加入雙螺桿擠出機擠出、造粒后，經干燥、包裝即得塑膠用高性能填充母粒。
【文檔編號】C08L23/08GK103709495SQ201210370815
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年9月29日 優先權日:2012年9月29日
【發明者】不公告發明人 申請人:青島欣展塑膠有限公司