[發(fā)明專利]一種無載體滑石粉母粒的制備方法

有效

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• 申請日: 2010-02-09
• 公開（公告）號: CN101792536A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發(fā)明（設計）人: 王松;楊雪;張愛玲;黃亮
• 申請（專利權）人: 沈陽工業(yè)大學;海城精華礦產(chǎn)有限公司
• 主分類號: C08K3/38
• 分類號: C08K3/38;C08K7/16;C08K9/00;B01J2/20
• 代理公司: 遼寧沈陽國興專利代理有限公司 21100
• 代理人: 王鋼

技術領域

本發(fā)明涉及一種滑石粉，尤其涉及一種無載體滑石粉母粒的制備方法。

背景技術

滑石是一種含水的具有層狀結構的硅酸鹽礦物，常用的是片狀、鱗片狀或致密塊狀的集合體，其結構單位層間以分子鍵相維系，層間斷面存在離子鍵、共價鍵。兩結構單元層間為層間域，不含水及陽離子，單元層間僅靠微弱的van?derwaals聯(lián)結，故很易解離為薄晶片。滑石粉的這種片狀結構使得滑石粉填充塑料時，材料的某些性能可以得到較大的改善。首先，滑石粉可以提高填充材料的剛度和高溫下抗蠕變的性能。當滑石粉顆粒按加工時物料流動方向排列時，按最小阻力的原理，其排列基本上都呈片狀，由小片連成大片。因而在特定方向上材料剛度的提高是顯著的。其次，滑石粉可以顯著提高填充材料耐熱性。片狀的滑石粉在特定方向上可使材料的熱變形溫度提高。將滑石粉填充至聚丙烯等材料中會賦予材料尺寸穩(wěn)定性好、不翹曲、熱變形溫度高、模量和硬度大的特點。同時，在無機填料中，滑石粉的硬度低，對機械設備磨損小。然而，在使用滑石粉的時候會帶來粉料飛揚對環(huán)境形成二次污染的問題，此外若將滑石粉摻雜在樹脂中制成母粒又會帶來不同樹脂基體間相容性差等問題，這些情況均影響了滑石粉的使用。為了充分發(fā)揮滑石粉能有效改善材料力學性能的優(yōu)點，降低其使用過程中由于粉塵飛揚所造成的二次污染的危害，需要在滑石粉表面改性的基礎上，開發(fā)新的生產(chǎn)技術消除其粉體對環(huán)境污染的危害。

添加界面增容劑：一般認為較好的界面增容劑為馬來酸酐(MAH)接枝的聚合物，通常使用螺桿擠出機制得。但是，由于擠出溫度高，易產(chǎn)生聚合物分子的斷鏈，同時，在擠出機中停留時間短，MAH接枝反應效率低，此外還存在MAH對擠出設備的腐蝕問題，所以該種方法的工業(yè)化生產(chǎn)受到限制。

原位聚合表面改性：在滑石粉添加到樹脂之前，使用丙烯酸類單體在其表面聚合，聚合后的產(chǎn)品再和樹脂共混。這種方法能有效改善樹脂與滑石粉的界面粘結作用，有利于滑石粉在PP基體中的分散和剝離。但是，加工工藝相對復雜。

在造粒方面，當前使用的有擠出拉條水冷、熱切水冷或熱切風冷擠出造粒和真空壓縮造粒等技術，這些造粒技術需要在真空壓縮或加熱的條件下對原料進行處理，生產(chǎn)工藝相對復雜。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種無載體滑石粉母粒的制備方法，目的是降低滑石粉的粉塵污染，使生產(chǎn)工藝簡單化，提高母粒和應用的樹脂基體間相容性。

為達上述目的，本發(fā)明一種無載體滑石粉母粒的制備方法，由下述步驟構成：制備添加劑：將稀釋劑和粘連劑按比例混合，其中稀釋劑為90％-99％，粘連劑為1％-10％；處理滑石粉：將混合的添加劑與滑石粉攪拌混合，其中添加劑為15％-35％，滑石粉為65％-85％；滑石粉成型：將混合處理過的滑石粉放入擠出機常溫擠出，造粒擠出壓力為1-2兆帕，擠出顆粒的直徑控制在1-5mm，長徑比控制在1-4，擠出的顆粒在120-180℃下烘干0.5-1.5小時得到產(chǎn)品；上述百分數(shù)為重量百分數(shù)。

所述的制備添加劑：將稀釋劑、粘連劑和表面改性劑按比例混合，稀釋劑為90％-98％，粘連劑為1％-8％，表面改性劑為1％-8％，上述百分數(shù)為重量百分數(shù)。

所述的稀釋劑為水或水與醇和酮的一種或兩種混合物。

所述的醇為乙醇、丙醇或丁醇；酮為丙酮、丁酮或環(huán)己酮。

所述的水與醇和酮的一種或兩種混合物的中水為85％-95％，醇、酮或醇與酮為5％-15％。

所述的粘連劑為磷酸鹽、硫酸鹽、硼酸鹽、硅酸鹽、聚丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚氨酯或聚醋酸乙烯酯。

所述的磷酸鹽為磷酸鈉或磷酸鉀；硫酸鹽為硫酸鈉或硫酸鉀；硼酸鹽為硼酸鈉或硼酸鉀；硅酸鹽為硅酸鈉或硅酸鉀；聚丙烯酸酯為聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯或聚丙烯酸丁酯。

所述的表面改性劑包括硅烷類、鈦酸酯類、鋁酸酯類、鋁鈦復合類、硼酸酯類、稀土類或硬脂酸鹽。

所述的硅烷類為KH550，KH560，KH570；鈦酸酯類為異丙基三羧鈦酸脂，醇胺烷氧基鈦酸酯，二油酰基二異辛脂磷酸酰氧基伏酸異丙酯；鋁酸酯類為KR-TTS；鋁鈦復合類G-1，G-2；硼酸酯類SBW-1，SB-618T；稀土類為FR-3，HY-041；硬脂酸鹽為硬脂酸鈉，硬脂酸鉀。