[發明專利]塑料填充用高含量超細無機粉體母粒的制備方法

有效

• 申請號: 201010588014.1
• 申請日: 2010-12-15
• 公開（公告）號: CN102079828A
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發明（設計）人: 丁鵬;施利毅;唐圣福
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L23/12;C08K3/20;C08K3/34;C08K3/36;C08K3/22
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

技術領域

本發明涉及一種塑料填充用高含量超幻無機粉體母粒的制備方法，屬塑料母粒制備工藝技術領域。

背景技術

塑料母粒是指由超出常規添加量(多為50wt%以上)的塑料助劑加入載體樹脂中而制得的一種新型塑料成型加工助劑。在成型塑料制品時，可直接加入母粒，使制品達到預定的性能。使用塑料母粒可以簡化生產工藝，減少粉塵飛揚，減小設備的磨損，節省原料，使原料混合方便、混煉質量均勻，從而提高生產效率及制品的性能指標。因此，塑料母粒對推動塑料工業的迅猛發展起了很大作用。

近年來，由于無機超微細粉體，尤其是納米粉體可以大幅改善塑料制品的性能同時降低原料成本，其使用得到了改性塑料行業的極大重視，且使用量越來越大。然而，目前超微細無機粉體填充改性塑料，大多都是直接粉體添加，或者首先通過密煉-單螺桿擠出工藝制備超微細無機粉體母粒，然后添加。這兩種方式都會帶來粉體飛揚對環境形成二次污染的問題，并且還存在著工藝不連續、計量不準確、產品性能不穩定等問題。而雙螺桿工藝是工業上最常用的塑料復合加工手段，可以實現產品的連續生產、精確計量等，但是在高填充母粒制備過程中，由于超微細無機粉體的松裝密度極小，采用一般的雙螺桿擠出機，高填充的喂料將是一個大問題，難以實現填充量大于75wt%的超微細無機粉體母粒的制備。

然而，隨著現代工業的發展,?對生產環境及超微細無機粉體提出了越來越高的要求，特別是高細度、高品質的超微細無機粉體母粒，有著更加廣泛的應用，在國內外市場上供不應求。所以高細度、高品質的超微細無機粉體母粒的制備的關鍵技術的攻破已經迫在眉睫。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種塑料填充用高含量超細無機粉體母粒的制備方法；本發明的另一目的是解決高填充喂料、計量及連續生產的問題，并且解決減少粉塵飛揚，提高母粒和應用樹脂間的相容性問題。

本發明一種塑料填充用高含量超細無機粉體母粒，其特征在于具有以下的原料組分及其重量百分比：

????超細無機粉體????????????75～90%，

????添加劑??????????????????2～12%，

????載體????????????????????8～20%；

所述的超細無機粉體為層狀雙氫氧化物、滑石粉、粘土、白炭黑、二氧化鈦和云母中的任一種或兩種；粉體粒徑為20nm～3mm；

所述的添加劑包括有：表面活化劑鋁酸酯偶聯劑或硅烷偶聯劑；分散劑聚乙烯蠟或丙烯蠟，潤滑劑硬脂酸或液體石蠟；

所述的載體為聚丙烯或聚乙烯。

本發明的一種塑料填充用高含量超細無機粉體母粒的制備方法，其特征在于具有以下制備過程和步驟：按傳統通用的制備方法造粒，即首先按上述配方稱量配料，其次是采用雙螺桿擠出機塑料擠出，最后是熱切風冷造粒；擠出造粒過程中使用的雙螺桿擠出機設有配置計量裝置的三個喂料系統，即設有一個主喂料口和兩個側喂料口；采用三段喂料操作，即將添加劑、載體及10～20wt%超細無機粉體通過主喂料口喂入，剩余超細無機粉體則通過第一側喂料口和第二側喂料口喂入，以實現高含量超細無機粉體高填充母粒的制備工藝要求。

本發明的優點和特點如下所述：本發明的優點在于解決了高填充母粒制備過程中超微細無機粉體喂料難、計量不準確的問題，同時還可以減少粉塵飛揚，提高母粒和樹脂基體間的相容性。本發明解決了超細無機粉體母粒制備的一個重大難題，實現了粒徑小于3μm（大于5000目），填充量大于75wt%的超細無機粉體母粒用雙螺桿擠出機的連續生產，這是高填充量超細無機粉體母粒制備技術的一個重大的突破。

附圖說明

圖1為本發明所用雙螺桿擠出機的簡單示意圖。

其中S1為主喂料口，S2為第一側喂料口，S3為第二側喂料口。

具體實施方式

現將本發明的具體實施例敘述于后。

實施例1：本發明塑料填充用高含量超細無機粉體母粒的制備方法的配方按質量百分比（wt%）為：

超微細層狀雙氫氧化物（20nm）??????????????90

活化劑（硅烷偶聯劑）??????????????????????0.5

分散劑（聚乙烯蠟）?????????????????????????1

潤滑劑（液體石蠟）????????????????????????0.5

載體（聚乙烯）??????????????????????????????8