[發明專利]無機粉體塑料及制備方法

有效

• 申請號: 201110237277.2
• 申請日: 2011-08-18
• 公開（公告）號: CN102432956A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 陳慶;曾軍堂;陳兵
• 申請（專利權）人: 成都新柯力化工科技有限公司
• 主分類號: C08L25/06
• 分類號: C08L25/06;C08L67/02;C08L23/06;C08L23/08;C08L55/02;C08L23/12;C08K9/10;C08K3/34;C08K7/14;C09C3/10;B01J13/02;B29C47/92
• 代理公司: 成都立信專利事務所有限公司 51100
• 代理人: 濮家蔚

技術領域

本發明涉及的是一種無機粉體塑料（俗稱石頭塑料）及其制備方法。

背景技術

將無機粉體應用于塑料制品的生產由來已久。其不但可以降低成本，而且可以提高塑料制品的性能。目前在塑料制品生產中，無機粉體主要通過對粉體的表面偶聯改性從而達到與樹脂相容填充，無機粉體的添加量一般僅為10%-30%。隨著石油資源的逐漸縮減，使塑料原料的價格不斷升高，人們希望利用更多低成本的無機粉體替換塑料。但如果進一步提高無機粉體在塑料制品中的填充量，將會嚴重影響制品的力學性能。因此通過改進無機粉體的性能和提高在塑料制品中的填充量對無機粉體的進一步推廣應用至關重要。

無機粉體作為一種公認的低成本無公害、無“三廢”的綠色環保產品，世界各國都非常重視對它的研究開發。已有研究報道，微細化的無機粒子尺寸效應源于其表面的非配對原子多，與聚合物能力強，對聚合物的物理性能有極大的改善。然而在實際應用中，微細化的無機粉體粒子在聚合物中的分散狀態并不理想。由于微細化粉體的粒徑小、比表面積大、表面能高，易團聚成聚集體，從而導致聚合物的加工困難，性能下降。因此只要從根本上改進無機粉體的性能將極大地促進無機粉體在塑料中的添加量，從而緩解人們對石油資源塑料的依賴。本發明為此提出了一種以無機粉體為主要成分的無機粉體塑料（俗稱石頭塑料）。該石頭塑料可直接加工成塑料制品，塑料制品的無機粉體含有量可高于75%，其性能達到或超過普通塑料制品的性能，成本大幅降低，減少了石油資源的消耗量。符合當前國內產業結構轉型和調整，具有極大的發展潛力和市場需求。

發明內容

????針對上述情況，本發明首先提供了一種具有良好的流動性和可熱塑加工、可以加工塑料制品的無機粉體塑料（俗稱石頭塑料），并進一步提供了其制備方法。

本發明的無機粉體塑料，由裹覆層包覆的微細化無機粉體顆粒微膠囊與高分子聚合物組成，以重量份計的組成為：

無機粉體微膠囊??????????????????75-85份，

高分子聚合物成分????????????????15-25份。

其中：所說的高分子聚合物成分，一般可以為塑料工業中常用的聚苯乙烯（PS）、聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）、低密度聚乙烯（LDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）、茂金屬聚乙烯（MPE）、線性低密度聚乙烯(LLDPE)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）、聚丙烯（PP）中的至少一種；

所說無機粉體微膠囊中的無機粉體，可以包括目前在塑料制品加工中常用的多種無機粉體材料，如粒徑為2.5~5.0μm的云母粉、方解石、大理石、高嶺土、重晶石粉、硅藻土、滑石粉、硅灰石、水鎂石、海泡石、玻璃纖維中的至少一種；所說裹覆層的重量份組成為：

活性劑???????????????????????????1-2份，

引發劑???????????????????????0.05-0.1份，

界面改性劑???????????????????????2-3份，

分散劑????????????????????????0.1-0.5份，

其中，活性劑為苯乙烯-馬來酸酐共聚物、甲基丙烯酸丁酯、順丁烯二酸酐、烷氧基苯乙烯-苯乙烯磺酸共聚物、癸二酸中的一種；

引發劑為過硫酸鹽、過氧化苯甲酰、過氧化二異丙苯中的一種；

界面改性劑為凝固點≥50℃的聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、56號石蠟、單硬脂酸甘油酯、乙撐雙硬脂酸酰胺、十八烷酸中的一種；

分散劑為焦磷酸鈉、六偏磷酸鈉、羧甲基纖維素、硬脂酸鈉、氫氧化鈉、十二烷基硫酸鈉、月桂酸鈉中的至少一種。

上述組成中，對所說無機粉體微膠囊中的無機粉體材料的一種優選方式，是采用由云母粉、方解石、大理石、高嶺土、重晶石粉、硅藻土、滑石粉中的至少一種成分，與長徑比為5-10的硅灰石、水鎂石、海泡石、玻璃纖維中的至少一種成分組成的復合物形式。采用粒狀無機粉體材料與纖維狀無機粉體搭配使用的方式，可有利于根據使用需要調整和保證最終制品達到所希望的韌性、強度等方面力學性能。

上述組成中的另一種優選形式，是選擇熔體指數為0.2~4.0g/10min范圍的所說高分子聚合物成分，并可在此范圍內進行調整，以有利于滿足加工工藝的需要。例如，作為制造板材、注塑制品的塑料原料使用時，可以選擇具有較高熔體指數的高分子聚合物成分，而作為用于包裝薄膜、薄片材制造原料的塑料時，則可以選用熔體指數較低的高分子聚合物成分。