[發(fā)明專利]增韌、增剛雙功能填充母粒及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210114616.2
• 申請(qǐng)日: 2012-04-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103374162A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王錫臣;黃向陽(yáng);黃期翾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 建德市嘉和新型材料有限公司
• 主分類號(hào): C08L23/06
• 分類號(hào): C08L23/06;C08L23/08;C08L53/02;C08L23/16;C08K13/06;C08K9/10;C08K9/06;C08K9/04;C08K7/10;C08K7/08;C08K3/34;C08K3/26;B29B9/06;B29
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨;費(fèi)碧華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種填充母粒，特別是涉及一種用于增強(qiáng)塑料制品韌性或剛性的雙功能填充母粒及其制備方法。

背景技術(shù)

塑料制品的主要原料來(lái)自石油，世界石油資源有限，隨之時(shí)間的推移會(huì)越來(lái)越匱乏。將資源豐富、價(jià)格低廉的無(wú)機(jī)粉填加到塑料制品中(填充改性)是降低塑料制品生產(chǎn)成本、節(jié)約資源的有效手段。然而將改性無(wú)機(jī)粉填加到塑料中去，無(wú)論添加量多少，大多數(shù)情況下都會(huì)使塑料制品變脆，韌性降低。添加量越多，韌性降低越厲害。對(duì)于高分子材料來(lái)說(shuō)，韌性與剛性是兩種相互矛盾的固有屬性，要想提高材料的韌性，剛性必然會(huì)降低，同樣要想提高材料的剛性，韌性也要降低。對(duì)于填充改性來(lái)說(shuō)，要想做到，在保證材料的剛性或韌性不受影響的情況下，提高韌性或剛性，是目前擺在填充改性行業(yè)一大難題，盡管大家在這方面做了不少工作，但至今都未得到很好解決。

增韌、增剛雙功能填充母粒，主要應(yīng)用于PE、PP、PS、HIPS等塑料制品領(lǐng)域，這種制品大約占塑料制品總量的70％。主要制品有：管材、片材，各種異型材，注塑制品和中空吹塑制品等。這類制品將占PE、PP、PS、HIPS總制品量的70％以上。2010年我國(guó)塑料制品總產(chǎn)量為5830.38萬(wàn)噸，如果按上述兩個(gè)70％計(jì)算，我國(guó)2010年需要應(yīng)用增韌、增剛雙功能填充母粒的制品總量為2856.89萬(wàn)噸，按15％添加量計(jì)算，全年增韌、增剛雙功能填充母粒需要量為428.5萬(wàn)噸，占填充母粒總量(612.2萬(wàn)噸)70％，由此可見(jiàn)，開(kāi)發(fā)增韌、增剛雙功能填充母粒，對(duì)于改善和提高填充改性塑料制品綜合性能意義重大，市場(chǎng)需求量和發(fā)展空間十分廣闊。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種具有增韌、增剛雙功能的填充母粒及其制備方法。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明一種增韌、增剛雙功能填充母粒，包括無(wú)機(jī)料、表面活化劑、加工助劑和載體樹(shù)脂，所述各組分的重量比為：無(wú)機(jī)料∶表面活化劑∶加工助劑∶載體樹(shù)脂＝70～82∶2～4∶3～6∶10～16。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的雙功能填充母粒，其中所述無(wú)機(jī)料由晶須料、微觀片狀結(jié)構(gòu)料和納米CaCO₃按重量比40～60∶40～60∶2～8組成。優(yōu)選所述晶須料選自硅灰石料(wollastonite)、透閃石料(Amphibole?var.Tremolite)和硫酸鈣晶須中的一種或兩種以上任意比例的混合物，其粒徑為5～10μm。所述微觀片狀結(jié)構(gòu)料是滑石粉和云母粉中的一種或兩種以任意比例的混合物，其粒徑為5～10μm。

本發(fā)明的雙功能填充母粒，其中所述表面活化劑由小分子活化劑和大分子活化劑按重量比1∶2～0.5組成；

優(yōu)選地，所述小分子活化劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑和稀土偶聯(lián)劑中的一種或兩種以上以任意比例的混合物；所述大分子活化劑為EAA(乙烯/丙烯酸共聚物)、聚乙烯/馬來(lái)酸酐接枝共聚物、環(huán)氧大豆油、油酸和硬脂酸中的一種或兩種以上以任意比例的混合物。

本發(fā)明的雙功能填充母粒，其中所述加工助劑為PE蠟、pp蠟、固蠟、礦物油、脂肪酸酰胺中的一種或兩種以上以任意比例的混合物。

本發(fā)明的雙功能填充母粒，其中所述載體樹(shù)脂由PE和彈性體按重量比1∶2～0.5組成；

優(yōu)選地，所述PE為L(zhǎng)DPE(低密度聚乙烯)和LLDPE(線型低密度聚乙烯)中的一種或兩種以任意比例的混合物；所述彈性體為POE(乙烯-辛烯共聚物)、SBS(苯乙烯類熱塑性彈性體，以苯乙烯、丁二烯為單體的三嵌段共聚物)、EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)和乙丙橡膠中的一種或兩種以上以任意比例的混合物。

本發(fā)明填充母粒中上述各原料市場(chǎng)有售。

本發(fā)明還涉及制備上述雙功能填充母粒的方法，包括以下步驟：

(1)活性無(wú)機(jī)料的制備

將無(wú)機(jī)料加入攪拌機(jī)內(nèi)，于80-100℃溫度下先加入小分子活化劑高速攪拌10-15min，再加入大分子活化劑繼續(xù)攪拌至溫度達(dá)120-140℃，即得活性無(wú)機(jī)料；所述高速攪拌的速度為3000-5000r/min。

(2)雙功能填充母粒的制備

將活性無(wú)機(jī)料、加工助劑和載體樹(shù)脂按所述比例加入密煉機(jī)內(nèi)，于160-190℃下塑煉15-20min成面團(tuán)狀物料，將面團(tuán)狀物料加入錐型雙螺桿擠出機(jī)于160-190℃下擠出造粒，即得增韌、增剛雙功能填充母粒。

本發(fā)明制備雙功能填充母粒的方法中所用設(shè)備均為本領(lǐng)域常規(guī)設(shè)備。