[發明專利]一種用于ABS塑料的熱塑性硫酸鋇及制備方法

在審

• 申請號: 201711469869.0
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108003556A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 陳慶;貫大為
• 申請（專利權）人: 成都新柯力化工科技有限公司
• 主分類號: C08L55/02
• 分類號: C08L55/02;C08L69/00;C08L27/06;C08L25/16;C08K9/10;C08K3/30
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本發明屬于填料改性領域，提供了一種用于ABS塑料的熱塑性硫酸鋇及制備方法。該方法將碳酸鋇水溶液加入聚偏氟乙烯乳液后進行超聲波分散，然后滴加硫酸鈉溶液得到沉淀硫酸鋇及碳酸鈉，實現熱塑性改性，然后離心分離、烘箱干燥，即得可用于ABS塑料的熱塑性硫酸鋇，與基體樹脂混合，擠出造粒、注塑成型后可制得ABS工程塑料。與傳統方法相比，本發明的制備中通過聚偏氟乙烯分子對沉淀硫酸鋇的鑲嵌牢固包覆，實現了對硫酸鋇的熱塑性改性，提高了硫酸鋇在ABS樹脂中的分散性和使用量，從而有效增強ABS塑料的抗老化性能、耐候性和表面光潔度，同時整個制備過程簡單易操控，成本較低，可規模化推廣。

技術領域

本發明屬于填料改性的技術領域，提供了一種用于ABS塑料的熱塑性硫酸鋇及制備方法。

背景技術

塑料產品在我國產量大而用途廣泛，其中絕大多數需要進行填充、改性及增強性質才可滿足使用要求，無機材料作為塑料產品制造中的主要協助原料，需求越來越多，使用越來越廣泛。無機填料廣泛應用于高分子材料或高聚物基復合材料（塑料、橡膠、膠黏劑等）、無機復合材料、造紙、涂料等領域，是高聚物基復合材料中不可或缺的填充物或組分之一，用量占復合材料質量的5%～30%，除了可以減少樹脂的用量、節約石油資源、降低材料的成本外，還可賦予材料一定的功能性，如強度、剛性、尺寸穩定性、熱穩定性、化學穩性、難燃性、絕緣性或導電性等，對現代材料的發展，特別是高聚物基復合材料的發展具有重要作用。

目前用于塑料填充改性的無機填料種類很多，按其化學性質分為氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、硫酸鹽、硅酸鹽和碳素等幾大類。其中，硫酸鋇因其獨特優異的性能，應用十分廣泛，成為塑料制品新的功能改性材料之一。硫酸鋇外觀是白色無定形粉末，相對密度為4.50，熔點為1580℃，粒徑小于10μm。由于具有較高的折射率（1.63～1.65），表現出顏色較白并有一定的遮蓋力，具有提高塑料制品的耐化學腐蝕性、耐熱性、改善產品外觀等特點，可廣泛用于聚丙烯、尼龍、聚對苯二甲酸乙二醇酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物等樹脂生產的家電外殼、機械零件、汽車部件、空調面板、電熱壺外殼等。

ABS樹脂是五大合成樹脂之一，其抗沖擊性、耐熱性、耐低溫性、耐化學藥品性及電氣性能優良，還具有易加工、制品尺寸穩定、表面光澤性好等特點，容易涂裝、著色，還可以進行表面噴鍍金屬、電鍍、焊接、熱壓和粘接等二次加工，是一種用途極廣的熱塑性工程塑料。利用硫酸鋇對其進行填充改性，能有效增強產品的抗老化性能和耐候性，并能顯著改善表面光潔度，降低制作生產成本。為了有效保證硫酸鋇改性ABS塑料的效果，必須實現其在塑料中良好的分散應用，通常需要對硫酸鋇進行表面有機化處理、對無機填料和纖維進行偶聯處理或添加相容劑等。

目前國內外在塑料的無機填料填充改性，尤其是硫酸鋇在ABS塑料中的應用已取得了一定成效。其中吳躍強發明了一種改性納米硫酸鋇的制備方法（中國發明專利申請號201610498022.4），該方法采用高剪切混合乳化機，濕法改性納米硫酸鋇，通過添加改性劑和控制乳化時間、乳化溫度、改性劑用量，制備活化度高、吸油值低、分散性好的粉末狀疏水性納米硫酸鋇，改性后的納米硫酸鋇表面呈疏水性，在有機介質中可均勻分散，并且與聚合物的結合力得到提高，在聚合物基體中分散性和穩定性得到改進，較容易分散到樹脂和橡膠中。另外，劉學習發明了一種易分散耐熱性好的改性納米硫酸鋇粉體的制備方法及其應用（中國發明專利申請號201410078367.5），包括如下步驟：將碳酸鋇粉體加入自來水中，攪拌形成漿化的懸濁液；邊攪拌邊滴加濃硫酸；過濾得硫酸鋇沉淀，并水洗直至洗滌液呈中性，然后將制得的硫酸鋇沉淀分散為漿液；向漿液中加入改性劑對沉淀硫酸鋇進行表面處理，然后壓濾脫水、閃蒸干燥制成改性納米沉淀硫酸鋇粉體。

可見，現有技術中因硫酸鋇與ABS塑料相容性差，進而導致填料在塑料中分散性較差，在加工過程中形成的有機基團容易脫落，在塑料中的添加量較低，導致填充改性效果不佳。針對這種情況，我們提出一種用于ABS塑料的熱塑性硫酸鋇及制備方法，利用聚偏氟乙烯與ABS具有良好的相容性，依靠聚偏氟乙烯分子對沉淀硫酸鋇鑲嵌牢固包覆，表現出熱塑性，可以大幅度提高沉淀硫酸鋇在ABS塑料中的使用量，同時工藝過程簡單而成本較低。