[發明專利]一種高含量硅酸鈣填充聚乙烯母粒及其制備方法

在審

• 申請號: 201810506380.4
• 申請日: 2018-05-24
• 公開（公告）號: CN108559164A
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 張純;任粒;劉偉;羅源;吳顯
• 申請（專利權）人: 貴州理工學院
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L63/00;C08K9/06;C08K3/34;C08J3/22
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 商小川

本發明公開了一種高含量硅酸鈣填充聚乙烯母粒，其特征在于：按重量分數稱取載體：低密度聚乙烯19～25份，偶聯劑：0.3～0.7份，環氧樹脂：0.2～0.8份，填充料：硅酸鈣粉體填加量為載體和添加劑總重的75～80％。使用硅烷偶聯劑來活化硅酸鈣粉體，通過加入環氧樹脂保護劑來抑制低分子量的硅烷偶聯劑在高溫加工過程中的損耗，消除抑或盡量減少氣泡的產生，保證產品的性能；另一方面環氧樹脂的加入也能夠進一步改善粉體在基體中的分散情況，增加硅酸鈣填充含量的同時提高粉體與基體之間的界面作用，提高力學性能。

技術領域

本發明涉及填充母粒的制備方法，尤其涉及一種高含量硅酸鈣填充低密度聚乙烯母粒的制備方法。

背景技術

聚乙烯作為應用最廣的通用塑料之一，其塑料制品的生產在世界各地快速發展，應用領域也在日益擴大，從日常生活產品到工企業產品都能隨處可見聚乙烯塑料制品。為了提高和改善其塑料制品的性能，一般采用加入填充母粒來改性的方法，具體操作是將粉體加入到聚乙烯基體中制成母粒，然后再稀釋到產品中，此方法不僅可以實現功能上的改性，同時可以極大地降低材料成本，從來在日益激烈的市場競爭中脫穎而出。在現有技術中為了改善相關粉體在基體中的分散性，通常需要將粉體進行活化處理，一般用偶聯劑對粉體進行表面處理，偶聯劑的存在能夠一定程度上改善粉體在基體中的分散狀況，然而要想填充高含量的粉體，偶聯劑的分散作用存在一定的局限性，同時偶聯劑作為低分子量物質，在后期的高溫加工過程中容易損耗，從而產生氣泡在產品上形成微孔甚至是孔洞，這將會對產品的性能造成較大的負面影響。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：解決低分子量偶聯劑易損耗且改善分散性存在局限性的問題，提供一種高填充聚乙烯母粒的制備方法。

本發明的技術方案是：一種高含量硅酸鈣填充聚乙烯母粒，按重量分數稱取載體：低密度聚乙烯19～25份，偶聯劑：0.3～0.7份，環氧樹脂：0.2～0.8份，填充料：硅酸鈣粉體填加量為載體和添加劑總重的75～80％。

所述偶聯劑為硅烷偶聯劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的一種。

所述環氧樹脂為雙酚A型環氧樹脂。

所述硅酸鈣粉體粒徑為20～30μm。

所述的一種高含量硅酸鈣填充聚乙烯母粒的制備方法，包含以下步驟：(1)按各原料的重量分數稱取各原料備用；(2)將硅烷偶聯劑加入到硅酸鈣粉體中，在60℃-80℃的高速分散機中分散，然后加入環氧樹脂，繼續混合，然后將混合好的硅酸鈣粉體置于100℃-110℃烘箱中，烘干后得到活化的硅酸鈣粉體；(3)將步驟(2)中得到的硅酸鈣粉體和低密度聚乙烯一起喂入到錐形雙螺桿擠出機中，錐形雙螺桿擠出機到溫度控制在160～180℃，轉速為350～450r/min，最后經擠出、風冷、切粒后得到所述的硅酸鈣填充低密度聚乙烯母粒。

本發明的有益效果：使用硅烷偶聯劑來活化硅酸鈣粉體，通過加入環氧樹脂保護劑來抑制低分子量的硅烷偶聯劑在高溫加工過程中的損耗，消除抑或盡量減少氣泡的產生，保證產品的性能；另一方面環氧樹脂的加入也能夠進一步改善粉體在基體中的分散情況，增加硅酸鈣填充含量的同時提高粉體與基體之間的界面作用，提高力學性能。

另外，通過使用錐形雙螺桿擠，減少剪切力，為增加了硅酸鈣的含量提供必要技術支持，同時，由于錐形雙螺桿擠過程中產生熱量較小，防止了母粒和基體材料的揮發。平行雙螺桿擠出由于剪切作用力較大，在高含量硅酸鈣填充低密度聚乙烯時，容易出現螺桿損壞達不到預期效果。

本發明高含量硅酸鈣填充低密度聚乙烯的制備方法中，采用錐形雙螺桿擠出機具有如下優點：混煉均勻、物料不易分解、質量穩定、產能高。

具體實施方式

現結合實施例對本發明作進一步詳細的說明。僅以舉例方式說明本發明，本發明保護范圍不限于此。