[發(fā)明專利]一種用于塑料鉛筆芯的改性聚丙烯

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• 申請日: 2019-10-14
• 公開（公告）號: CN110746686A
• 公開（公告）日: 2020-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張育瑋;張楓;楊勇
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽得億文教用品有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L33/26;C08L75/04;C08L27/18;C08K13/06;C08K9/04;C08K9/02;C08K9/00;C08K7/24;C08K3/34;C08K5/20;C08K5/109;C09D13/00
• 代理公司: 34129 合肥廣源知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 付濤

本發(fā)明屬于塑料鉛筆制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于塑料鉛筆芯的改性聚丙烯，在塑料鉛筆芯中用量占原料總重量的41?47%，改性聚丙烯的改性方法包括分子篩改性、制備復(fù)合改性料以及制備改性聚丙烯。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：利用酸蒸汽處理分子篩，改變分子篩的晶格參數(shù)，通過控制改性條件，保證晶體結(jié)構(gòu)完整性同時(shí)提高改性分子篩的穩(wěn)定性；然后與檸檬酸丁酯、硅烷偶聯(lián)劑在磁力條件下制備復(fù)合改性料，改變改性分子篩的表面性能，使其能與聚丙烯材料有效結(jié)合，改性后的聚丙烯在低溫條件下結(jié)合性能較好，且硬度降低，保證涂寫流暢性；避免使用鈦白粉消色力影響彩色鉛筆芯的顏色，能夠得到色彩鮮艷的彩色塑料鉛筆芯。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于塑料鉛筆制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于塑料鉛筆芯的改性聚丙烯。

背景技術(shù)

為了減少制造鉛筆的木材用量，通過加入樹脂原料能夠生產(chǎn)出不同顏色、不同規(guī)格的筆芯、筆桿和筆膜，申請?zhí)枮?01810568924 .X的專利文件中公開彩色塑料鉛筆筆芯配方及制備方法，通過增加聚丙烯的用量提高塑料鉛筆筆芯的韌性，但為了解決現(xiàn)有技術(shù)中筆芯易折斷、掉渣的問題，需要將聚丙烯和聚乙烯合理配合，保持書寫流暢性和色料不凝結(jié)的舒適性，通過添加鈦白粉提高筆芯的耐熱、耐光、耐候性和機(jī)械性能，利用鈦白粉和滑石粉共同作為填料，提高筆芯各原料的分散效果；其中主要原料聚丙烯具有生產(chǎn)成本低、成型加工性能好、電絕緣性高的特點(diǎn)，但同時(shí)存在脆性大、韌性差、耐候性差的缺點(diǎn)，尤其是在低溫條件下韌性很差，這導(dǎo)致產(chǎn)品在低溫條件下儲存時(shí)，容易影響產(chǎn)品質(zhì)量，在實(shí)際使用中，部分地區(qū)在冬天溫度較低，可能會(huì)影響鉛筆的正常使用；聚乙烯塑料相比聚丙烯具有較好的耐低溫性能，但對環(huán)境應(yīng)力比較敏感，耐熱老化性差；而鈦白粉具有較好的物理化學(xué)穩(wěn)定性，能夠提高塑料制品的耐候性，還具有較強(qiáng)的消色力，與其他顏料共同使用會(huì)影響其他顏料的作用；因此，如何在不適用聚乙烯的情況下增強(qiáng)聚丙烯筆芯的耐低溫性能進(jìn)行研究。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有以聚丙烯為主要原料的塑料鉛筆芯耐低溫性能差、影響鉛筆芯正常使用的問題，提供了一種用于塑料鉛筆芯的改性聚丙烯。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種用于塑料鉛筆芯的改性聚丙烯，在塑料鉛筆芯中用量占原料總重量的41-47%，改性聚丙烯的改性方法包括以下步驟：

（1）分子篩改性，將4A分子篩與相當(dāng)于其重量5倍的質(zhì)量濃度為6-10%的氫氧化鈉溶液混合，在90℃的水浴條件下磁力攪拌40分鐘，完成后抽濾水洗至中性，烘干，然后在溫度為70-75℃、質(zhì)量濃度為10-15%的硫酸蒸汽處理1小時(shí)，完成后在紅外干燥箱中焙燒2小時(shí)，即得改性分子篩；

（2）制備復(fù)合改性料，將步驟（1）所得改性分子篩超聲分散于質(zhì)量濃度為20-30%的乙醇溶液中，然后加入相當(dāng)于改性分子篩重量6-8%的檸檬酸丁酯、2-3%的硅烷偶聯(lián)劑，磁力攪拌1小時(shí)，過濾水洗至中性，烘干后研磨，即得復(fù)合改性料；

（3）制備改性聚丙烯，按重量份計(jì)，將聚丙烯22-26份、有機(jī)碳酸酯4-6份、復(fù)合改性料3-4份在高速粉碎機(jī)中混合均勻，然后加入雙螺桿擠出機(jī)中共混，擠出造粒，在溫度為70-80℃的條件下干燥即得。

具體的，所述塑料鉛筆芯的原料按重量計(jì)包括改性聚丙烯50份、分散劑1-2份、潤滑劑0.6-1.2份、表面活性劑0.1-0.2份、滑石粉42-48份、顏料6-10份。

其中，所述分散劑為聚氨酯類分散劑；所述潤滑劑由325目的乙撐雙硬脂酸酰胺和300目的聚四氟乙烯以重量比6-8:1混合得到；所述表面活性劑為聚乙烯醇、聚丙烯酰胺中的一種；所述滑石粉的細(xì)度為3000目，pH值為8.8-9.0，含水量低于5wt%。

其中聚氨酯類分散劑能夠改善顏料的光澤和保色性，提高著色力，降低粘度，對顏料展色性好、豐滿度高，且能與聚丙烯較好的相容；所述乙撐雙硬脂酸酰胺對顏料和填料有優(yōu)異的偶聯(lián)作用和分散性，可溶性和并存性較好，與聚四氟乙烯協(xié)同作用，能增強(qiáng)作用穩(wěn)定性。