专利名称：Pvc塑料型材用钛白粉有机包膜技术的制作方法
技术领域：
本发明属于钛白粉的有机表面改性方法，更具体说对钛白粉进行有机包裹，从而 提高其在PVC塑料型材生产体系中的耐黄变性和加工方便性(主要是塑化时间、平衡转矩、 平衡温度和12min消耗机械功)以及塑料制品的力学性能(主要是拉伸强度和断裂伸长) 的方法。
背景技术：
聚氯乙烯(简称PVC)是世界上产量最大的合成塑料产品之一。在我国广泛用于 管材、管件、异型材、板片材等塑料硬制品的生产(约占PVC总消耗量的占45%左右)。建 筑业是我国近几年和今后相当长的一段时间成长性较高的行业，建筑行业的发展需要大量 塑料建材，取代传统的木材、金属和水泥等，以节约能源，保护环境。随着我国建筑业的大力 发展，我国聚氯乙烯硬制品(塑料管材和门窗型材)的比例仍将进一步提高。为了提高PVC 塑料型材的耐候性和物理强度及遮盖性，必须在配方中加入5%左右的钛白粉。钛白粉作为一种高档白色颜料，除了对二氧化钛含量、PH值、电阻率、粒径大小、水 分、金红石含量等理化指标以及对耐候性、消色力、白度、遮盖力、亮度等颜料性能指标有具 体而严格的要求外，后续加工性能(如塑化时间、耐温性、熔融指数等)更日益受到生产厂 家和用户的重视。在PVC塑料型材的具体生产中，钛白粉的后续加工性能是关键性指标。要 想达到优异的加工性能，必须对钛白粉进行有机包膜处理。通常的有机包膜主要采用TMP (三羟甲基丙烷)、TME (三羟甲基乙烷)等各种带羟 基或水解后产生羟基的醇类或烷类有机物。但这些有机物都存在不耐高温，容易黄变，加工 性能(主要是塑化时间和平衡温度)差等问题，用其处理后的钛白粉无法用于生产高品质 PVC塑料型材。
发明内容
本发明是提出采用一种特殊的有机硅材料，对钛白粉进行有机包膜处理，得到具 有高分散性、耐黄变性和高加工性能的钛白粉的方法。性能检测1.加工方便性把制得的钛白粉按下述实验用配方及工艺制得PVC复合物粉料及其模压板材，并
进行性能的测试。
PVC复合物粉料及其模压板材制备工艺工艺流程和操作条件说明如下
附图是工艺流程和操作条件说明1PVC，助剂钛白粉2高速混合3复合物粉料4流动和塑化性能测试5双辊炼塑6 片料7模压成型8 板材9力学性能测试高速混合依次加入PVC、TIS/DIP、CPE、ACR和钛白粉，开机混合至温度达70 80°C后，停机加入SA/0PEW，再开机混合至温度约105°C，放料。双辊炼塑辊温175 180°C，时间6 8min，粉料包辊后打三角包薄通10次。模压成型温度180°C，压力5Mpa，预热2min，热压3min，冷压5min。流动和塑化性能测试混合器温度190°C，转速40r/min，时间12min或15min。力学性能测试按GB/T1040-92测定标准试样的拉伸强度和断裂伸长。1. 1流动和塑化性能 2.耐黄变性将制得的钛白粉，按前述工艺制得复合粉料，然后将复合粉料在160、180、200、220 温度下分别烘烤5分钟，观察其色调变化。 1.将适量的醋酸乙酯加入到带有高速搅拌装置的处理槽中，开动搅拌。2.将计量的特殊的有机硅材料加入到处理槽中。 3.缓慢添加计量的钛白粉(钛白粉为已经经过硅铝无机包膜的硫酸法金红石型 钛白粉)，进行打浆处理20-30分钟；4.将钛白粉浆料进行烘干，再进行气流粉碎，制得所需的钛白粉产品。其中所述的特殊有机硅材料为粘度为5-lOOOcst的甲基封端的聚硅氧烷、羟基封 端的聚硅氧烷、烷烃基硅烷偶联剂中的一种或几种的复配物。1、甲基封端的聚硅氧烷(CH3) 3Si0 [SiO (CH3) 2] nSi (CH3) 3η = 15-502.羟基封端的聚硅氧烷(HO) (CH3) 2Si0 [SiO (CH3) 2] nSi (CH3) 2 (OH) η = 15—503、烷烃基硅烷偶联剂CnH 2n+1 Si (0C2H5) 3 或 CnH 2n+1 Si (0CH3) 3η = 1-10实施例1取100毫升去醋酸乙酯加入到带有高速搅拌装置的500毫升的玻璃烧杯中，开动 搅拌，缓慢加入100克的钛白粉(钛白粉为已经经过硅铝无机包膜的硫酸法金红石型钛白 粉)，进行打浆处理30分钟；将钛白粉在120度的烘箱中烘烤2小时，冷却后将钛白粉用小 型气流粉碎机进行粉碎，制得所需的钛白粉样品。实施例2取100毫升去醋酸乙酯加入到带有高速搅拌装置的500毫升的玻璃烧杯中，开动 搅拌，加入1克三羟甲基丙烷(TMP)，缓慢加入100克的钛白粉(钛白粉为已经经过硅铝无 机包膜的硫酸法金红石型钛白粉)，进行打浆处理30分钟；将钛白粉在120度的烘箱中烘 烤2小时，冷却后将钛白粉用小型气流粉碎机进行粉碎，制得所需的钛白粉样品。实施例3取100毫升去醋酸乙酯加入到带有高速搅拌装置的500毫升的玻璃烧杯中，开动 搅拌，加入1克甲基封端的聚硅氧烷，缓慢加入100克的钛白粉(钛白粉为已经经过硅铝无 机包膜的硫酸法金红石型钛白粉)，进行打浆处理30分钟；将钛白粉在120度的烘箱中烘 烤2小时，冷却后将钛白粉用小型气流粉碎机进行粉碎，制得所需的钛白粉样品。实施例4取100毫升去醋酸乙酯加入到带有高速搅拌装置的500毫升的玻璃烧杯中，开动 搅拌，加入1克羟基封端的聚硅氧烷，缓慢加入100克的钛白粉(钛白粉为已经经过硅铝无 机包膜的硫酸法金红石型钛白粉)，进行打浆处理30分钟；将钛白粉在120度的烘箱中烘 烤2小时，冷却后将钛白粉用小型气流粉碎机进行粉碎，制得所需的钛白粉样品。实施例5取100毫升去醋酸乙酯加入到带有高速搅拌装置的500毫升的玻璃烧杯中，开动 搅拌，加入1克烷烃基硅烷偶联剂，缓慢加入100克的钛白粉(钛白粉为已经经过硅铝无机 包膜的硫酸法金红石型钛白粉)，进行打浆处理30分钟；将钛白粉在120度的烘箱中烘烤2 小时，冷却后将钛白粉用小型气流粉碎机进行粉碎，制得所需的钛白粉样品。实施例6
取100毫升去醋酸乙酯加入到带有高速搅拌装置的500毫升的玻璃烧杯中，开动 搅拌，加入0. 5克甲基封端的聚硅氧烷和0. 5克羟基封端的聚硅氧烷，缓慢加入100克的钛 白粉(钛白粉为已经经过硅铝无机包膜的硫酸法金红石型钛白粉)，进行打浆处理30分钟； 将钛白粉在120度的烘箱中烘烤2小时，冷却后将钛白粉用小型气流粉碎机进行粉碎，制得 所需的钛白粉样品。实施例7取100毫升去醋酸乙酯加入到带有高速搅拌装置的500毫升的玻璃烧杯中，开动 搅拌，加入0. 5克甲基封端的聚硅氧烷和0. 5克烷烃基硅烷偶联剂，缓慢加入100克的钛白 粉(钛白粉为已经经过硅铝无机包膜的硫酸法金红石型钛白粉)，进行打浆处理30分钟； 将钛白粉在120度的烘箱中烘烤2小时，冷却后将钛白粉用小型气流粉碎机进行粉碎，制得 所需的钛白粉样品。实施例8取100毫升去醋酸乙酯加入到带有高速搅拌装置的500毫升的玻璃烧杯中，开动 搅拌，加入0. 5克烷烃基硅烷偶联剂和0. 5克羟基封端的聚硅氧烷，缓慢加入100克的钛白 粉(钛白粉为已经经过硅铝无机包膜的硫酸法金红石型钛白粉)，进行打浆处理30分钟； 将钛白粉在120度的烘箱中烘烤2小时，冷却后将钛白粉用小型气流粉碎机进行粉碎，制得 所需的钛白粉样品。实施例9取100毫升去醋酸乙酯加入到带有高速搅拌装置的500毫升的玻璃烧杯中，开动 搅拌，加入0. 5克甲基封端的聚硅氧烷、0. 5克烷烃基硅烷偶联剂和0. 5克羟基封端的聚硅 氧烷，缓慢加入100克的钛白粉(钛白粉为已经经过硅铝无机包膜的硫酸法金红石型钛白 粉)，进行打浆处理30分钟；将钛白粉在120度的烘箱中烘烤2小时，冷却后将钛白粉用小 型气流粉碎机进行粉碎，制得所需的钛白粉样品。由上述的实验结果可以看出，采用本发明的有机处理方法对钛白粉进行表面有机 包膜，能够显著改善钛白粉在PVC塑料型材生产中的耐黄变性和加工性能(流动和塑化性 能)，以及塑料制品的力学性能(拉伸强度和断裂伸长)。
权利要求
一种提高钛白粉在PVC塑料型材加工中的分散性和耐温性，以及提高塑料制品力学性能的有机表面处理方法，其特征是先将适量粘度的特殊有机硅材料加入到适量醋酸乙酯中，再加入已经经过硅铝无机包膜的硫酸法金红石型钛白粉，进行打浆处理30分钟；将钛白粉在110度的烘箱中烘烤4小时，冷却后将钛白粉用小型气流粉碎机进行粉碎，制得所需的钛白粉。
2.如权利1所述的一种提高钛白粉在PVC塑料型材加工中的分散性和耐温性，以及提 高塑料制品力学性能的有机表面处理方法，其特征是有机硅材料为含有甲基封端的聚硅氧 烷、羟基封端的聚硅氧烷、烷烃基硅烷的一种或几种的硅烷复配物。有机硅材料的分子式分 别为甲基封端的聚硅氧烷(CH3)3SiO[SiO(CH3)2]nSi(CH3)3η = 15-50羟基封端的聚硅氧烷(HO)(CH3)2Si0[SiO(CH3)2]nSi(CH3)2(OH) η = 15-50烷烃基硅烷偶联剂CnH 2n+1 Si(0C2H5)3 或 CnH 2n+1 Si(0CH3)3η = 1-10有机硅材料的用量为0. 5-1. 5%。
3.如权利1所述的一种提高钛白粉应用性能的有机表面处理方法，其特征是进行有机 表面处理的钛白粉是未经任何有机处理但已经进行了硅铝无机包膜的硫酸法金红石型钛 白粉。
全文摘要
本发明是一种针对提高钛白粉在PVC塑料型材生产体系中的耐黄变性和加工方便性(主要是塑化时间、平衡转矩、平衡温度和12min消耗机械功)以及塑料制品的力学性能(主要是拉伸强度和断裂伸长)的方法，其特征是使用一种或多种有机硅材料复配物，通过湿法(以醋酸乙酯为稀释剂，将有机硅材料与钛白粉进行混合)或干法(利用雷蒙磨或气流粉碎机)等粉碎设备作用于钛白粉粒子，对钛白粉进行表面改性处理。能够显著提高钛白粉在塑料型材生产体系中的耐黄变性和加工方便性以及塑料制品的力学性能的方法。本发明具有操作简单、制作方便、反应条件温和，无环境污染、成本低的优点。
文档编号C08L27/06GK101870829SQ201010208548
公开日2010年10月27日 申请日期2010年6月24日 优先权日2010年6月24日
发明者涂军 申请人:涂军