塑胶用高性能填充母粒及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种塑胶用高性能填充母粒及其制备方法。本发明的塑胶用高性能填充母粒，其组分按质量百分数配比为：载体10%～15%、复合针状粉40%～60%、沉淀硫酸钡8%～12%、沸石粉15%～25%、相容剂3%～8%、分散剂2%～4%、偶联剂0.5%～3%、抗氧剂0.1%～1%。本发明的有益效果是，采用复合针状粉、沉淀硫酸钡和沸石粉共混无机粉填料，使该母粒填充改性塑胶制品具有高性能、高光亮度和吸附除味功能强，明显提高产品性能，其综合力学性能好，表面光亮美观，除味效果好。
【专利说明】塑胶用高性能填充母粒及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种填充母粒及其制备方法，具体地说是一种塑胶用高性能填充母粒及其制备方法。
【背景技术】 [0002]填充母料是一种在塑胶加工成型过程中，为了操作方便，将所需要的各种助剂、填料与少量载体进行混合混炼而制得的粒料，以无机粉填充改性塑胶居多。
[0003]无机粉填充改性塑胶在我国已有近30年的历史，最初主要以节约树脂降低成本为目的。随着无机粉品种的不断增加、加工技术的进步、粉体粒径的超细化、新型表面活化处理剂不断出现、表面活化处理技术和填充改性理论的发展，无机粉填充改性塑胶已由原来单纯追求节约树脂降低成本，目前已发展成开发新型功能性材料的重要手段。
[0004]我国是家电、电子、电器产量大国，近两年来，汽车工业也跃居世界前列，家电、电子、电器和汽车工业都是塑胶制品的主要用户，并对塑胶制品性能提出更高要求，不仅要求强度好，而且外形要美观。目前我国在填充改性塑胶中，所用的无机粉80%以上都是碳酸钙，而且生产填充母粒的企业，为了降低成本，往往忽视产品质量，在低水平、低价位上互相打价格战。照此下去，不仅影响塑料制品质量，更影响到无机粉填充改性在行业内的信誉。为了确保无机粉填充改性塑料今后健康发展，除在碳酸钙为主流的填充母粒方面，向多品种，高性能方向发展外，还应着重开发一些以其它无机粉为原料的功能性填充母粒。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种塑胶用高性能填充母粒及其制备方法。
[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:塑胶用高性能填充母粒，其组分按质量百分数配比为:载体10%~15%、复合针状粉40%~60%、沉淀硫酸钡8%~12%、沸石粉15%~25%、相容剂3%~8%、分散剂2%~4%、偶联剂0.5%~3%、抗氧剂0.1%~1%。
[0007]所述的载体为树脂或弹性体，可选为聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、聚烯烃弹性体(Ρ0Ε)、三元乙丙橡胶(EPDM)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚氨酯橡胶(TPU)中的一种。
[0008]所述的复合针状粉为透闪石，由一种天然共生矿石经超细粉碎而成，化学组成为Ca2Mg5 (Si4O11)2 (OH)2-CaMg (CO3) 2，密度 2.68 ~2.72g/cm3，莫氏硬度 3.5 ~4。
[0009]所述的沉淀硫酸钡的密度4.5~4.6g/cm3,平均粒径在0.5~2 μ m。
[0010]所述的沸石粉为铝硅酸盐系矿石，密度2.1~2.2g/cm3，细度在1000目~1500目。
[0011]所述的相容剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)或者甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯缩水甘油酯-丙烯乙酯三元共聚物(MGE)。
[0012]所述的分散剂为聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、EVA蜡、OP蜡中的一种。
[0013]所述的偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂和磷酸酯偶联剂中的一种。
[0014]所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1010或抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物、抗氧剂1010或抗氧剂1076与抗氧剂JC-242的复配物中的一种。
[0015]上述的塑胶用高性能填充母粒的制备方法，包括以下步骤:
(1)、将各组分按重量配比称好待用；
(2)、将载体、相容剂、分散剂、偶联剂和抗氧剂加入高速搅拌器低速搅拌I~3分钟；
(3)、再加入复合针状粉和沉淀硫酸钡，与步骤(2)混合后于高速搅拌器高速搅拌10~15分钟；
(4)、将沸石粉加入步骤(3)混合后的物料中，于高速搅拌器低速搅拌2~5分钟；
(5)、将步骤(4)搅拌后的物料加入双螺杆挤出机挤出、造粒后，经干燥、包装即得塑胶用高性能填充母粒。
[0016]本发明的有益效果是:
1、本发明采用树脂或弹性体作为载体，对于树脂载体的填充母粒来说，主要是针对塑料原料基材和载体是同一种树脂，从而消除相容性不好的问题；对于弹性体载体的填充母粒来说，由于弹性体是目前塑胶中最广泛应用的改性添加材料，所以主要是针对塑胶加工配方中使用该类弹性体的加工体系，从而也不会对整个产品体系带来任何不利因素，所以在原料方面从根本上保证了体系的稳定，同时采用价格低廉的载体取代其他成本高昂的助剂，可以大幅度降低母粒的成本。
[0017]2、本发明采用复合针状粉、沉淀硫酸钡和沸石粉共混无机粉填料，使该母粒填充改性塑胶制品具有高性能、高光亮度和吸附除味功能强，明显提高产品性能，其综合力学性能好，表面光亮美观，除味效果好。
[0018]3、本发明采用的复合针状粉具有硅灰石(针状结构)和滑石粉或白云石(层状结构)共有结构，即具有较好的增韧功能和透明功能，而且表面活化处理(吸油值)以及在树脂中分散性和加工流动性，明显好于硅灰石，所以填充到PBT中，综合力学性能好于硅灰石，其加工性能远比滑石粉好，与碳酸钙填料相当，而流动性(螺杆扭矩或电流强度)比碳酸钙填料好，在相同粒径和相同填充量的情况下，综合力学性能指标明显好于碳酸钙填料，与滑石粉相比韧性好。
[0019]4、本发明采用沉淀硫酸钡的粒径小、分布窄，吸油值低，在填充量不超过15%的情况下，不但不降低制品的强度，还可以改善制品的表面光亮度。
[0020]5、本发发采用沸石粉具有保鲜、除臭和净化空气功能，由于沸石粉结构为多孔网状结构，比表面积大，所以吸附力极强，可以吸附多种金属离子和气体，而且沸石粉的密度比其他无机矿物粉要小。利用沸石粉特有的网状结构，大比表面积、强吸附性和低密度的特性，用于填充改性塑胶，可制得力学强度好、增重幅度小、并具有吸附除味功能的塑胶制品。
【具体实施方式】
[0021]下面结合具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。
[0022]实施例1:
一种塑胶用高性能填充母粒，其组分按质量百分数配比为:聚丙烯(PP) 12%、复合针状粉50%、沉淀硫酸钡10%、沸石粉20%、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)3%、聚乙烯蜡3%、硅烷偶联剂1.5%、抗氧剂1010 0.5%，其中，沉淀硫酸钡的平均粒径在0.5~2 μ m，所述的沸石粉为铝硅酸盐系矿石，细度在1000目~1500目。
[0023]制备方法:(I)、将各组分按重量配比称好待用；(2)、将聚丙烯(PP)、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)、聚乙烯蜡、硅烷偶联剂和抗氧剂1010加入高速搅拌器低速搅拌I~3分钟；(3)、再加入复合针状粉和沉淀硫酸钡，与步骤
(2)混合后于高速搅拌器高速搅拌10~15分钟；(4)、将沸石粉加入步骤(3)混合后的物料中，于高速搅拌器低速搅拌2~5分钟；(5)、将步骤(4)搅拌后的物料加入双螺杆挤出机挤出、造粒后，经干燥、包装即得塑胶用高性能填充母粒。
[0024]实施例2:
一种塑胶用高性能填充母粒，其组分按质量百分数配比为:聚苯乙烯(PS) 10%、复合针状粉55%、沉淀硫酸钡8%、沸石粉18%、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA) 4%、聚丙烯蜡2%、铝酸酯偶联剂2%、抗氧剂1010与抗氧剂168的复配物1%，其中，沉淀硫酸钡的平均粒径在0.5~2 μ m，所述的沸石粉为铝硅酸盐系矿石，细度在1000目~1500目。
[0025]制备方法:(I)、将各组分按重量配比称好待用；(2)、将聚苯乙烯(PS)、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)、聚丙烯蜡、铝酸酯偶联剂和抗氧剂1010与抗氧剂168的复配物加入高速搅拌器低速搅拌I~3分钟；(3)、再加入复合针状粉和沉淀硫酸钡，与步骤(2)混合后于高速搅拌器高速搅拌10~15分钟；(4)、将沸石粉加入步骤(3)混合后的物料中，于高速搅拌器低速搅拌2~5分钟；(5)、将步骤(4)搅拌后的物料加入双螺杆挤出机挤出、造粒后，经干燥、包装即得塑胶用高性能填充母粒。
[0026]实施例3: 一种塑胶用高性能填充母粒，其组分按质量百分数配比为:聚烯烃弹性体(POE) 15%、复合针状粉40%、沉淀硫酸钡12%、沸石粉20%、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯缩水甘油酯-丙烯乙酯三元共聚物(MGE) 8%、EVA蜡3%、铝酸酯偶联剂1.5%、抗氧剂1076与抗氧剂JC-242的复配物0.5%，其中，沉淀硫酸钡的平均粒径在0.5~2μπι，所述的沸石粉为铝硅酸盐系矿石，细度在1000目~1500目。
[0027]制备方法:(1)、将各组分按重量配比称好待用；(2)、将聚烯烃弹性体(Ρ0Ε)、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯缩水甘油酯-丙烯乙酯三元共聚物(MGE)、EVA蜡、铝酸酯偶联剂和抗氧剂1076与抗氧剂JC-242的复配物加入高速搅拌器低速搅拌I~3分钟；(3)、再加入复合针状粉和沉淀硫酸钡，与步骤(2)混合后于高速搅拌器高速搅拌10~15分钟；(4)、将沸石粉加入步骤(3)混合后的物料中，于高速搅拌器低速搅拌2~5分钟；(5)、将步骤(4)搅拌后的物料加入双螺杆挤出机挤出、造粒后，经干燥、包装即得塑胶用高性能填充母粒。
【权利要求】
1.一种塑胶用高性能填充母粒，其特征在于，其组分按质量百分数配比为:载体10%~15%、复合针状粉40%~60%、沉淀硫酸钡8%~12%、沸石粉15%~25%、相容剂3%~8%、分散剂2%~4%、偶联剂0.5%~3%、抗氧剂0.1%~1%。
2.根据权利要求1所述的塑胶用高性能填充母粒，其特征在于，所述的载体为树脂或弹性体，可选为聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、聚烯烃弹性体(POE)、三元乙丙橡胶(EPDM)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚氨酯橡胶(TPU)中的一种。
3.根据权利要求1所述的塑胶用高性能填充母粒，其特征在于，所述的复合针状粉为透闪石，由一种天然共生矿石经超细粉碎而成，化学组成为Ca2Mg5 (Si4O11)2 (OH)2-CaMg(CO3) 2，密度 2.68 ~2.72g/cm3,莫氏硬度 3.5 ~4。
4.根据权利要求1所述的塑胶用高性能填充母粒，其特征在于，所述的沉淀硫酸钡的密度4.5~4.6g/cm3,平均粒径在0.5~2 μ m。
5.根据权利要求1所述的塑胶用高性能填充母粒，其特征在于，所述的沸石粉为铝硅酸盐系矿石，密度2.1~2.2g/cm3，细度在1000目~1500目。
6.根据权利要求1所述的塑胶用高性能填充母粒，其特征在于，所述的相容剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)或者甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯缩水甘油酯-丙烯乙酯三元共聚物(MGE)。
7.根据权利要求1所述的塑胶用高性能填充母粒，其特征在于，所述的分散剂为聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、EVA蜡、OP蜡中的一种。
8.根据权利要求1所述的塑胶用高性能填充母粒，其特征在于，所述的偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂和磷酸酯偶联剂中的一种。
9.根据权利要求1所述的塑胶用高性能填充母粒，其特征在于，所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1010或抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物、抗氧剂1010或抗氧剂1076与抗氧剂JC-242的复配物中的一种。
10.根据权利要求1所述的塑胶用高性能填充母粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)、将各组分按重量配比称好待用； (2)、将载体、相容剂、分散剂、偶联剂和抗氧剂加入高速搅拌器低速搅拌1~3分钟； (3)、再加入复合针状粉和沉淀硫酸钡，与步骤(2)混合后于高速搅拌器高速搅拌10~15分钟； (4)、将沸石粉加入步骤(3)混合后的物料中，于高速搅拌器低速搅拌2~5分钟； (5)、将步骤(4)搅拌后的物料加入双螺杆挤出机挤出、造粒后，经干燥、包装即得塑胶用高性能填充母粒。
【文档编号】C08L23/08GK103709495SQ201210370815
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2012年9月29日 优先权日:2012年9月29日
【发明者】不公告发明人 申请人:青岛欣展塑胶有限公司