微发泡轻质塑料填充母料及其制备方法与流程

文档序号:12054838阅读:958来源:国知局

本发明属于功能材料技术领域,具体涉及微发泡轻质塑料填充母料及其制备方法。



背景技术:

发展中国非金属新材料,轻量化高性能复合化材料。十二五、十三五规划中也明确指出:“大力发展新型功能材料,先进复合材料和新结构材料……以树脂复合材料和碳碳复合材料为重点。”因此,改进和提高无机矿粉的深度加工应用,采用高科技术,科学组合多元化材料和相应的加工技术,实现无机粉体的高填充和轻量,增强既是母料生产企业和塑料加工业的迫切要求,又是符合国家产业发展的方向和既定国策。

我国的塑料填充母料发展于上世纪八十年代,以聚炳烯聚合副产品APP(无规聚炳烯)为载体树脂为主,以400目CaCO3或滑石粉为填充的单螺杆挤出造粒聚丙烯拉丝母料。而后发展为以聚烯烃PE、PP、PVC等高聚物为主载体,高岭土、黑滑石、硫酸钡(重晶石)、陶土、云母等为填充的上百种填充母粒和ABS\PS\PC等工程塑料填充母料。其共同点基本都是比重大,力学性能差和冲击强度低。例如,以CaCO3为填充的含16%的PE载体的中空填充母料,CaCO3的比重为2.7,PE比重为0.92,生产出来的母粒比重为1.8左右。注塑塑料瓶壳,加10%的母料,壳身重210-220克/支,比纯塑料重15克。重量的超出抵消了加入母料的材料成本的降低,而且冲击强度和韧性变差,表面光洁度降低,加母料与纯塑料等量生产的数量减少8%。采用超细微粉碳酸钙、滑石粉、高岭土等无机矿粉,经活化处理填充改性以聚烯轻为主的塑料制品加工、降本增强,减少制品收缩,保持尺寸的稳定,促进了塑料加工业的发展,深受用户欢迎。但由于无机矿粉的比重大,力学性能差,造成制品的重量化和冲强降低,透明性和光洁性不好,又一直阻碍着填充母料的发展。曾在广西贺州、厦门试验塑料沙摊椅和啤酒周转箱都出现了类似的增重而不增容,降耗而不降本,又影响制品质量的共性问题。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是先有的塑料填充母料成本高、强度低。

本发明的技术方案是微发泡轻质塑料填充母料,由下述重量配比的原料制备而成:1250目CaCO3粉50份、高密度聚乙烯HDPE 10份、低密度聚乙烯LDPE 15份、发泡剂偶氮二甲酰胺2份、偶联剂钛酸酯1份、硬脂酸1份。

本发明还提供了所述母料的制备方法,包括如下步骤:

a、准备原料:称取下述重量配比的原料:1250目CaCO3粉50份、高密度聚乙烯HDPE 10份、低密度聚乙烯LDPE 15份、发泡剂偶氮二甲酰胺2份、偶联剂钛酸酯1份、硬脂酸1份;

b、制备:CaCO3与偶联剂钛酸酯混合,活化,加入HDPE、LDPE、硬脂酸混炼,125℃加入发泡剂,螺杆造粒。

结合CaCO3无机矿粉丰富,质白、低廉与高分子聚合物塑料相容,流动性好和化学惰性强特点,针对塑料加工期待的轻质增容,增强而又经济适用,降低成本的要求,总结高聚物可控起微发泡。均匀细密的闭合就可吸收一定冲能增强,又增容降低比重的特点,经过几年来上百次的反复试验,摸索出开发了组合材料多元化发泡技术路线,生产出了可控的超微发泡性能功能母粒。

高聚物在一定温度、压力条件下受复合发泡剂的作用起化学反应,内部产生微小的闭孔气泡排列,占据一定的空间形成细密的泡孔网状结构,一方面达到增容降重,另一方面受到外力冲击、挤压时又产生一定反弹和吸收能量达到增强、增冲的特点。

在材料的匹配组合上,我采用主辅结合,放热吸热相效应,改变复合配比和工艺调整达到发泡可控。在制备功能母料时掌握适宜工艺温度、压力、速度,隐而不发或可控比例发泡是工艺控制的重点。在生产应用方面根据不同制品质量要求,加工设备、模具等特点调整加工工艺,加工设备采用原设备少加改进应用。

本发明的有益效果:

本发明结合填充、改性塑料功能母料的要求和特点,采用重质CaCO3为主的无机粉体作填充剂,热稳定性好的HDPE为载体,以超细有机AC发泡剂为主体,混炼,再经双螺杆挤出造粒PE微发泡功能母料,达到材料质白、经济、适用、环保、物美价廉、降本增强基本要求。所使用原、辅材料来源丰富,价廉,加工工艺简单,可操作性强,易大工业生产。本发明的母料具有质轻、冲击强度高、韧性好等优点,可作功能母料使用。

具体实施方式

实施例 本发明母料的制备

a、准备原料:称取下述重量配比的原料:1250目CaCO3粉50份、高密度聚乙烯HDPE 10份、低密度聚乙烯LDPE 15份、发泡剂偶氮二甲酰胺2份、偶联剂钛酸酯1份、硬脂酸1份;

b、制备:CaCO3与偶联剂钛酸酯混合,活化,加入HDPE、LDPE、硬脂酸混炼,125℃加入发泡剂,螺杆造粒。

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