一种轻量化聚合物填充复合材料的制作方法
【技术领域】：
[0001] 本发明涉及一种轻量化聚合物填充复合材料，属于高分子材料技术领域。其特点 是复合材料的密度低于传统填充复合材料，彻底改变了传统塑料填充复合材料增加产品密 度的惯例，降低产品成本而不增加密度，达到真正降低成本的目的。 技术背景：
[0002] 目前资源和环境问题是人类社会发展面临的两大挑战，也是塑料工业实现可持续 发展的两大瓶颈。传统的聚合物大都以石油为原料合成，消耗大量的石油资源，而石油为不 可再生资源，总有耗尽的一天。
[0003] 为了降低石油资源的消耗速度，科学家利用一些废弃物和其他可再生材料添加进 聚合物中，降低聚合物含量的同时仍能保持聚合物的性能甚至提高其性能。但是这些填充 物的密度绝大部分都是大于聚合物本身，添加进去会使聚合物的密度增大。如何解决树脂 添加填充物后密度增大的问题，是本发明专利的主要目的。本发明中能够很好的解决树脂 添加填充物后密度增加的问题，使用本专利复合材料，不仅降低产品成本，而且不增加材料 密度，达到真正降低成本的目的。
[0004] 目前市场上涉及轻量化聚合物填充复合材料的专利为空白，与其接近的专利有如 下：
[0005] 1、CN201210211379. 1 -种工程塑料用发泡母料及其制备方法
[0006] 2、CN200510112385. I EVA (乙烯-醋酸乙烯共聚物）发泡填充母料的制备方法
[0007] 3、CN201310449361.X -种利用发泡回料制备的聚乙烯发泡材料及其生产方法
[0008] 4、CN201110414511. 4 -种聚氯乙烯发泡材料及其制备方法
[0009] 5、CN201210493832. 2 -种低密度活性碳酸钙的生产方法
[0010] 6、CN201110318955.8低密度高分子基隔声降噪材料及其制备方法
[0011] 7、CN200880023686.9 低密度复合材料
[0012] 技术内容
[0013] 本发明的目的解决了现有填充料添加后树脂密度变大的应用缺陷，公开了一种轻 量化聚合物填充复合材料。
[0014] 本发明的目的还在于降低产品成本。
[0015] 本发明的聚合物填充复合材料主要由以下几种材料构成：载体树脂、无机填充材 料、有机填充材料、发泡剂、相容剂、分散剂、偶联剂、稳定剂、润滑剂、吸水剂及其它助剂组 成。如果配方中含有有机填充材料，在适当的加工条件下，可以起到发泡剂的作用，降低复 合材料的密度。如果配方中含有发泡剂，在适当的加工条件下，可以进行发泡反应，降低复 合材料的密度。如果配方中同时含有有机填充材料和发泡剂，在适当的加工条件下，可以同 时发生发泡反应，降低复合材料的密度。
[0016] 本发明所述材料构成中载体树脂包括热塑性材料中的一种或两种以及两种以上 的组合物，具体如 HDPE、LDPE、LLDPE、PP、PVC、PBS 等，含量一般在 10% -70%。
[0017] 本发明所述材料构成中的无机填充材料是指碳酸钙、滑石粉、硫酸钡、硅灰石、玻 璃微珠等的一种或几种的组合物，含量一般在5% -70%。
[0018] 本发明所述材料构成中的有机填充材料是指植物纤维、淀粉、纤维素、半纤维素、 木质素、壳聚糖、甲壳素、蛋白质等的一种或几种的组合物，含量一般在5% -70%。
[0019] 本发明所述材料构成中的发泡剂是指偶氮化合物、N-亚硝基化合物、酰肼类化合 物、水、CO 2、氮气等，如AC发泡剂、H发泡剂、BSH发泡剂等，含量一般在0. 1 % -1 %。
[0020] 本发明所述材料构成中的相容剂是指聚合物的官能团接枝产物，具体如马来酸酐 接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝PBS等的一种或几种的组合物，含量一般 在 0% -10%。
[0021] 本发明所述材料构成中的分散剂是指聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、EVA 蜡等的一种或几种的组合物，目的是提高超细植物粉在树脂中的分散均匀性，含量一般在 3% -5%。
[0022] 本发明所述材料构成中的偶联剂是指钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、铝钛复合偶 联剂、硅烷偶联剂。主要是为了提高无机粉体材料与载体树脂之间的界面结合力，含量一般 在 1% -1. 5%。
[0023] 本发明所述材料构成中的稳定剂是指马来酸盐、硫醇锡、硬脂酸盐、受阻酚类抗氧 剂和亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或两种及两种以上的复配物，尤选复配物为本发明的热氧 稳定剂，含量一般在〇. 5% -2%。
[0024] 本发明所述材料构成中的润滑剂是指白油、石蜡、硬脂酸及其盐、硬脂酰胺、油酸 酰胺、芥酸酰胺、EBS、PETS中的一种或几种的组合物，含量一般在0. 5% -1%。
[0025] 本发明所述材料构成中的吸水剂是指氧化钙、无水氯化钙、乙烯醇和丙烯酸共聚 物组成的聚合物等一种或两种及两种以上的复配物，含量一般在〇. 5% -1%。
[0026] 本发明所述材料构成中的其他助剂是指成核剂、扩链剂、光亮剂、增白剂、增塑剂， 防粘剂其中的一种或两种及两种以上的组合物，含量一般在〇% -1 %。
[0027] 根据制品对轻量化聚合物填充复合材料的不同要求，在本发明体系中构成轻量化 聚合物填充复合材料的各种组分基本配比为：
[0028] 配比一：载体树脂10%-70%、有机填充材料5%-70%、相容剂0%-10%、分散剂 3% -5%、偶联剂1% -1. 5%、稳定剂1% -2%、润滑剂0. 5% -1 %、吸水剂0. 5% -1 %、其他 等助剂〇% -1%。
[0029] 配比二：载体树脂10% -70%、无机填充材料5% -70%、发泡剂0. 1% -1%、相容 齐[J0% -10%、分散剂3% -5%、偶联剂1% -1. 5%、稳定剂1% -2%、润滑剂0. 5% -1 %、吸 水剂0. 5% -1 %、其他等助剂0% -1%。
[0030] 配比三：载体树脂10% -70%、无机填充材料5% -70%、有机填充材料5% -70%、 相容剂〇 % -10 %、分散剂3 % -5 %、偶联剂1 % -1. 5 %、稳定剂1 % -2 %、润滑剂 0. 5% -1 %、吸水剂0. 5% -1 %、其他等助剂0% -1%。
[0031] 配比四：载体树脂10% -70%、无机填充材料5% -70%、有机填充材料5% -70%、 发泡剂0. 1 % -1 %、相容剂0% -10 %、分散剂3% -5 %、偶联剂1 % -1. 5 %、稳定剂 1% -2%、润滑剂0. 5% -1 %、吸水剂0. 5% -1 %、其他等助剂0% -1%。
[0032] 与现有技术相比，本专利的技术效果是：本发明提供了一种轻量化聚合物填充复 合材料，填充物易分散、分散均匀，且材料密度降低，彻底改变了塑料填充增加产品密度的 传统技术，降低产品成本而不增加密度，达到真正降低成本。
【具体实施方式】：
[0033] 以下将结合较佳实施例对本发明提出的一种轻量化聚合物填充复合材料作更为 详细说明。
[0034] 实例一：
【主权项】
1. 一种轻量化聚合物填充复合材料，其特征在于载体树脂10% -70%、无机填充材料 5%-70%、有机填充材料5%-70%、发泡剂0. 1 %-1 %，相容剂0%-10%、分散剂3%-5%、 偶联剂1% -1. 5 %、稳定剂1% -2 %、润滑剂0. 5 % -1 %、吸水剂0. 5 % -1%，其他助剂 om
2. 根据权利要求1所述的载体树脂包括热塑性材料中的一种或两种以及两种以上的 组合物，如 HDPE、LDPE、LLDPE、PP、PVC、PBS 等。
3. 根据权利要求1所述的无机填充材料是指碳酸钙、滑石粉、硫酸钡、硅灰石、玻璃微 珠等的一种或几种的组合物。
4. 根据权利要求1所述的有机填充材料是指植物纤维、淀粉、纤维素、半纤维素、木质 素、壳聚糖、甲壳素、蛋白质等的一种或几种的组合物。
5. 根据权利要求1所述的发泡剂是指偶氮化合物、N-亚硝基化合物、酰肼类化合物、 水、CO2、氮气等，如AC发泡剂、H发泡剂、BSH发泡剂等。
【专利摘要】本发明涉及一种轻量化聚合物填充复合材料，属于高分子材料技术领域。其特点是复合材料的密度低于传统填充复合材料，彻底改变了传统塑料填充复合材料增加产品密度的惯例，降低产品成本而不增加密度，达到真正降低成本的目的。本发明的特征在于配方中各组分的重量百分比为：载体树脂10％-70％、无机填充材料5％-70％、有机填充材料5％-70％、发泡剂0.1％-1％，相容剂0％-10％、分散剂3％-5％、偶联剂1％-1.5％、稳定剂1％-2％、润滑剂0.5％-1％、吸水剂0.5％-1％，其他助剂0％-1％。
【IPC分类】C08L23-06, C08K7-20, C08L23-08, C08K3-34, C08L89-00, C08L5-14, C08J9-10, C08L1-02, C08J9-04, C08K3-26, C08K3-30, C08L97-02, C08L23-12, C08L27-06, C08L5-08, C08L67-02, C08L3-02
【公开号】CN104558756
【申请号】CN201410246515
【发明人】陈向文, 乔月纯, 王文广, 吕彦梅, 叶远锋, 杨丽双
【申请人】陈向文, 乔月纯, 王文广
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年5月29日