本发明涉及粉体技术领域，具体涉及的是一种高模量改性滑石粉的制备方法及应用。
背景技术：
聚丙烯(PP)是国内外广泛应用的一种通用塑料，已大量应用汽车零部件、家电制品等产业，特别是汽车中用量最多的高分子材料，汽车件保险杠、仪表板、轮罩、门板、发动机罩、空调外壳、中控台、喇叭盖等许多零件均为改性PP料生产二层的制品件。为了提高PP的力学性能同时降低成本，往往采用滑石粉等非矿填料对PP聚合物进行填充改性。改性PP料的模量高低对PP改性料在汽车上的应用具有很大的影响，同时也是保证产品质量的一个重要方面，改性PP料流动性的高低对注塑成件方面有着很大的影响。
滑石粉是一种价格低廉、资源丰富的无机填料，填充塑料后能够改善塑料的成型收缩性能。为了改善力学性能、提高滑石粉与PP的相容性问题，改性厂家在加工生产改性PP料中，会直接混合添加硅烷偶联剂，提升制品件强度。但直接混合偶联剂，在挤出加工过程，挥发性副产物易导致其它问题产生、对降低滑石粉的吸水性没有改善，改性剂以液体形式添加易混合不均，尤其是高端超细微粉，易分散不均，容易出现软团聚现象。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种高模量改性滑石粉的制备方法，制备得到的高模量改性滑石粉与PP基料具有良好的界面相容性，将该高模量改性滑石粉作为非矿物填料应用于滑石粉填充PP制品中，能够提高改性PP制品高模量、高流动比的性能。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种高模量改性滑石粉的制备方法，包括以下步骤：
(1)将滑石粉加入到具有导流槽的高速搅拌机中，在转速≤600r/min的低速搅拌下搅拌；
(2)向所述滑石粉中添加用量为所述滑石粉用量的0.8-1.5wt％的硅烷偶联剂，将所述硅烷偶联剂分多次按照递减原则滴加到滑石粉中，每次滴加操作的间隔时间为3-5min；
(3)升温至90-120℃，在转速为≥1400r/min的高速搅拌下搅拌，充分反应25-35min，即制备得到该高模量改性滑石粉。
步骤(1)中，所述滑石粉选用平均粒径为5～7um的滑石粉。
步骤(2)中，所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂D-9。
步骤(2)中，所述硅烷偶联剂分三次不等量滴加到滑石粉中，第一次滴加的硅烷偶联剂的用量为所述硅烷偶联剂总量的60％，第二次滴加的硅烷偶联剂的用量为所述硅烷偶联剂总量的25％，第三次滴加的硅烷偶联剂的用量为所述硅烷偶联剂总量的15％。
上述高模量改性滑石粉在滑石粉填充PP制品中的应用。
本发明一种高模量改性滑石粉的制备方法，具有以下优势：
(1)将滑石粉加入到具有导流槽的高速搅拌机中进行制备，可减少粉体黏壁现象，高速搅拌机的电加热装置升温快，使反应更充分；
(2)将硅烷偶联剂分多次按照递减原则滴加到滑石粉中的效果：使粉体表面完全包覆，提高粉体的活化率，提高滑石粉粉体在PP制品中的性能，另外，硅烷偶联剂作为滑石粉与PP基料的“桥梁”，能够改善改性滑石粉与PP基料之间的界面相容性，同时兼具高模量、高流动性的性能；
(3)在硅烷偶联剂与滑石粉充分混合后，将高速搅拌机的转速调至高速，充分反应25-35min，反应时间过短达不到滑石粉的改性效果，活化率低，反应时间过长将带来电耗增加、生产效率降低、粉体黏壁增多的现象。
由本发明一种高模量改性滑石粉的制备方法制备得到的高模量改性滑石粉与PP基料具有良好的界面相容性，将该高模量改性滑石粉作为非矿物填料应用于滑石粉填充PP制品中，能够提高改性PP制品高模量、高流动比的性能。
进一步，步骤(1)中，所述滑石粉选用平均粒径为5～7um的滑石粉，对于滑石粉填充PP基料时从性价比及加工性能最适宜，不易出现架桥冒粉现象。
进一步，步骤(2)中，所述硅烷偶联剂分三次不等量滴加到滑石粉中，第一次滴加的硅烷偶联剂的用量为所述硅烷偶联剂总量的60％，第二次滴加的硅烷偶联剂的用量为所述硅烷偶联剂总量的25％，第三次滴加的硅烷偶联剂的用量为所述硅烷偶联剂总量的15％，使得硅烷偶联剂与滑石粉充分反应。
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。
实施例一
1、制备
一种高模量改性滑石粉的制备方法，包括以下步骤：
(1)将滑石粉加入到具有导流槽的高速搅拌机中，在转速≤600r/min的低速搅拌下搅拌；
(2)向滑石粉中添加用量为滑石粉用量的1.5wt％的硅烷偶联剂，将硅烷偶联剂分三次滴加到滑石粉中,第一次滴加硅烷偶联剂总量的60％，第二次滴加硅烷偶联剂总量的25％，第三次滴加硅烷偶联剂总量的15％，每次滴加操作的间隔时间为5min，充分混匀；
(3)升温至90-120℃，在转速为≥1400r/min的高速搅拌下搅拌，充分反应30min，即制备得到该高模量改性滑石粉。
步骤(1)中，滑石粉选用平均粒径为5～7um的滑石粉。
步骤(2)中，硅烷偶联剂为硅烷偶联剂D-9，由赢创德固赛特种化学(上海)有限公司供应。
2、性能测试
将未改性滑石粉填充于PP树脂(以均聚PPY2600T为主树脂，共聚PP K8003为辅树脂)，制备20％滑石粉填充PP的试样1，将未改性滑石粉填充于PP树脂时直接添加硅烷偶联剂，制备20％滑石粉填充PP的试样2，将由发明的制备方法制备得到的改性滑石粉填充于PP树脂，制备20％改性滑石粉填充PP的试样3，测试各个试样性能，结果如表1所示，结果表明：用该方法制备的改性滑石粉填充PP试样，与其它两种试样的性能对比，弯曲模量增幅32.1％，熔融指数增幅47％，从而提高了制件的性能，满足厂家对高质量成品的需求。通过综合性能评估，由该制备方法制备的改性滑石粉具有高模量、高流动性的特点。
表1 各个试样的各项性能测试数据
实施例二
1、制备
一种高模量改性滑石粉的制备方法，包括以下步骤：
(1)将滑石粉加入到具有导流槽的高速搅拌机中，在转速≤600r/min的低速搅拌下搅拌；
(2)向滑石粉中添加用量为滑石粉用量的0.8wt％的硅烷偶联剂，在不超过80℃的温度下将硅烷偶联剂分三次滴加到滑石粉中，第一次滴加硅烷偶联剂总量的60％，第二次滴加硅烷偶联剂总量的25％，第三次滴加硅烷偶联剂总量的15％，每次滴加操作的间隔时间为3min，充分混匀；
(3)升温至90-120℃，在转速为≥1400r/min的高速搅拌下搅拌，充分反应25min，即制备得到该高模量改性滑石粉。
步骤(1)中，滑石粉选用平均粒径为7um的滑石粉，为了对比，本实施例中，滑石粉还选用平均粒径为1um和4um的滑石粉进行改性。
步骤(2)中，硅烷偶联剂为硅烷偶联剂D-9，，由赢创德固赛特种化学(上海)有限公司供应。
2、性能测试
将滑石粉(进口)的平均粒径为1um的改性滑石粉填充于PP树脂(以均聚PPY2600T为主树脂，共聚PP K8003为辅树脂)，制备20％滑石粉填充PP的试样4，将滑石粉(国产高端)的平均粒径为4um的改性滑石粉填充于PP树脂，制备20％滑石粉填充PP的试样5，将滑石粉的平均粒径为7um的改性滑石粉填充于PP树脂，制备20％改性滑石粉填充PP的试样6，测试各个试样性能，结果如表2所示，结果表明：与试样4和试样5相比，试样6的弯曲强度、熔融指数均有所提高，改性滑石粉填充PP在性能上具有优势，选用平均粒径为7um的改性滑石粉为改性PP中的填充剂，还可以起到熔体流动促进剂的作用，改性后的滑石粉，不仅可以满足厂家对制件的更高要求，也降低了高质量成品的制件成本。
表2 各个试样的各项性能测试数据
上述实施例并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。