高分子復(fù)合脂粉體表面處理劑及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及表面處理劑【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及高分子復(fù)合脂粉體表面處理劑及其制備方法與應(yīng)用；高分子復(fù)合脂粉體表面處理劑，它由以下重量百分比的原料組成：二硬脂酰氧異丙氧基鋁酸酯5%~15%、硬脂酸丁酯8%~15%、單硬脂酸甘油酯10%~25%、脂肪酸酯50%~70%、抗氧劑2%~6%；本發(fā)明為兼偶聯(lián)、分散、潤(rùn)滑三位一體的多功能產(chǎn)品，與CaCO3粉體表面反應(yīng)活性大，顏色淺，無(wú)毒，味小，具有提高CaCO3填料體系加工流動(dòng)性和物理力學(xué)性能的效果。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及表面處理劑【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及高分子復(fù)合脂粉體表面處理劑及其制 備方法與應(yīng)用。 高分子復(fù)合脂粉體表面處理劑及其制備方法與應(yīng)用

【背景技術(shù)】
[0002] 我國(guó)碳酸鈣粉體的加工技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)已在快步發(fā)展，在塑料、橡膠、涂料等高分 子制品行業(yè)都得到了廣泛應(yīng)用。碳酸鈣粉體作為填充劑加入，可降低產(chǎn)品的成本。在塑料 中加入碳酸鈣可以起到以下作用：1、增量，降低成本；2、提高塑料制品的耐熱性，在聚丙烯 中添加40%的CaC0 3，其熱變形溫度可提高20° C左右；3、改進(jìn)塑料的散光性，起到遮光或消 光作用；4、改善塑料制品的電鍍性能或印刷性能；5、減少塑料制品尺寸收縮率，提高尺寸 穩(wěn)定性。
[0003] 隨著碳酸鈣粒子的專用化和納米化，其本身的缺陷極大限制了它的應(yīng)用：一是 CaC03粒子粒徑越小，表面上的原子數(shù)越多，則表面能越高，吸附作用越強(qiáng)，各個(gè)粒子間相互 團(tuán)聚；二是CaC0 3作為一種無(wú)機(jī)填料，粒子表面親水疏油，與有機(jī)高聚物的親和性差、易形成 聚集體，造成高聚物內(nèi)部缺陷、力學(xué)性能變差。為了提高碳酸鈣的填充性能，必須采用有效 的工藝及表面改性方法對(duì)碳酸鈣進(jìn)行表面改性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種提高CaC03粉體的填充性能 的高分子復(fù)合脂粉體表面處理劑。
[0005] 本發(fā)明的另一目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種提高CaC03粉體的填充 性能的高分子復(fù)合脂粉體表面處理劑的制備方法。
[0006] 本發(fā)明的又一目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種應(yīng)用高分子復(fù)合脂粉體 表面處理劑制備的碳酸鈣母粒。
[0007] 本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。
[0008] 高分子復(fù)合脂粉體表面處理劑，它由以下重量百分比的原料組成： 二硬脂酰氧異丙氧基鋁酸酯59Γ15% 硬脂酸丁酯89Γ15% 單硬脂酸甘油酯1〇%~25% 脂肪酸酯509Γ70% 抗氧劑2%?6%。
[0009] 進(jìn)一步地，它由以下重量百分比的原料組成： 二硬脂酰氧異丙氧基鋁酸酯59Γ8% 硬脂酸丁酯89Γ11% 單硬脂酸甘油酯1〇%~16% 脂肪酸酯609Γ70% 抗氧劑4%?6%。
[0010] 進(jìn)一步地，它由以下重量百分比的原料組成： 二硬脂酰氧異丙氧基鋁酸酯99Γ15% 硬脂酸丁酯129Γ15% 單硬脂酸甘油酯189Γ25% 脂肪酸酯509Γ59% 抗氧劑2%?3%。
[0011] 進(jìn)一步地，它由以下重量百分比的原料組成： 二硬脂酰氧異丙氧基鋁酸酯99Γ13% 硬脂酸丁酯1〇%~12% 單硬脂酸甘油酯129Γ21% 脂肪酸酯559Γ65% 抗氧劑3%?5%。
[0012] 優(yōu)選地，它由以下重量百分比的原料組成： 二硬脂酰氧異丙氧基鋁酸酯6% 硬脂酸丁酯10% 單硬脂酸甘油酯20% 脂肪酸酯60% 抗氧劑4%。
[0013] 二硬脂酰氧異丙氧基鋁酸酯為偶聯(lián)劑的復(fù)配物，白色或淡黃色蠟狀固體，適用樹 脂：PP、PE、PVC、PS等，適用填料 ：輕/重碳酸鈣、滑石粉、白碳黑、氫氧化鋁、鈦白粉、氧化鐵 紅等。
[0014] 硬脂酸丁酯的中文名稱：硬脂酸丁酯，又名：十八酸正丁酯；為多種樹脂加工時(shí)的 潤(rùn)滑劑和脫模劑，用于聚氯乙烯透明軟質(zhì)和硬質(zhì)的擠塑、注塑和壓延制品以及聚苯乙烯制 品。還可用于金屬和織物的潤(rùn)滑劑、防水劑及潤(rùn)滑油、鞋油、化妝品的添加劑。
[0015] 單硬脂酸甘油酯，為白色蠟狀薄片或珠粒固體，不溶于水，與熱水經(jīng)強(qiáng)烈振蕩混合 可分散于水中，為油包水型乳化劑。單硬脂酸甘油酯是含有C16 - C18長(zhǎng)鏈脂肪酸與丙三 醇進(jìn)行酯化反應(yīng)而制得。是一種非離子型的表面活性劑。它既有親水又有親油基因，具有 潤(rùn)濕、乳化、起泡等多種功能。
[0016] 脂肪酸酯，即脂肪酸甘油酯，又稱混合脂肪酸甘油酯，其化學(xué)式為：c3h 5o3 (cor)3。 所有的脂肪酸酯均能用于本發(fā)明中。
[0017] 其中，所述抗氧劑為抗氧劑1010與抗氧劑168以2:1~3:1的比例混合。
[0018] 高分子復(fù)合脂粉體表面處理劑的制備方法，按重量百分比，將所述原料投入反應(yīng) 釜，反應(yīng)釜加溫至80°C、0°C，同時(shí)以4(T60r/min的轉(zhuǎn)速攪拌3(Γ40分鐘，反應(yīng)后流入壓片 機(jī)，進(jìn)行壓片冷卻成型，經(jīng)粉碎制得高分子復(fù)合脂粉體表面處理劑。
[0019] 高分子復(fù)合脂粉體表面處理劑的應(yīng)用，所述高分子復(fù)合脂粉體表面處理劑應(yīng)用于 碳酸鈣粉體的表面處理。
[0020] 一種應(yīng)用高分子復(fù)合脂粉體表面處理劑制備的碳酸鈣母粒，所述碳酸鈣母粒由碳 酸鈣粉體與占碳酸鈣粉體重量百分比的29Γ10%的高分子復(fù)合脂粉體表面處理劑制得。
[0021] 具體地，所述碳酸鈣母粒由碳酸鈣粉體與占碳酸鈣粉體重量百分比的2%、3%、4%、 5%、6%、7%、8%、9%、10%的高分子復(fù)合脂粉體表面處理劑制得。
[0022] 優(yōu)選地，所述碳酸鈣母粒由碳酸鈣粉體與占碳酸鈣粉體重量百分比的59Γ8%的高 分子復(fù)合脂粉體表面處理劑制得。
[0023] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果： 本發(fā)明的二硬脂酰氧異丙氧基鋁酸酯作為偶聯(lián)劑，硬脂酸丁酯、單硬脂酸甘油酯、脂肪 酸作為內(nèi)外潤(rùn)滑劑，對(duì)CaC03粉體進(jìn)行包覆，改變CaC03粉體表面的極性；抗氧劑作為輔料使 用。本發(fā)明增強(qiáng)CaC0 3粉體與有機(jī)樹脂界面的相容性，浸潤(rùn)并潤(rùn)濕CaC03粉體的表面，使其 分散成細(xì)微、穩(wěn)定、均勻的分布于母粒中。本發(fā)明為兼偶聯(lián)、分散、潤(rùn)滑三位一體的多功能產(chǎn) 品，與CaC0 3粉體表面反應(yīng)活性大，顏色淺，無(wú)毒，味小，具有提高CaC03填料體系加工流動(dòng)性 和物理力學(xué)性能的效果。
[0024] 本發(fā)明與碳酸鈣粉體表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成單分子層，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，效果如 下： 1) 將本發(fā)明加入碳酸鈣粉體中，l〇〇°C下高速攪拌機(jī)進(jìn)行表面處理，表面處理過(guò)的碳酸 鈣粉體表面部分羥基消失； 2) 經(jīng)本發(fā)明表面處理、包覆反應(yīng)過(guò)的碳酸鈣粉體具有疏水性，完全浮于水面，在lmol/L 稀鹽酸中仍可懸浮于稀酸溶液的表面； 3) 將經(jīng)本發(fā)明處理過(guò)的CaC03和HDPE產(chǎn)品，自然斷面做電子探針顯微分析掃描，發(fā)現(xiàn) 本發(fā)明是化學(xué)結(jié)合在CaC0 3表面上，即使經(jīng)填充HDPE的熔融及剪切加工過(guò)程之后，仍未脫 落； 4) 本發(fā)明對(duì)碳酸鈣粉體介質(zhì)體系粘度有明顯降粘作用，具有較好的降粘效果； 5) 本發(fā)明表面處理的CaC03粉體，與PE材料更加容易塑化，加工流動(dòng)性好，收縮率穩(wěn) 定，提1?廣量； 6) 經(jīng)本發(fā)明處理的不同形狀CaC03粉體，與PE材料混合后，PE材料的表面光澤及抗沖 擊性能都有顯著提高； 7) 本發(fā)明與PP、PE等塑料一起生產(chǎn)時(shí)，僅需要將本發(fā)明與CaC03粉體、PP、PE按一定比 例混合即可進(jìn)行生產(chǎn)，使用簡(jiǎn)單，避免現(xiàn)有技術(shù)中需要添加多種助劑而造成的誤差，有利后 續(xù)生產(chǎn)的穩(wěn)定性及持續(xù)性，生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025] 圖1是本發(fā)明的應(yīng)用高分子復(fù)合脂粉體表面處理劑制備的碳酸鈣母粒在電子顯 微鏡下的顯示圖。
[0026]

【具體實(shí)施方式】： 為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描 述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0027] 實(shí)施例1。
[0028] 高分子復(fù)合脂粉體表面處理劑，它由以下重量百分比的原料組成：二硬脂酰氧異 丙氧基鋁酸酯5%、硬脂酸丁酯15%、單硬脂酸甘油酯10%、脂肪酸酯66%、抗氧劑4% ;其中，抗 氧劑由3%的抗氧劑1010與1%的抗氧劑168混合組成。
[0029] 本實(shí)施例的高分子復(fù)合脂粉體表面處理劑的制備方法，按重量百分比，將所述原 料投入反應(yīng)釜，反應(yīng)釜加溫至80°C，同時(shí)以40r/min的轉(zhuǎn)速攪拌30分鐘，反應(yīng)后流入壓片 機(jī)，進(jìn)行壓片冷卻成型，經(jīng)粉碎制得高分子復(fù)合脂粉體表面處理劑。
[0030] 實(shí)施例2。
[0031] 高分子復(fù)合脂粉體表面處理劑，它由以下重量百分比的原料組成：二硬脂酰氧異 丙氧基鋁酸酯8%、硬脂酸丁酯11%、單硬脂酸甘油酯14%、脂肪酸酯61%、抗氧劑6%。其中，抗 氧劑由4%的抗氧劑1010與2%的抗氧劑168混合組成。
[0032] 本實(shí)施例的高分子復(fù)合脂粉體表面處理劑的制備方法，按重量百分比，將所述原 料投入反應(yīng)釜，反應(yīng)釜加溫至82°C，同時(shí)以55r/min的轉(zhuǎn)速攪拌38分鐘，反應(yīng)后流入壓片 機(jī)，進(jìn)行壓片冷卻成型，經(jīng)粉碎制得高分子復(fù)合脂粉體表面處理劑。
[0033] 實(shí)施例3。
[0034] 高分子復(fù)合脂粉體表面處理劑，它由以下重量百分比的原料組成：二硬脂酰氧異 丙氧基鋁酸酯15%、硬脂酸丁酯13%、單硬脂酸甘油酯18%、脂肪酸酯50%、抗氧劑4%。其中， 抗氧劑由3%的抗氧劑1010與1%的抗氧劑168混合組成。
[0035] 本實(shí)施例的高分子復(fù)合脂粉體表面處理劑的制備方法，按重量百分比，將所述原 料投入反應(yīng)釜，反應(yīng)釜加溫至85°C，同時(shí)以45r/min的轉(zhuǎn)速攪拌40分鐘，反應(yīng)后流入壓片 機(jī)，進(jìn)行壓片冷卻成型，經(jīng)粉碎制得高分子復(fù)合脂粉體表面處理劑。
[0036] 實(shí)施例4。
[0037] 高分子復(fù)合脂粉體表面處理劑，它由以下重量百分比的原料組成：二硬脂酰氧異 丙氧基鋁酸酯12%、硬脂酸丁酯10%、單硬脂酸甘油酯21%、脂肪酸酯54%、抗氧劑3%。其中， 抗氧劑由2%的抗氧劑1010與1%的抗氧劑168混合組成。
[0038] 本實(shí)施例的高分子復(fù)合脂粉體表面處理劑的制備方法，按重量百分比，將所述原 料投入反應(yīng)釜，反應(yīng)釜加溫至88°C，同時(shí)以50r/min的轉(zhuǎn)速攪拌35分鐘，反應(yīng)后流入壓片 機(jī)，進(jìn)行壓片冷卻成型，經(jīng)粉碎制得高分子復(fù)合脂粉體表面處理劑。
[0039] 實(shí)施例5。
[0040] 高分子復(fù)合脂粉體表面處理劑，它由以下重量百分比的原料組成：二硬脂酰氧異 丙氧基鋁酸酯10%、硬脂酸丁酯8%、單硬脂酸甘油酯10%、脂肪酸酯70%、抗氧劑2%。其中，抗 氧劑由1. 5%的抗氧劑1010與0. 5%的抗氧劑168混合組成。
[0041] 本實(shí)施例的高分子復(fù)合脂粉體表面處理劑的制備方法，按重量百分比，將所述原 料投入反應(yīng)釜，反應(yīng)釜加溫至90°c，同時(shí)以60r/min的轉(zhuǎn)速攪拌40分鐘，反應(yīng)后流入壓片 機(jī)，進(jìn)行壓片冷卻成型，經(jīng)粉碎制得高分子復(fù)合脂粉體表面處理劑。
[0042] 實(shí)施例6。
[0043] 一種應(yīng)用實(shí)施例1飛任一實(shí)施例的高分子復(fù)合脂粉體表面處理劑制備的碳酸鈣 母粒，所述碳酸鈣母粒由碳酸鈣粉體與占碳酸鈣粉體重量百分比的2%的高分子復(fù)合脂粉 體表面處理劑制得。
[0044] 實(shí)施例7。
[0045] 一種應(yīng)用實(shí)施例1飛任一實(shí)施例的高分子復(fù)合脂粉體表面處理劑制備的碳酸鈣 母粒，所述碳酸鈣母粒由碳酸鈣粉體與占碳酸鈣粉體重量百分比的6%的高分子復(fù)合脂粉 體表面處理劑制得。
[0046] 實(shí)施例8。
[0047] -種應(yīng)用實(shí)施例1飛任一實(shí)施例的高分子復(fù)合脂粉體表面處理劑制備的碳酸鈣 母粒，所述碳酸鈣母粒由碳酸鈣粉體與占碳酸鈣粉體重量百分比的10%的高分子復(fù)合脂粉 體表面處理劑制得。
[0048] 如圖1所示，在電子顯微鏡下顯示，本發(fā)明的實(shí)施例6~8制備的碳酸鈣母粒呈現(xiàn)極 好的分散性能。
[0049] 本發(fā)明的實(shí)施例6~8制備的碳酸鈣母粒（CaC03母粒）填充PE的力學(xué)平均性能測(cè) 試表。
[0050]

【權(quán)利要求】
1. 高分子復(fù)合脂粉體表面處理劑，其特征在于：它由以下重量百分比的原料組成： 二硬脂酰氧異丙氧基鋁酸酯59Γ15% 硬脂酸丁酯89Γ15% 單硬脂酸甘油酯1〇%~25% 脂肪酸酯509Γ70% 抗氧劑2%?6%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分子復(fù)合脂粉體表面處理劑，其特征在于：它由以下重量 百分比的原料組成： 二硬脂酰氧異丙氧基鋁酸酯59Γ8% 硬脂酸丁酯89Γ11% 單硬脂酸甘油酯1〇%~16% 脂肪酸酯609Γ70% 抗氧劑4%?6%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分子復(fù)合脂粉體表面處理劑，其特征在于：它由以下重量 百分比的原料組成： 二硬脂酰氧異丙氧基鋁酸酯99Γ15% 硬脂酸丁酯129Γ15% 單硬脂酸甘油酯189Γ25% 脂肪酸酯509Γ59% 抗氧劑2%?3%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分子復(fù)合脂粉體表面處理劑，其特征在于：它由以下重量 百分比的原料組成： 二硬脂酰氧異丙氧基鋁酸酯99Γ13% 硬脂酸丁酯1〇%~12% 單硬脂酸甘油酯129Γ21% 脂肪酸酯559Γ65% 抗氧劑3%?5%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分子復(fù)合脂粉體表面處理劑，其特征在于：它由以下重量 百分比的原料組成： 二硬脂酰氧異丙氧基鋁酸酯6% 硬脂酸丁酯10% 單硬脂酸甘油酯20% 脂肪酸酯60% 抗氧劑4%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分子復(fù)合脂粉體表面處理劑，其特征在于：所述抗氧劑為 抗氧劑1010與抗氧劑168以2:1~3:1的比例混合的混合物。
7. 權(quán)利要求1飛任意一項(xiàng)所述的高分子復(fù)合脂粉體表面處理劑的制備方法，其特征在 于：按重量百分比，將所述原料投入反應(yīng)釜，反應(yīng)釜加溫至80°C?90°C，同時(shí)以4(T60r/min 的轉(zhuǎn)速攪拌3(Γ40分鐘，反應(yīng)后流入壓片機(jī)，進(jìn)行壓片冷卻成型，經(jīng)粉碎制得高分子復(fù)合脂 粉體表面處理劑。
8. 權(quán)利要求1飛任意一項(xiàng)所述的高分子復(fù)合脂粉體表面處理劑的應(yīng)用，其特征在于： 所述高分子復(fù)合脂粉體表面處理劑應(yīng)用于碳酸鈣粉體的表面處理。
9. 一種應(yīng)用權(quán)利要求8所述的高分子復(fù)合脂粉體表面處理劑制備的碳酸鈣母粒，其特 征在于：所述碳酸鈣母粒由碳酸鈣粉體與占碳酸鈣粉體重量百分比的29Γ10%的高分子復(fù) 合脂粉體表面處理劑制得。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的高分子復(fù)合脂粉體表面處理劑制備的碳酸鈣母粒，其特征 在于：所述碳酸鈣母粒由碳酸鈣粉體與占碳酸鈣粉體重量百分比的59Γ8%的高分子復(fù)合脂 粉體表面處理劑制得。
【文檔編號(hào)】C08K9/04GK104086805SQ201410372446
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】徐美珍 申請(qǐng)人:徐美珍