一種高性能高填充碳酸鈣母料及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及工業(yè)化工領(lǐng)域，尤其涉及一種碳酸鈣填充母料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 塑料填充母料的作用是在保證良好加工性能和產(chǎn)品性能的同時能夠方便而較多 地添加廉價填料，以達(dá)到降低成本，改善產(chǎn)品性能的目的。2014年我國的塑料生產(chǎn)和消費(fèi)的 達(dá)到9000萬噸，年增長率達(dá)到8%，按塑料生產(chǎn)行業(yè)需要填充10%的各種無機(jī)非金屬材料， 填充的碳酸鈣占比達(dá)到65%，以此推算，2014年碳酸鈣的用量達(dá)到600萬噸，碳酸鈣的大規(guī) ?？梢院艽蟪潭壬瞎?jié)省樹脂的用量，有很大的經(jīng)濟(jì)價值。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中的聚乙烯塑料填充母料一般由碳酸鈣、偶聯(lián)劑、樹脂等制成。其不足之 處在于：普遍應(yīng)用在對性能要求不高的塑料制品中，而針對制品力學(xué)性能要求較高，并且填 充料分散度高，并達(dá)到較高的添加比例以控制成本的塑料制品，現(xiàn)有的碳酸鈣填充母粒仍 然不能很好地滿足上述要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有的碳酸鈣填充母料的上述不足，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)高添加比 例，并且力學(xué)性能得到保持的一種高性能高填充碳酸鈣母料及制備方法。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0006] 本發(fā)明提供一種高性能高填充碳酸鈣母粒，其制備原料包括以下重量份的組分：
[0009] 作為優(yōu)選，由以下重量份的組分制備而成：
[0010]
[0011] 所述助劑由白油和辛酸甘油酯聚氧乙烯組成。
[0012] 作為優(yōu)選，所述碳酸鈣顆粒的粒徑在800-2500目之間。
[0013] 作為優(yōu)選，所述硬脂酸改性劑由辛酸甘油酯聚氧乙烯醚和硬脂酸稀土組成。
[0014] 作為優(yōu)選，辛酸甘油酯聚氧乙烯醚和硬脂酸稀土的重量比為1:1~1:2。
[0015] 本發(fā)明提供一種上述碳酸鈣母粒的制備方法，其特征是，包括以下步驟：
[0016]A、稱取碳酸鈣和助劑置入高速攪拌機(jī)中，攪拌8-12分鐘，轉(zhuǎn)速為300-400r/min， 溫度為 100_120°C;
[0017]B、稱取硬脂酸改性劑置入步驟A所得的混合料中，攪拌8-12分鐘，轉(zhuǎn)速為 300-400r/min，溫度為 100-120°C;
[0018]C、稱取熱塑性彈性體、樹脂和步驟B所得的混合料置入到密煉機(jī)，溫度為 160-180 °C條件下，密煉15-30分鐘；
[0019]D、將步驟C所得的混合料置入螺桿擠出機(jī)中，溫度為160-180°c條件下，擠出造粒 成為成品。
[0020] 作為優(yōu)選，上述碳酸鈣母粒的制備方法，還包括在步驟A之前，將碳酸鈣在干燥器 中充分干燥去除水分，使其含水量小于〇. 1%，粉碎過800-2500目篩。
[0021] 碳酸鈣首先由辛酸甘油酯聚氧乙烯醚和硬脂酸包裹，在其表面形成有機(jī)包裹層。 兩種偶聯(lián)劑的協(xié)同作用，增加了碳酸鈣顆粒與熱塑性彈性體之間的作用力，呈凝聚狀態(tài)的 碳酸鈣粒子分散于熱塑性彈性體中，形成內(nèi)為碳酸鈣凝聚體，外為熱塑性彈性體包覆層的 包裹層結(jié)構(gòu)。在受到外力時，所述包裹結(jié)構(gòu)可以變形吸收能量，從而大幅度提高填充塑料的 抗沖擊性能，這種核殼結(jié)構(gòu)在塑料基體中均勻分散就可以實(shí)現(xiàn)基體材料在剛性不明顯下降 的情況下大幅度提高抗沖擊韌性。該技術(shù)的要點(diǎn)是大量的無機(jī)填料能夠均勻分散到作為載 體的少量的彈性體中，并保持適度的界面粘附強(qiáng)度均勻分散在塑料基體之中。
[0022] 因此，本發(fā)明具有如下有益效果：（1)填充后的塑料成品其抗沖擊強(qiáng)度和彎曲彈 性模明顯增強(qiáng)（2)所述的碳酸鈣母料具有較高的填充比例，能夠有效降低塑料制品的成 本。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 實(shí)施例1:
[0024] 本實(shí)施例提供一種高性能高填充碳酸鈣母料，由以下重量份的組分制備而成：
[0025]
[0026] 所述的偶聯(lián)劑由重量份0. 25份的辛酸甘油酯聚氧乙烯醚和0. 25份的硬脂酸稀土 組成。
[0027] 制備工藝：稱取碳酸鈣在干燥器中充分干燥去除水分，使其含水量小于0. 1%，粉 碎過800-2500目篩。稱取碳酸鈣和助劑置入高速攪拌機(jī)中，攪拌8分鐘，轉(zhuǎn)速為300-400r/ min，溫度為120°C;稱取硬脂酸稀土偶聯(lián)劑置入混合料中，攪拌8分鐘，轉(zhuǎn)速為300-400r/ min，溫度為120°C;稱取熱塑性彈性體、樹脂和步驟上述混合所得的混合料置入到密煉機(jī)， 溫度為160°C條件下，密煉15分鐘；再混合料置入螺桿擠出機(jī)中，溫度為160°C條件下，擠出 造粒成為成品。
[0028] 實(shí)施例2:
[0029] 本實(shí)施例提供一種高性能高填充碳酸鈣母料，由以下重量份的組分制備而成：
[0030]
[0031] 所述的偶聯(lián)劑由重量份0. 25份的辛酸甘油酯聚氧乙烯醚和0. 25份的硬脂酸稀土 組成。
[0032] 制備工藝：稱取碳酸鈣在干燥器中充分干燥去除水分，使其含水量小于0. 1%，粉 碎過800-2500目篩。稱取碳酸鈣和助劑置入高速攪拌機(jī)中，攪拌12分鐘，轉(zhuǎn)速為300-400r/ min，溫度為KKTC;稱取硬脂酸稀土偶聯(lián)劑置入混合料中，攪拌12分鐘，轉(zhuǎn)速為300-400r/ min，溫度為10(TC;稱取熱塑性彈性體、樹脂和步驟上述混合所得的混合料置入到密煉機(jī)， 溫度為180°C條件下，密煉30分鐘；再將混合料置入螺桿擠出機(jī)中，溫度為180°C條件下，擠 出造粒成為成品。
[0033] 實(shí)施例3 :
[0034] 本實(shí)施例提供一種高性能高填充碳酸鈣母料，由以下重量份的組分制備而成：
[0035]
[0036] 所述的偶聯(lián)劑由重量份0. 25份的辛酸甘油酯聚氧乙烯醚和0. 25份的硬脂酸稀土 組成。
[0037] 制備工藝：稱取碳酸鈣在干燥器中充分干燥去除水分，使其含水量小于0. 1%，粉 碎過800-2500目篩。稱取碳酸鈣和助劑置入高速攪拌機(jī)中，攪拌10分鐘，轉(zhuǎn)速為300-400r/ min，溫度為IKTC;稱取硬脂酸稀土偶聯(lián)劑置入混合料中，攪拌10分鐘，轉(zhuǎn)速為300-400r/ min，溫度為IKTC;稱取熱塑性彈性體、樹脂和步驟上述混合所得的混合料置入到密煉機(jī)， 溫度為170°C條件下，密煉20分鐘；再將混合料置入螺桿擠出機(jī)中，溫度為170°C條件下，擠 出造粒成為成品。
[0038] 表1實(shí)施例4-實(shí)施例8提供的高性能高填充碳酸鈣母料的組分：
[0039]
[0040] 上述高性能高填充碳酸I丐母料的制備工藝同本發(fā)明實(shí)施例3所述的制備工藝。
[0041] 表2 :使用本發(fā)明高性能高填充碳酸鈣母料填充的聚乙烯塑料產(chǎn)品的性能測試結(jié) 果：
[0042]
[0044]由上表可知，使用本發(fā)明提供的高性能高填充碳酸I丐母料填充制備的聚乙稀塑料 成品其抗沖擊強(qiáng)度和彎曲彈性模明顯增強(qiáng)，且所述的碳酸鈣母料具有較高的填充比例，能 夠有效降低塑料制品的成本。
【主權(quán)項】
1. 一種高性能高填充碳酸鈣母粒，其特征是，其制備原料包括以下重量份的組分： 碳酸鈣 80-95份 硬脂酸改性劑 0.5-5份 熱塑性彈性體 0.5-5份 樹脂 5-20份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種高性能高填充碳酸鈣母粒，其特征是，由以下重量份 的組分制備而成： 碳酸轉(zhuǎn) 稱-95份 硬脂酸改性劑 G.5-5份 熱塑性彈性體 0.5-5份 樹脂 5-20份 助劑 1-2份 所述助劑由白油和辛酸甘油酯聚氧乙烯組成。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的一種高性能高填充碳酸鈣母粒，其特征是，所述碳酸鈣 顆粒的粒徑在800-2500目之間。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的一種高性能高填充碳酸鈣母粒，其特征是，所述硬脂酸 改性劑由辛酸甘油酯聚氧乙烯醚和硬脂酸稀土組成。5. 根據(jù)權(quán)利要求4中所述的一種高性能高填充碳酸鈣母粒，其特征是，辛酸甘油酯聚 氧乙烯醚和硬脂酸稀土的重量比為1:1~1:2。6. -種權(quán)利要求1或2所述的碳酸鈣母粒的制備方法，其特征是，包括以下步驟： A、 稱取碳酸鈣和助劑置入高速攪拌機(jī)中，攪拌8-12分鐘，轉(zhuǎn)速為300-400r/min，攪拌 溫度為 100_120°C; B、 稱取硬脂酸改性劑置入步驟A所得的混合料中，攪拌8-12分鐘，轉(zhuǎn)速為300-400r/ min，攪拌溫度為100-120°C; C、 稱取熱塑性彈性體、樹脂和步驟B所得的混合料置入到密煉機(jī)，溫度為160-180°C條 件下，密煉15-30分鐘； D、 將步驟C所得的混合料置入螺桿擠出機(jī)中，溫度為160-180°C條件下，擠出造粒成為 成品。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種碳酸鈣母粒的制備方法，其特征是，還包括在步驟A之 前，將碳酸鈣在干燥器中充分干燥去除水分，使其含水量小于〇. 1%，粉碎過800-2500目 篩。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高性能高填充碳酸鈣母料及制備方法，其制備原料包括以下重量份的組分：碳酸鈣80-95份、硬脂酸改性劑0.5-5份、熱塑性彈性體0.5-5份、樹脂5-20份。其制備方法為：A、稱取碳酸鈣和助劑置入高速攪拌機(jī)中，攪拌8-12分鐘；B、稱取硬脂酸改性劑置入步驟A所得的混合料中，攪拌8-12分鐘；C、稱取熱塑性彈性體、樹脂和步驟B所得的混合料置入到密煉機(jī)，密煉15-30分鐘；D、將步驟C所得的混合料置入螺桿擠出機(jī)中，擠出造粒成為成品。本發(fā)明的碳酸鈣母料具有較高的填充比例，能夠有效降低塑料制品的成本；塑料成品抗沖擊強(qiáng)度和彎曲彈性模明顯增強(qiáng)。
【IPC分類】C08L101/00, C08K9/10, C08K3/26
【公開號】CN105086496
【申請?zhí)枴緾N201510548892
【發(fā)明人】趙曉華
【申請人】趙曉華
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年8月31日