專利名稱：一種無載體滑石粉母粒的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種滑石粉，尤其涉及一種無載體滑石粉母粒的制備方法。
背景技術(shù)：
滑石是一種含水的具有層狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽礦物，常用的是片狀、鱗片狀或致密塊 狀的集合體，其結(jié)構(gòu)單位層間以分子鍵相維系，層間斷面存在離子鍵、共價(jià)鍵。兩結(jié)構(gòu)單元 層間為層間域，不含水及陽離子，單元層間僅靠微弱的van derwaals聯(lián)結(jié)，故很易解離為薄 晶片?；鄣倪@種片狀結(jié)構(gòu)使得滑石粉填充塑料時(shí)，材料的某些性能可以得到較大的改 善。首先，滑石粉可以提高填充材料的剛度和高溫下抗蠕變的性能。當(dāng)滑石粉顆粒按加工 時(shí)物料流動(dòng)方向排列時(shí)，按最小阻力的原理，其排列基本上都呈片狀，由小片連成大片。因 而在特定方向上材料剛度的提高是顯著的。其次，滑石粉可以顯著提高填充材料耐熱性。 片狀的滑石粉在特定方向上可使材料的熱變形溫度提高。將滑石粉填充至聚丙烯等材料中 會(huì)賦予材料尺寸穩(wěn)定性好、不翹曲、熱變形溫度高、模量和硬度大的特點(diǎn)。同時(shí)，在無機(jī)填料 中，滑石粉的硬度低，對機(jī)械設(shè)備磨損小。然而，在使用滑石粉的時(shí)候會(huì)帶來粉料飛揚(yáng)對環(huán) 境形成二次污染的問題，此外若將滑石粉摻雜在樹脂中制成母粒又會(huì)帶來不同樹脂基體間 相容性差等問題，這些情況均影響了滑石粉的使用。為了充分發(fā)揮滑石粉能有效改善材料 力學(xué)性能的優(yōu)點(diǎn)，降低其使用過程中由于粉塵飛揚(yáng)所造成的二次污染的危害，需要在滑石 粉表面改性的基礎(chǔ)上，開發(fā)新的生產(chǎn)技術(shù)消除其粉體對環(huán)境污染的危害。
添加界面增容劑一般認(rèn)為較好的界面增容劑為馬來酸酐(MAH)接枝的聚合物， 通常使用螺桿擠出機(jī)制得。但是，由于擠出溫度高，易產(chǎn)生聚合物分子的斷鏈，同時(shí)，在擠出 機(jī)中停留時(shí)間短，MAH接枝反應(yīng)效率低，此外還存在MAH對擠出設(shè)備的腐蝕問題，所以該種 方法的工業(yè)化生產(chǎn)受到限制。 原位聚合表面改性在滑石粉添加到樹脂之前，使用丙烯酸類單體在其表面聚合， 聚合后的產(chǎn)品再和樹脂共混。這種方法能有效改善樹脂與滑石粉的界面粘結(jié)作用，有利于 滑石粉在PP基體中的分散和剝離。但是，加工工藝相對復(fù)雜。 在造粒方面，當(dāng)前使用的有擠出拉條水冷、熱切水冷或熱切風(fēng)冷擠出造粒和真空 壓縮造粒等技術(shù)，這些造粒技術(shù)需要在真空壓縮或加熱的條件下對原料進(jìn)行處理，生產(chǎn)工 藝相對復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種無載體滑石粉母粒的制備方法，目的 是降低滑石粉的粉塵污染，使生產(chǎn)工藝簡單化，提高母粒和應(yīng)用的樹脂基體間相容性。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明一種無載體滑石粉母粒的制備方法，由下述步驟構(gòu)成制備 添加劑將稀釋劑和粘連劑按比例混合，其中稀釋劑為90% _99%，粘連劑為1% -10% ; 處理滑石粉將混合的添加劑與滑石粉攪拌混合，其中添加劑為15% _35%，滑石粉為 65% -85% ;滑石粉成型將混合處理過的滑石粉放入擠出機(jī)常溫?cái)D出，造粒擠出壓力為1-2兆帕，擠出顆粒的直徑控制在l-5mm，長徑比控制在1_4，擠出的顆粒在120-18(TC下烘 干0. 5-1. 5小時(shí)得到產(chǎn)品；上述百分?jǐn)?shù)為重量百分?jǐn)?shù)。 所述的制備添加劑將稀釋劑、粘連劑和表面改性劑按比例混合，稀釋劑為 90% _98%，粘連劑為1% _8%，表面改性劑為1% _8%，上述百分?jǐn)?shù)為重量百分?jǐn)?shù)。
所述的稀釋劑為水或水與醇和酮的一種或兩種混合物。
所述的醇為乙醇、丙醇或丁醇；酮為丙酮、丁酮或環(huán)己酮。 所述的水與醇和酮的一種或兩種混合物的中水為85% _95%，醇、酮或醇與酮為 5% -15%。 所述的粘連劑為磷酸鹽、硫酸鹽、硼酸鹽、硅酸鹽、聚丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚氨酯 或聚醋酸乙烯酯。 所述的磷酸鹽為磷酸鈉或磷酸鉀；硫酸鹽為硫酸鈉或硫酸鉀；硼酸鹽為硼酸鈉或 硼酸鉀；硅酸鹽為硅酸鈉或硅酸鉀；聚丙烯酸酯為聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯或聚丙烯 酸丁酯。 所述的表面改性劑包括硅烷類、鈦酸酯類、鋁酸酯類、鋁鈦復(fù)合類、硼酸酯類、稀土 類或硬脂酸鹽。 所述的硅烷類為KH550, KH560, KH570 ;鈦酸酯類為異丙基三羧鈦酸脂，醇胺烷 氧基鈦酸酯，二油?；愋林姿狨Ｑ趸岙惐?；鋁酸酯類為KR-TTS ;鋁鈦復(fù)合類 G-l， G-2 ;硼酸酯類SBW-1， SB-618T ;稀土類為FR_3， HY-041 ;硬脂酸鹽為硬脂酸鈉，硬脂酸 鉀。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)效果解決了傳統(tǒng)滑石粉使用過程中由于粉料飛揚(yáng)，帶來的環(huán)境污 染問題。傳統(tǒng)的有載體母粒和共混樹脂基體間易出現(xiàn)相容性差等問題，而本技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn) 品可以直接和樹脂共混，且不含樹脂載體，有效的避免了上述問題。產(chǎn)品中滑石粉的含量可 以達(dá)到98%以上。擠出顆粒的直徑控制在l-5mm，長徑比控制在1_4，在此尺度范圍內(nèi)的顆 粒干燥后能在包裝、運(yùn)輸、存放等過程中保持形狀，不會(huì)破碎成粉。產(chǎn)品在運(yùn)輸過程中不易 粉碎，使用時(shí)能通過高速攪拌迅速分散至造粒前的300-8000目，這種無載體滑石粉母粒與 橡膠、塑料等共混形成的復(fù)合材料可用于汽車、電子、石化、機(jī)械等各領(lǐng)域。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合本實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1 取水96kg，聚乙烯醇4kg進(jìn)行混合，取混合后的添加劑20kg， 300目的滑石粉80kg 進(jìn)行均勻攪拌混合，將混合處理過滑石粉放入擠出機(jī)常溫?cái)D出，造粒擠出壓力為1兆帕，擠 出顆粒的直徑為3mm，長度為6mm，擠出的顆粒在15(TC下烘干1小時(shí)得到產(chǎn)品。
實(shí)施例2 取水76. 5kg，乙醇13. 5kg，硅酸鈉10kg進(jìn)行混合，取混合后的添加劑15kg， 5000
目的滑石粉85kg進(jìn)行均勻攪拌混合，將混合處理過滑石粉放入擠出機(jī)常溫?cái)D出，造粒擠出
壓力為1. 5兆帕，擠出顆粒的直徑為lmm，長度為4mm，擠出的顆粒在12(TC下烘干0. 5小時(shí)
得到產(chǎn)品。 實(shí)施例3
4
取水94. 05kg，丁醇4. 95kg，硅酸鉀lkg進(jìn)行混合，其它同實(shí)施例2。
實(shí)施例4 取水83. 7kg，丙酮9. 3kg，聚乙烯醇4kg，硅酸鈉3kg進(jìn)行混合，取混合后的添加劑 35kg， 1000目的滑石粉65kg進(jìn)行均勻攪拌混合，將混合處理過滑石粉放入擠出機(jī)常溫?cái)D 出，造粒擠出壓力為2兆帕，擠出顆粒的直徑為5mm，長度為20mm，擠出的顆粒在18(TC下烘 干1.5小時(shí)得到產(chǎn)品。
實(shí)施例5 取丁酮10. 8kg，水79. 2kg，聚氨酯10kg，取混合后的添加劑30kg， 2000目的滑石粉 70kg進(jìn)行均勻攪拌混合，將混合處理過滑石粉放入擠出機(jī)常溫?cái)D出，造粒擠出壓力為1兆 帕，擠出顆粒的直徑為2mm，長度為6mm，擠出的顆粒在13(TC下烘干1小時(shí)得到產(chǎn)品。
實(shí)施例6 取水95kg，聚醋酸乙烯酯5kg進(jìn)行混合，取混合后的添加劑25kg， 500目的滑石粉 75kg進(jìn)行均勻攪拌混合，將混合處理過滑石粉放入擠出機(jī)常溫?cái)D出，造粒擠出壓力為1. 5 兆帕，擠出顆粒的直徑為4mm，長度為12mm，擠出的顆粒在16(TC下烘干1. 5小時(shí)得到產(chǎn)品。
實(shí)施例7 取水85. 5kg，乙醇5kg，環(huán)己酮4. 5kg，聚丙烯酸甲酯5kg進(jìn)行混合，取混合后的添 加劑15kg，4000目的滑石粉85kg進(jìn)行均勻攪拌混合，將混合處理過滑石粉放入擠出機(jī)常溫 擠出，造粒擠出壓力為2兆帕，擠出顆粒的直徑為2mm，長度為8mm，擠出的顆粒在17(TC下烘 干0.5小時(shí)得到產(chǎn)品。
實(shí)施例8 取水81.9kg，丙醇5kg，丙酮4. lkg，聚丙烯酸乙酯9kg進(jìn)行混合，其它同實(shí)施例7。
實(shí)施例9 取水81.9kg，丁醇5kg，丙酮4. lkg，聚丙烯酸丁酯9kg進(jìn)行混合，其它同實(shí)施例7。
實(shí)施例10 取水85. 5kg，乙醇4. 5kg，磷酸鈉6kg， KH550為4kg進(jìn)行混合，取混合后的添加劑 15kg，3000目的滑石粉85kg進(jìn)行均勻攪拌混合，將混合處理過滑石粉放入擠出機(jī)常溫?cái)D 出，造粒擠出壓力為2兆帕，擠出顆粒的直徑為2mm，長度為8mm，擠出的顆粒在17(TC下烘干 0.5小時(shí)得到產(chǎn)品。
實(shí)施例11 取水85. 5kg，乙醇4. 5kg，磷酸鉀6kg， KH560為4kg進(jìn)行混合，其它同實(shí)施例10。
實(shí)施例12 取水85. 5kg，乙醇4. 5kg，硫酸鉀6kg， KH570為4kg進(jìn)行混合，其它同實(shí)施例10。
實(shí)施例13 取水93. lkg，環(huán)己酮4. 9kg，硫酸鈉lkg， KR-TTS為lkg進(jìn)行混合，取混合后的添加 劑35kg， 6000目的滑石粉65kg進(jìn)行均勻攪拌混合，將混合處理過滑石粉放入擠出機(jī)常溫?cái)D 出，造粒擠出壓力為l兆帕，擠出顆粒的直徑為lmm，長度為lmm，擠出的顆粒在12(TC下烘干 0.5小時(shí)得到產(chǎn)品。
實(shí)施例14 取水93. lkg，環(huán)己酮4. 9kg，硼酸鈉lkg， KR-TTS為lkg進(jìn)行混合，其它同實(shí)施例13。 實(shí)施例15 取水93. lkg，環(huán)己酮4. 9kg，硼酸鉀lkg， KR-TTS為lkg進(jìn)行混合，其它同實(shí)施例 13。 實(shí)施例16 取水92kg，聚氨酯4kg，異丙基三羧鈦酸脂為4kg進(jìn)行混合，取混合后的添加劑 15kg， 800目的滑石粉85kg進(jìn)行均勻攪拌混合，將混合處理過滑石粉放入擠出機(jī)常溫?cái)D出， 造粒擠出壓力為2兆帕，擠出顆粒的直徑為2mm，長度為4mm，擠出的顆粒在16(TC下烘干1
小時(shí)得到產(chǎn)品。
實(shí)施例17 取水92kg，聚氨酯4kg，醇胺烷氧基鈦酸酯為4kg進(jìn)行混合，其它同實(shí)施例16。
實(shí)施例18 取水92kg，聚氨酯4kg， 二油?；愋林姿狨Ｑ趸岙惐?kg進(jìn)行混 合，其它同實(shí)施例16。
實(shí)施例19 取水98kg，硼酸鈉lkg， SBW-1為lkg進(jìn)行混合，取混合后的添加劑23kg， 300目的 滑石粉77kg進(jìn)行均勻攪拌混合，將混合處理過滑石粉放入擠出機(jī)常溫?cái)D出，造粒擠出壓力 為2兆帕，擠出顆粒的直徑為2mm，長度為6mm，擠出的顆粒在17(TC下烘干1小時(shí)得到產(chǎn)品。
實(shí)施例20 取水98kg，硼酸鈉lkg， SB-618T為lkg進(jìn)行混合，其它同實(shí)施例19。
實(shí)施例21 取水95kg，硼酸鈉3kg，硬脂酸鈉為2kg進(jìn)行混合，取混合后的添加劑28kg， 1500 目的滑石粉72kg進(jìn)行均勻攪拌混合，將混合處理過滑石粉放入擠出機(jī)常溫?cái)D出，造粒擠出 壓力為2兆帕，擠出顆粒的直徑為2mm，長度為4mm，擠出的顆粒在14(TC下烘干1小時(shí)得到
A 口 實(shí)施例22 取水95kg，硼酸鈉3kg，硬脂酸鉀為2kg進(jìn)行混合，其它同實(shí)施例21。
實(shí)施例23 取水92kg，硅酸鈉5kg， FR-3為3kg進(jìn)行混合，取混合后的添加劑32kg， 8000目的 滑石粉68kg進(jìn)行均勻攪拌混合，將混合處理過滑石粉放入擠出機(jī)常溫?cái)D出，造粒擠出壓力 為2兆帕，擠出顆粒的直徑為2mm，長度為4mm，擠出的顆粒在14(TC下烘干1小時(shí)得到產(chǎn)品。
實(shí)施例24 取水92kg，硅酸鈉5kg， HY-041為3kg進(jìn)行混合，其它同實(shí)施例23。
實(shí)施例25 取水94kg，磷酸鈉4kg， G-l為2kg進(jìn)行混合，取混合后的添加劑15kg， 500目的滑 石粉85kg進(jìn)行均勻攪拌混合，將混合處理過滑石粉放入擠出機(jī)常溫?cái)D出，造粒擠出壓力為 2兆帕，擠出顆粒的直徑為2mm，長度為4mm，擠出的顆粒在14(TC下烘干1小時(shí)得到產(chǎn)品。
實(shí)施例26 取水94kg，磷酸鈉4kg， G-2為2kg進(jìn)行混合，其它同實(shí)施例25。
權(quán)利要求
一種無載體滑石粉母粒的制備方法，其特征在于由下述步驟構(gòu)成制備添加劑將稀釋劑和粘連劑按比例混合，其中稀釋劑為90％-99％，粘連劑為1％-10％；處理滑石粉將混合的添加劑與滑石粉攪拌混合，其中添加劑為15％-35％，滑石粉為65％-85％；滑石粉成型將混合處理過的滑石粉放入擠出機(jī)常溫?cái)D出，造粒擠出壓力為1-2兆帕，擠出顆粒的直徑控制在1-5mm，長徑比控制在1-4，擠出的顆粒在120-180℃下烘干0.5-1.5小時(shí)得到產(chǎn)品；上述百分?jǐn)?shù)為重量百分?jǐn)?shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無載體滑石粉母粒的制備方法，其特征在于制備添加 劑將稀釋劑、粘連劑和表面改性劑按比例混合，稀釋劑為90% _98%，粘連劑為1% -8%， 表面改性劑為1% _8%，上述百分?jǐn)?shù)為重量百分?jǐn)?shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無載體滑石粉母粒的制備方法，其特征在于所述的稀釋 劑為水或水與醇和酮的一種或兩種混合物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種無載體滑石粉母粒的制備方法，其特征在于所述的醇為 乙醇、丙醇或丁醇；酮為丙酮、丁酮或環(huán)己酮。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種無載體滑石粉母粒的制備方法，其特征在于所述的水與 醇和酮的一種或兩種混合物的中水為85% _95%，醇、酮或醇與酮為5% -15%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無載體滑石粉母粒的制備方法，其特征在于粘連劑為磷 酸鹽、硫酸鹽、硼酸鹽、硅酸鹽、聚丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚氨酯或聚醋酸乙烯酯。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種無載體滑石粉母粒的制備方法，其特征在于所述的磷酸 鹽為磷酸鈉或磷酸鉀；硫酸鹽為硫酸鈉或硫酸鉀；硼酸鹽為硼酸鈉或硼酸鉀；硅酸鹽為硅 酸鈉或硅酸鉀；聚丙烯酸酯為聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯或聚丙烯酸丁酯。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無載體滑石粉母粒的制備方法，其特征在于所述的表面 改性劑包括硅烷類、鈦酸酯類、鋁酸酯類、鋁鈦復(fù)合類、硼酸酯類、稀土類或硬脂酸鹽。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種無載體滑石粉母粒的制備方法，其特征在于所述的硅 烷類為KH550， KH560, KH570 ;鈦酸酯類為異丙基三羧鈦酸脂，醇胺烷氧基鈦酸酯，二油酰 基二異辛脂磷酸酰氧基伏酸異丙酯；鋁酸酯類為KR-TTS ;鋁鈦復(fù)合類G_l， G_2 ;硼酸酯類 SBW-1， SB-618T ;稀土類為FR-3， HY-041 ;硬脂酸鹽為硬脂酸鈉，硬脂酸鉀。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種滑石粉，尤其涉及一種無載體滑石粉母粒的制備方法。一種無載體滑石粉母粒的制備方法，由下述步驟構(gòu)成制備添加劑將稀釋劑和粘連劑按比例混合，其中稀釋劑為90％-99％，粘連劑為1％-10％；處理滑石粉將混合的添加劑與滑石粉攪拌混合，其中添加劑為15％-35％，滑石粉為65％-85％；滑石粉成型將混合處理過的滑石粉放入擠出機(jī)常溫?cái)D出，造粒擠出壓力為1-2兆帕，擠出顆粒的直徑控制在1-5mm，長徑比控制在1-4，擠出的顆粒在120-180℃下烘干0.5-1.5小時(shí)得到產(chǎn)品；上述百分?jǐn)?shù)為重量百分?jǐn)?shù)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)效果解決了傳統(tǒng)滑石粉使用過程中由于粉料飛揚(yáng)，帶來的環(huán)境污染問題。
文檔編號C08K3/38GK101792536SQ201010107418
公開日2010年8月4日 申請日期2010年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月9日
發(fā)明者張愛玲, 楊雪, 王松, 黃亮 申請人:沈陽工業(yè)大學(xué);海城精華礦產(chǎn)有限公司