一種高耐磨熱穩(wěn)定pvc管專用填料及其制備方法
【專利摘要】一種高耐磨熱穩(wěn)定PVC管專用填料,由下列重量份的原料制成：檸檬酸三丁酯2-3、納米碳化硅4.2-4.5、氫氧化鎂2-3、2-乙基己基硫酸酯鈉鹽0.3-0.4、檸檬酸三乙酯2.2-2.7、硅酸鋁3-5、苯氧乙醇3-4、十二烷基苯磺酸鈉0.2-0.3、鈦酸酯偶聯(lián)劑1.5-2、硅酮樹脂0.5-0.7、輕質(zhì)碳酸鈣80-85、助劑13-16、水120-140；本發(fā)明填料與PVC結(jié)合牢固，分散性好，PVC強(qiáng)度高；通過添加納米碳化硅，能夠賦予PVC高耐磨性、高熱傳導(dǎo)率，低熱膨脹系數(shù)及高溫強(qiáng)度大的特點(diǎn)；通過添加氫氧化鎂、硅酸鋁，能夠提高PVC的耐熱和耐候性能。
【專利說明】-種高耐磨熱穩(wěn)定pvc管專用填料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于塑料加工領(lǐng)域，特別涉及一種高耐磨熱穩(wěn)定PVC管專用填料及其制備 方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 碳酸鈣是一種被廣泛使用的無機(jī)填料，可應(yīng)用到塑料制品、橡膠制品、涂料、膠黏 劑等中，特別是輕質(zhì)碳酸鈣，對PVC塑料制品尺寸的穩(wěn)定性有很大作用，能提高制品的硬 度，還可以提高制品的表面光澤和表面平整性。在一般PVC塑料制品中添加碳酸鈣耐熱性 可以提高，由于碳酸鈣白度在90%以上，還可以取代昂貴的白色顏料起到一定的增白作用。 但碳酸鈣的親水性強(qiáng)，若不進(jìn)行表面改性，則在聚合物制品的加工過程中與聚合物基體的 相容性差，非常容易團(tuán)聚，甚至因?yàn)閳F(tuán)聚而形成結(jié)構(gòu)缺陷，所以碳酸鈣粒子在應(yīng)用到聚合物 材料中之前，必須對其表面進(jìn)行改性，完成由親水性至親油性的適當(dāng)轉(zhuǎn)變。
[0003] 目前，國內(nèi)外對碳酸鈣的表面改性主要有兩個途徑，①使顆粒微細(xì)或超微細(xì)化；② 改進(jìn)碳酸鈣的表面性能，使其由無機(jī)性向有機(jī)性轉(zhuǎn)變，提高與有機(jī)聚合物的相容性。然而微 細(xì)化的碳酸鈣容易團(tuán)聚，而且無法改變其表面親水疏油的性能。碳酸鈣的表面改性包括局 部反應(yīng)改性和表面包覆改性，高能表面改性和機(jī)械化學(xué)改性等方式，但是目前PVC塑料工 業(yè)發(fā)展迅速，人們對復(fù)合材料的需求不斷增長，碳酸鈣表面改性已成為深加工技術(shù)之一，從 而進(jìn)一步改善碳酸鈣的吸油性、分散性、尺寸穩(wěn)定性、耐熱性、耐磨性、耐水性、阻燃性、防霉 性等一系列性能，以滿足不斷進(jìn)步的PVC塑料工業(yè)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種高耐磨熱穩(wěn)定PVC管專用填料及其制備方法，該填料 與PVC結(jié)合牢固，分散性好，PVC強(qiáng)度高，能夠賦予PVC高耐磨性、高熱傳導(dǎo)率，低熱膨脹系 數(shù)及高溫強(qiáng)度大的特點(diǎn)，能夠提高PVC的耐熱和耐候性能。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下： 一種高耐磨熱穩(wěn)定PVC管專用填料，其特征在于由下列重量份的原料制成：檸檬酸三 丁酯2-3、納米碳化硅4. 2-4. 5、氫氧化鎂2-3、2_乙基己基硫酸酯鈉鹽0. 3-0. 4、檸檬酸三乙 酯2. 2-2. 7、硅酸鋁3-5、苯氧乙醇3-4、十二烷基苯磺酸鈉0. 2-0. 3、鈦酸酯偶聯(lián)劑1. 5-2、硅 酮樹脂5-0. 7、輕質(zhì)碳酸鈣80-85、助劑13-16、水120-140 ; 所述助劑由下列重量份的原料制成：硬脂酸鈉〇. 04-0. 06、碳酸鈉0. 01-0. 03、碳酸氫 鈉0. 02-0. 03、苯丙乳液0. 4-0. 5、馬來酸二辛酯2-3、聚烯烴彈性體0. 1-0. 2、乙烯-醋酸乙 烯共聚物〇. 1-0. 2、白土 3-5、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺0. 01-0. 02、E-12環(huán)氧樹脂0. 1-0. 2、 二甘醇0. 2-0. 3、二甲基丙烯酸乙二醇酯0. 3-0. 4、淀粉微球0. 4-0. 6、水8-11 ;制備方法為： 將聚烯烴彈性體、乙烯-醋酸乙烯共聚物、馬來酸二辛酯、E-12環(huán)氧樹脂、二甘醇、二甲基丙 烯酸乙二醇酯混合，充分?jǐn)嚢杈鶆?，制得?fù)合劑；將苯丙乳液、硬脂酸鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、 椰子油脂肪酸二乙醇酰胺加入水中，加熱至60-70°C，攪拌均勻，加入白土、淀粉微球，攪拌 20-30分鐘，烘干粉碎成白土粉末，再加入復(fù)合劑，分散研磨20-30分鐘，于室溫下靜置，至 復(fù)合劑慢慢滲透至所述白土粉末表面，再分散研磨成2-50 μ m的顆粒，即得。
[0006] 所述的高耐磨熱穩(wěn)定PVC管專用填料的制備方法，其特征在于包括以下步驟： (1) 將十二烷基苯磺酸鈉加入水中，攪拌均勻后加入輕質(zhì)碳酸鈣、納米碳化硅、硅酸鋁， 在3000-4000轉(zhuǎn)/分下攪拌6-8分鐘，得到混合物料； (2) 將鈦酸酯偶聯(lián)劑、硅酮樹脂加入到第（1)步得到的物料中，加熱至80-90°C，在 9000-12000轉(zhuǎn)/分下攪拌30-40分鐘，得到混合物料； (3) 將其他剩余成分混合研磨分散15-20分鐘，加入第（2)步得到的混合物料中，加熱 至80-90°C，在1000-1500轉(zhuǎn)/分下攪拌30-40分鐘，噴霧干燥，粉碎成2-50 μ m的顆粒，即 得。
[0007] 本發(fā)明的有益效果 本發(fā)明填料使用了十二烷基苯磺酸鈉、鈦酸酯偶聯(lián)劑、檸檬酸三丁酯、檸檬酸三乙酯， 使得碳酸鈣表面有機(jī)化改性程度高，與PVC結(jié)合牢固，分散性好，PVC強(qiáng)度高；通過添加納米 碳化硅，能夠賦予PVC高耐磨性、高熱傳導(dǎo)率，低熱膨脹系數(shù)及高溫強(qiáng)度大的特點(diǎn)；通過添 加氫氧化鎂、硅酸鋁，能夠提高PVC的耐熱和耐候性能；本發(fā)明助劑能增加碳酸鈣在PVC中 的浸潤性，減少了 PVC的缺陷。

【具體實(shí)施方式】
[0008] -種高耐磨熱穩(wěn)定PVC管專用填料，由下列重量份（公斤）的原料制成：檸檬酸三 丁酯2. 5、納米碳化硅4. 3、氫氧化鎂2. 5、2_乙基己基硫酸酯鈉鹽0. 3、檸檬酸三乙酯2. 4、 硅酸鋁4、苯氧乙醇3. 5、十二烷基苯磺酸鈉0. 2、鈦酸酯偶聯(lián)劑1. 7、硅酮樹脂0. 6、輕質(zhì)碳酸 鈣83、助劑15、水130 ; 所述助劑由下列重量份（公斤）的原料制成：硬脂酸鈉〇. 05、碳酸鈉0. 02、碳酸氫鈉 0. 02、苯丙乳液0. 4、馬來酸二辛酯2. 5、聚烯烴彈性體0. 1、乙烯-醋酸乙烯共聚物0. 1、白 土 4、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺0. 01、E-12環(huán)氧樹脂0. 1、二甘醇0. 2、二甲基丙烯酸乙二 醇酯〇. 3、淀粉微球0. 5、水9 ;制備方法為：將聚烯烴彈性體、乙烯-醋酸乙烯共聚物、馬來 酸二辛酯、E-12環(huán)氧樹脂、二甘醇、二甲基丙烯酸乙二醇酯混合，充分?jǐn)嚢杈鶆?，制得?fù)合 齊U;將苯丙乳液、硬脂酸鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺加入水中，加熱至 65°C，攪拌均勻，加入白土、淀粉微球，攪拌25分鐘，烘干粉碎成白土粉末，再加入復(fù)合劑， 分散研磨25分鐘，于室溫下靜置，至復(fù)合劑慢慢滲透至所述白土粉末表面，再分散研磨成 2-50 μ m的顆粒，即得。
[0009] 所述的高耐磨熱穩(wěn)定PVC管專用填料的制備方法，包括以下步驟： (1) 將十二烷基苯磺酸鈉加入水中，攪拌均勻后加入輕質(zhì)碳酸鈣、納米碳化硅、硅酸鋁， 在3500轉(zhuǎn)/分下攪拌7分鐘，得到混合物料； (2) 將鈦酸酯偶聯(lián)劑、硅酮樹脂加入到第（1)步得到的物料中，加熱至85°C，在10000轉(zhuǎn) /分下攪拌35分鐘，得到混合物料； (3) 將其他剩余成分混合研磨分散18分鐘，加入第（2)步得到的混合物料中，加熱至 85°C，在1300轉(zhuǎn)/分下攪拌35分鐘，噴霧干燥，粉碎成2-50 μ m的顆粒，即得。
[0010] 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)： 本實(shí)施例填料的吸油值為29mL/100g，與水的接觸角為110°。將該填料用于制取硬 質(zhì)PVC試片，添加量為20%，性能測試結(jié)果為：屈服強(qiáng)度51. 85Mpa，斷裂強(qiáng)度為43. 753Mpa， 斷裂伸長率104%，楊氏模量2775. 15Mpa。
[0011] 將該填料用于制取軟質(zhì)PVC試片，添加量為20%，性能測試結(jié)果為：屈服強(qiáng)度 6. 83Mpa，斷裂強(qiáng)度為7. 98Mpa，斷裂伸長率110%，楊氏模量75. 2Mpa。
【權(quán)利要求】
1. 一種高耐磨熱穩(wěn)定PVC管專用填料，其特征在于由下列重量份的原料制成：檸檬酸 三丁酯2-3、納米碳化硅4. 2-4. 5、氫氧化鎂2-3、2_乙基己基硫酸酯鈉鹽0. 3-0. 4、檸檬酸三 乙酯2. 2-2. 7、硅酸鋁3-5、苯氧乙醇3-4、十二烷基苯磺酸鈉0. 2-0. 3、鈦酸酯偶聯(lián)劑1. 5-2、 硅酮樹脂〇· 5-0. 7、輕質(zhì)碳酸鈣80-85、助劑13-16、水120-140 ; 所述助劑由下列重量份的原料制成：硬脂酸鈉〇. 04-0. 06、碳酸鈉0. 01-0. 03、碳酸氫 鈉0. 02-0. 03、苯丙乳液0. 4-0. 5、馬來酸二辛酯2-3、聚烯烴彈性體0. 1-0. 2、乙烯-醋酸乙 烯共聚物〇. 1-0. 2、白土 3-5、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺0. 01-0. 02、E-12環(huán)氧樹脂0. 1-0. 2、 二甘醇0. 2-0. 3、二甲基丙烯酸乙二醇酯0. 3-0. 4、淀粉微球0. 4-0. 6、水8-11 ;制備方法為： 將聚烯烴彈性體、乙烯-醋酸乙烯共聚物、馬來酸二辛酯、E-12環(huán)氧樹脂、二甘醇、二甲基丙 烯酸乙二醇酯混合，充分?jǐn)嚢杈鶆?，制得?fù)合劑；將苯丙乳液、硬脂酸鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、 椰子油脂肪酸二乙醇酰胺加入水中，加熱至60-70°C，攪拌均勻，加入白土、淀粉微球，攪拌 20-30分鐘，烘干粉碎成白土粉末，再加入復(fù)合劑，分散研磨20-30分鐘，于室溫下靜置，至 復(fù)合劑慢慢滲透至所述白土粉末表面，再分散研磨成2-50 μ m的顆粒，即得。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐磨熱穩(wěn)定PVC管專用填料的制備方法，其特征在于包括 以下步驟： (1) 將十二烷基苯磺酸鈉加入水中，攪拌均勻后加入輕質(zhì)碳酸鈣、納米碳化硅、硅酸鋁， 在3000-4000轉(zhuǎn)/分下攪拌6-8分鐘，得到混合物料； (2) 將鈦酸酯偶聯(lián)劑、硅酮樹脂加入到第（1)步得到的物料中，加熱至80-90°C，在 9000-12000轉(zhuǎn)/分下攪拌30-40分鐘，得到混合物料； (3) 將其他剩余成分混合研磨分散15-20分鐘，加入第（2)步得到的混合物料中，加熱 至80-90°C，在1000-1500轉(zhuǎn)/分下攪拌30-40分鐘，噴霧干燥，粉碎成2-50 μ m的顆粒，即 得。
【文檔編號】C08K13/06GK104194197SQ201410366414
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月29日
【發(fā)明者】劉三寶 申請人:安徽九子山塑業(yè)有限公司