一種元明粉塑料填充改性透明母粒的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于塑料加工成型技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種對塑料改性的填充母粒，具體 為一種元明粉塑料填充改性透明母粒。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，塑料制品的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò) 大，小到生活中常用的各種購物袋、垃圾袋、塑料桶以及包裝袋等，大到汽車、家電、通信、高 檔工具等行業(yè)，塑料制品的應(yīng)用領(lǐng)域在不斷拓寬的同時也在慢慢向高級行業(yè)領(lǐng)域發(fā)展，相 對于普通應(yīng)用行業(yè)，高級領(lǐng)域的品質(zhì)要求較高，就要求塑料制品有更好的質(zhì)量。
[0003] 為了能提高塑料制品的性能，常用的方法是加入填充母粒進(jìn)行改性。現(xiàn)階段國內(nèi) 外在該領(lǐng)域主要圍繞著如何提高填料在塑料基體中的分散能力、薄膜透明性、界面作用、力 學(xué)性能、硬度性能、吸收率、抗沖擊性能等綜合性能進(jìn)行展開。將無機(jī)填料（如碳酸鈣、滑石 粉、高嶺土、硅灰石等）經(jīng)適當(dāng)表面處理，再加入載體樹脂及分散劑，滲入到塑料基體中，制 備成填充母粒最終用于塑料制品中。具有以下重要意義：通過填充部分替代塑料基體，可以 節(jié)約資源，減少合成樹脂的消耗，降低成本，提高產(chǎn)品的市場競爭開；促進(jìn)塑料制品使用后 的降解過程，提高光降解性能，減輕對環(huán)境的白色污染；同時無機(jī)填料的加入還可以對塑料 制品的彈性模量、界面穩(wěn)定性、力學(xué)及硬度性能、尺寸穩(wěn)定性及熱穩(wěn)定性進(jìn)行改進(jìn)，以提高 塑料制品的整體性能，適應(yīng)不同使用條件的需求，擴(kuò)寬塑料制品的應(yīng)用領(lǐng)域。
[0004] 目前，對塑料及其制品的填充改性研宄中，碳酸鈣應(yīng)用最為廣泛的無機(jī)填料，但其 吸油值大、產(chǎn)品吸光性高、產(chǎn)品表面會呈現(xiàn)亞面和霧面效果，且填充量過大會使產(chǎn)品的力學(xué) 性能嚴(yán)重下降，往往不能滿足高韌性、高力學(xué)強(qiáng)度、高韌性產(chǎn)品的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種以元明粉為原料的塑料填充改性母粒。元明 粉是無水硫酸鈉的別稱，其具有光澤度好、顆粒分散性好、比重輕、韌性及延展性強(qiáng)等特點， 是一種亟待開發(fā)的無機(jī)填料。
[0006] 本發(fā)明主要通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：
[0007] -種元明粉塑料填充改性透明母粒，包括以下重量份數(shù)的組分：
[0008]
[0009]
[0010] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選，所述表面活性劑為硬脂酸、硬脂酸鈉、十二烷基磺酸鈉、 N-?；劝彼?、N-?；“彼嶂械囊环N或幾種。
[0011] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選，所述偶聯(lián)劑為鋁酸酯偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑 中的一種或幾種。
[0012] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選，所述偶聯(lián)劑為鋁酸酯偶聯(lián)劑ASA、鋁酸酯偶聯(lián)劑DL-411、 鈦酸酯偶聯(lián)劑NGT-105、硅烷偶聯(lián)劑KH-570、硅烷偶聯(lián)劑KH-550中的一種或幾種。
[0013] 作為被發(fā)明的一種優(yōu)選，所述相容劑為馬來酸酐接枝聚苯乙烯。
[0014] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選，所述載體樹脂為聚丙烯、聚乙烯、無規(guī)聚丙烯中的一種或 幾種。
[0015] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選，所述分散劑為白油、石蠟、硬脂酸、硬脂酸單甘油酯、硬脂 酸酰胺中的一種或幾種。
[0016] 一種元明粉塑料填充改性透明母粒，包括以下重量份數(shù)的組分：
[0017]
[0018] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選，所述透明填充母粒包括以下重量份數(shù)的組分：元明粉78 份，硬脂酸鈉1. 2份，鋁酸酯偶聯(lián)劑DL-4112. 5份，馬來酸酐接枝聚苯乙烯1. 3份，聚丙烯23 份，石蠟4份；或元明粉70份，十二烷基磺酸鈉1. 5份，硅烷偶聯(lián)劑KH-5702份，馬來酸酐接 枝聚苯乙烯2. 5份，聚乙烯20份，硬脂酸酰胺4. 6份；或元明粉83份，硬脂酸1份，偶聯(lián)硅 烷偶聯(lián)劑KH-5502. 5份，馬來酸酐接枝聚苯乙烯1. 5份，無規(guī)聚丙烯18份，白油3. 8份。
[0019] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選，所述透明填充母料的制備方法為：將元明粉加入高速混 合機(jī)中，高速攪拌（旋轉(zhuǎn)速度為2000~3000轉(zhuǎn)/min)并升溫至100~120°C，加熱5~ 8min后加入表面活性劑反應(yīng)5min，稍后加入偶聯(lián)劑繼續(xù)混合15min，然后將物料放入低速 混合機(jī)（旋轉(zhuǎn)速度為500~1500轉(zhuǎn)/min)中，加入載體樹脂、分散劑及相容劑，混合攪拌 IOmin后出料，最后將混合物經(jīng)過料筒溫度為180~220°C的雙螺桿擠出、熱切、風(fēng)冷后即得 母粒產(chǎn)品。
[0020] 元明粉，又名無水碳酸鈉，是一種常見的無機(jī)物，在自然界分布廣泛，制備方法簡 單且雜質(zhì)含量少。元明粉區(qū)別于常用的碳酸鈣、滑石粉等無機(jī)填料，其作為無機(jī)填料有以下 好處：
[0021] ①元明粉為粉體狀，其粒徑小、分布窄、長徑比高，填充效果好，將其作為無機(jī)填料 添加到塑料中，可以起到增韌增強(qiáng)的作用。
[0022] ②元明粉資源廣泛，價格低，添加到塑料制品中可以降低整個填料成本，同時還能 節(jié)省樹脂的使用量，增強(qiáng)塑料的環(huán)保性。
[0023] ③元明粉本身折光率為1. 6-1. 83,添加到塑料制品中可以增加塑料的透明度和色 澤，這是其它任何無機(jī)填料不可比擬的。
[0024] ④元明粉比重輕，在I. 2-1. 7g/cm3,可以減輕塑料制品的整體重量。
[0025] ⑤可降低成型塑料制品的收縮率及變形率。
[0026] ⑥增強(qiáng)薄膜袋的通氣性及延展性，改善制品的印刷能力。
[0027] 本發(fā)明在將元明粉與偶聯(lián)劑混合之前先加入表面活性劑，目的是對元明粉顆粒表 面進(jìn)行處理，加大其表面對無機(jī)基團(tuán)的吸附力，以利于后續(xù)偶聯(lián)劑的親無機(jī)基團(tuán)能夠順利 吸附在元明粉顆粒表面。
[0028] 偶聯(lián)劑為含有兩類性質(zhì)不同的化學(xué)集團(tuán)，一是親無機(jī)基團(tuán)，另一個是親有機(jī)基團(tuán)， 在對無機(jī)填料進(jìn)行有機(jī)處理時，偶聯(lián)劑中的親無機(jī)基團(tuán)通過范德華力吸附到元明粉的表 面，而親有機(jī)基團(tuán)的另一端與載體樹脂結(jié)合，這樣就起到一種"橋梁"的作用，將表面性質(zhì)差 別很大的元明粉和載體樹脂連接在一起，增強(qiáng)元明粉與載體樹脂的融合性，從而增加填充 母粒的硬度及力學(xué)性能。
[0029] 相容劑可以克服偶聯(lián)劑某些親無機(jī)基團(tuán)無法對元明粉顆粒表面完全吸附的問題， 其加入進(jìn)一步增強(qiáng)了無機(jī)填料元明粉與樹脂的相容性。本發(fā)明中所用的相容劑為馬來酸酐 接枝聚苯乙烯，其作用機(jī)理是：馬來酸酐接枝聚苯乙烯極性一端的反應(yīng)性基團(tuán)與無機(jī)填料 元明粉表面生成了離子鍵結(jié)合，而另一端的長鏈聚乙烯與樹脂形成強(qiáng)的纏結(jié)作用，使界面 作用顯著提高，元明粉與樹脂達(dá)到最佳的相容性。
[0030] 本發(fā)明的有益效果：
[0031] 1.本發(fā)明采用元明粉為塑料填充母粒的無機(jī)填料，可以提高母粒的填充效果，降 低成本，增加塑料的環(huán)保性能，透明度、光澤度及白度，減輕塑料成品的重量。
[0032] 2.與常規(guī)塑料填充母粒相比，本發(fā)明配方填充母粒在加入偶聯(lián)劑之前加入了表面 活性劑對元明粉表面進(jìn)行處理，有利于后續(xù)偶聯(lián)劑的親無機(jī)基團(tuán)在元明粉表面的吸附，同 時加入了相容劑更進(jìn)一步增強(qiáng)元明粉與樹脂的融合性，使其相容性達(dá)到最佳。本發(fā)明原料 制備出的填充母粒的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率、薄膜撕裂強(qiáng)度、抗沖擊等力學(xué)性能良好。
[0033] 3.本發(fā)明塑料填充改性透明母料具有價格低廉、填充性好、成本低廉、透明度及光 澤度高、環(huán)保性能強(qiáng)、密度小、產(chǎn)品收縮率及變形率低、力學(xué)性能好、透氣性、延展性及印刷 能力強(qiáng)等特點，是一種實用性及性價比高的填充母料。
【具體實施方式】
[0034] 實施例1 :
[0035] 本發(fā)明一種元明粉塑料填充改性透明母粒，包括以下重量份數(shù)的組分：
[0036]
[0037] 按照本發(fā)明技術(shù)方案所述方法進(jìn)行填充母粒的制備：將78份的元明粉加入高速 混合機(jī)中，高速攪拌（旋轉(zhuǎn)速度為2500轉(zhuǎn)/min)并升溫至105°C，加熱6min后加入1. 2份 的硬脂酸鈉反應(yīng)5min，然后加入鋁酸酯偶聯(lián)劑DL-4112. 5份繼續(xù)混合15min。然后將物料 放入低速混合機(jī)（旋轉(zhuǎn)速度為800轉(zhuǎn)/min)中，加入聚丙烯23份、石蠟4份及馬來酸酐接 枝聚苯乙稀1. 3份，混合攪拌IOmin后出料。最后將混合物經(jīng)過料筒溫度為200°C的雙螺桿