一種高補(bǔ)強(qiáng)性pvc管專用填料及其制備方法
【專利摘要】一種高補(bǔ)強(qiáng)性PVC管專用填料,由下列重量份的原料制成：硬脂酸鋅1-2、次磷酸鋁0.3-0.6、氰乙基纖維素0.5-0.8、鈦酸酯偶聯(lián)劑0.5-0.7、油?；谆；撬徕c0.1-0.2、硅藻土3-5、松節(jié)油1-1.5、二甘醇2-3、聚偏二氟乙烯1-2、聚乙烯蠟1-2、輕質(zhì)碳酸鈣80-85、助劑13-16、水適量、2-3%鹽酸溶液適量；本發(fā)明填料通過使用硅藻土，改性劑分散性好，使得碳酸鈣表面改性均勻，補(bǔ)強(qiáng)性好，減少缺陷的產(chǎn)生；通過添加硬脂酸鋅、鈦酸酯偶聯(lián)劑、松節(jié)油、二甘醇、聚偏二氟乙烯、聚乙烯蠟，改善了碳酸鈣的有機(jī)性，潤(rùn)滑性好，增加了與PVC的相容性，不易團(tuán)聚。
【專利說明】-種高補(bǔ)強(qiáng)性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，特別涉及一種高補(bǔ)強(qiáng)性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(duì)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(duì)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(duì)碳酸鈣的表面改性主要有兩個(gè)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(duì)復(fù)合材料的需求不斷增長(zhǎng)，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補(bǔ)強(qiáng)性PVC管專用填料及其制備方法，該填料碳酸 鈣表面改性均勻，補(bǔ)強(qiáng)性好，減少缺陷的產(chǎn)生，改善了碳酸鈣的有機(jī)性，潤(rùn)滑性好，增加了與 PVC的相容性，不易團(tuán)聚。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下： 一種高補(bǔ)強(qiáng)性PVC管專用填料，其特征在于由下列重量份的原料制成：硬脂酸鋅1-2、 次磷酸鋁0. 3-0. 6、氰乙基纖維素0. 5-0. 8、鈦酸酯偶聯(lián)劑0. 5-0. 7、油酰基甲基?；撬徕c 0. 1-0. 2、硅藻土 3-5、松節(jié)油1-1. 5、二甘醇2-3、聚偏二氟乙烯1-2、聚乙烯蠟1-2、輕質(zhì)碳酸 鈣80-85、助劑13-16、水適量、2-3%鹽酸溶液適量； 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] 所述的高補(bǔ)強(qiáng)性PVC管專用填料的制備方法，其特征在于包括以下步驟： (1) 將硅藻土送入煅燒爐中，在800-900°C下煅燒2-3個(gè)小時(shí)，取出粉碎，過100目篩， 再加入2-3倍的2-3%鹽酸溶液，加熱至50-70°C，攪拌10-20分鐘，過濾，得濾渣，按上述方 法再酸洗一次，再水洗至中性，過濾，烘干，得顆粒； (2) 將油?；谆；撬徕c、輕質(zhì)碳酸鈣和第（1)步得到的顆?；旌希尤?-3倍重量 份的水中，在3000-4000轉(zhuǎn)/分下攪拌10-15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，再加入到第（2)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，再在1000-1500轉(zhuǎn)/分下攪拌20-30 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)明填料通過使用硅藻土，改性劑分散性好，使得碳酸鈣表面改性均勻，補(bǔ)強(qiáng)性好， 減少缺陷的產(chǎn)生；通過添加硬脂酸鋅、鈦酸酯偶聯(lián)劑、松節(jié)油、二甘醇、聚偏二氟乙烯、聚乙 烯蠟，改善了碳酸鈣的有機(jī)性，潤(rùn)滑性好，增加了與PVC的相容性，不易團(tuán)聚。本發(fā)明助劑能 增加碳酸鈣在PVC中的浸潤(rùn)性，減少了 PVC的缺陷。

【具體實(shí)施方式】
[0008] -種高補(bǔ)強(qiáng)性PVC管專用填料，由下列重量份（公斤）的原料制成：硬脂酸鋅 1. 5、次磷酸鋁0. 4、氰乙基纖維素0. 6、鈦酸酯偶聯(lián)劑0. 6、油?；谆；撬徕c0. 2、硅藻土 4、松節(jié)油1. 3、二甘醇2. 5、聚偏二氟乙烯1. 5、聚乙烯蠟1. 5、輕質(zhì)碳酸鈣83、助劑15、水適 量、2. 5%鹽酸溶液適量； 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] 所述的高補(bǔ)強(qiáng)性PVC管專用填料的制備方法，包括以下步驟： (1) 將硅藻土送入煅燒爐中，在850°C下煅燒2. 5個(gè)小時(shí)，取出粉碎，過100目篩，再加 入2. 5倍的2. 5%鹽酸溶液，加熱至60°C，攪拌15分鐘，過濾，得濾渣，按上述方法再酸洗一 次，再水洗至中性，過濾，烘干，得顆粒； (2) 將油酰基甲基?；撬徕c、輕質(zhì)碳酸鈣和第（1)步得到的顆?；旌?，加入2-3倍重量 份的水中，在3500轉(zhuǎn)/分下攪拌13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，再加入到第（2)步得到的物料中，加熱至 85°C，在10000轉(zhuǎn)/分下攪拌35分鐘，再在1300轉(zhuǎn)/分下攪拌25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31mL/100g，與水的接觸角為96°。將該填料用于制取硬質(zhì) PVC試片，添加量為20%，性能測(cè)試結(jié)果為：屈服強(qiáng)度55. 64Mpa，斷裂強(qiáng)度為46. 334Mpa，斷 裂伸長(zhǎng)率105%，楊氏模量2623. 54Mpa。
[0011] 將該填料用于制取軟質(zhì)PVC試片，添加量為20%，性能測(cè)試結(jié)果為：屈服強(qiáng)度 5. 95Mpa，斷裂強(qiáng)度為7. 18Mpa，斷裂伸長(zhǎng)率113%，楊氏模量63. 4Mpa。
[0012] 可以看出該填料得到的PVC材料性能優(yōu)異。
【權(quán)利要求】
1. 一種高補(bǔ)強(qiáng)性PVC管專用填料，其特征在于由下列重量份的原料制成：硬脂酸鋅 1-2、次磷酸鋁0. 3-0. 6、氰乙基纖維素0. 5-0. 8、鈦酸酯偶聯(lián)劑0. 5-0. 7、油酰基甲基?；撬?鈉0. 1-0. 2、硅藻土 3-5、松節(jié)油1-1. 5、二甘醇2-3、聚偏二氟乙烯1-2、聚乙烯蠟1-2、輕質(zhì) 碳酸鈣80-85、助劑13-16、水適量、2-3%鹽酸溶液適量； 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所述的高補(bǔ)強(qiáng)性PVC管專用填料的制備方法，其特征在于包括以下 步驟： (1) 將硅藻土送入煅燒爐中，在800-900°C下煅燒2-3個(gè)小時(shí)，取出粉碎，過100目篩， 再加入2-3倍的2-3%鹽酸溶液，加熱至50-70°C，攪拌10-20分鐘，過濾，得濾渣，按上述方 法再酸洗一次，再水洗至中性，過濾，烘干，得顆粒； (2) 將油?；谆；撬徕c、輕質(zhì)碳酸鈣和第（1)步得到的顆粒混合，加入2-3倍重量 份的水中，在3000-4000轉(zhuǎn)/分下攪拌10-15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，再加入到第（2)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，再在1000-1500轉(zhuǎn)/分下攪拌20-30 分鐘，噴霧干燥，粉碎成2-50 μ m的顆粒，即得。
【文檔編號(hào)】C09C3/10GK104194192SQ201410366015
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)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(qǐng)人:安徽九子山塑業(yè)有限公司