專利名稱：滑石礦副產(chǎn)物石毛和不合格滑石廢物在塑料中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無機(jī)粉體在塑料中的應(yīng)用，確切地說是滑石礦副產(chǎn)物石毛和不合格滑石廢物在塑料中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
滑石，近年來越來越被人們重視，特別是高分子材料技術(shù)的發(fā)展，滑石的薄片狀構(gòu)成和它的細(xì)粉體的特殊形狀的扁平特點(diǎn)，使其在塑料改性技術(shù)中被認(rèn)為是一種有效的塑料增強(qiáng)改性劑，使用扁平狀滑石粉體改性的塑料復(fù)合材料，無論是處于室溫還是高溫下，總是呈現(xiàn)較高的剛度和抗蠕變性。用滑石粉改性塑料用于制造工程塑料，用于殼體材料和其它工業(yè)制件等越來越普遍，滑石粉成為不可缺少的一種塑料改性劑。我國從廉價(jià)賣給國外原滑石礦粉到認(rèn)識(shí)到滑石在塑料中的重要性，這個(gè)認(rèn)識(shí)過程來之不易。但是，原滑石礦粉廉價(jià)賣給國外還大量存在；在我國滑石礦資源不多的情況下，對(duì)滑石副礦如何應(yīng)用，還沒有人去研究和開發(fā)。
滑石，是這樣限定和表徵力，純滑石的理論化學(xué)式3MgD.4SiO2.H2O，燒失量4.8-17％。此外是非滑石或不合格滑石。根據(jù)國內(nèi)外資料介紹和業(yè)內(nèi)人士估計(jì)，一個(gè)滑石礦平均含有40-60％的滑石，有人實(shí)地考察得知，一般滑石礦床中滑石以外的各種無機(jī)物為直閃石、方解石、綠泥石、透輝石、白云石、菱美石、石英、蛇紋石、透閃石等。它們的一些集合體，開礦者把它們稱為“石毛”。石毛或不合格滑石，作為滑石出售無人要，以前造紙行業(yè)用過這種石毛，造出的手紙很糟，甚至往下掉渣，現(xiàn)代人們生活水平高了，無人買這種手紙，也就不用這種石毛了。其它的用途沒有開發(fā)出來，因此就成為廢物。開發(fā)這部分副產(chǎn)物，就等于加倍地提高了滑石礦的效益。
本發(fā)明就是對(duì)上述滑石礦副產(chǎn)物的開發(fā)應(yīng)用。本發(fā)明對(duì)上述副產(chǎn)物首先進(jìn)行了理論思考，無機(jī)粉體用于塑料起作用的因素是結(jié)晶狀態(tài)和顆粒形狀、粒徑大小、密度、折光指數(shù)、顏色、灰份、燒失量、顆粒強(qiáng)度、導(dǎo)熱率等一般物理性能，至于粉體化學(xué)成分的影響，至今為止，給人們的認(rèn)識(shí)是有影響，但不那么大。還有一些重要的影響因素是與粉體的粒徑大小有關(guān)，顆粒形狀和粒徑大小影響最大?；垠w用于塑料特有的影響就是它的扁平狀的顆粒形狀。上述副產(chǎn)物既然與滑石礦在同一床上，那么它一定含有一部分滑石的成分，那么另外部分顆粒是什么形狀的呢？據(jù)有關(guān)資料介紹，沒有扁平狀的，也沒有纖維狀的，比如白云石晶體結(jié)構(gòu)是三面體，堆砌是無規(guī)則的塊狀。這些顆粒形狀的粉體與一部分扁平形狀的滑石粉體混合，對(duì)塑料的影響如何呢？本發(fā)明將石毛等副產(chǎn)物加工成幾種不同粒徑的粉體，如800目、1250目、2500目、3000目等。將上面粉體用特殊方法處理后，制成幾種母料。我們發(fā)現(xiàn)，石毛添加到塑料中，復(fù)合材料的透明度比滑石粉好一些，說明石毛的折光指數(shù)比滑石小，與聚合物比較接近，由此，我公司用3000目石毛粉做成功了透明無機(jī)粉體母料，母料本身就可以與純聚乙烯顆粒的透明度相比，因此添加到塑料中不影響塑料制品的透明度。我們又用石毛粉制成母料，添加到廢舊回收塑料制品中進(jìn)行試驗(yàn)，一廠家用回收廢舊塑料做建筑用穿線管，用純回收料作成的穿線管是脆的，用手可折斷，而且在折斷時(shí)有碎片掉下，必需添加一部分塑料新原料才能生產(chǎn)；該廠用我公司制造這種母料50％，添加50％回收塑料，不添加塑料新原料，結(jié)果制出的管材，即使在冬天用手折也折不斷，反復(fù)折曲也折不斷，增韌增強(qiáng)效果是顯著的，經(jīng)過幾十噸該種母料的中型試驗(yàn)，完全可以得出結(jié)果，滑石礦副產(chǎn)物石毛粉體，對(duì)廢舊回收塑料具有增韌增強(qiáng)功能。我們又用該種石毛粉母料添加塑料中吹塑薄膜，添加量15-20％，一不影響薄膜的透明度，因?yàn)槟噶媳旧砭桶胪该?，二不影響薄膜的力學(xué)性能，達(dá)國家標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過十幾噸的中型試驗(yàn)，證明也是可行的。

發(fā)明內(nèi)容
經(jīng)過大量的研究試驗(yàn)，本發(fā)明提供了用滑石礦副產(chǎn)物石毛和不合格滑石廢物在塑料中的應(yīng)用，用上述材料添加到塑料中不影響塑料制品的透明度，而且增韌增強(qiáng)效果顯著。
滑石礦副產(chǎn)物石毛和不合格滑石廢物在塑料中的應(yīng)用，其特征在于將滑石礦副產(chǎn)物石毛和不合格滑石粉體制成母料，用于塑料改性劑。
所述的石毛和不合格滑石粉體母料的配方由以下重量份的組分組成800目-1250目的超細(xì)石毛和不合格滑石粉體70-80份、復(fù)合活化劑1-2份，分散劑4-8份、相容劑0-10份、載體8-20份。
所述的透明石毛和不合格滑石粉體母料配方由以下重量份的組分組成2500目-3000目的超細(xì)石毛和不合格滑石粉體40-60份，復(fù)合活化劑1-2份，相容劑15-20份、載體20-30份。
本發(fā)明配方中各組份的性能及作用如下復(fù)合活化劑，包括偶聯(lián)劑、硬脂酸、聚合物單體，其重量比例為偶聯(lián)劑∶硬脂酸∶聚合物單體＝1∶1∶(0.5-1)。主要用于處理粉體，提高粉體與塑料的相容性。硬脂酸具有潤滑作用，對(duì)偶聯(lián)劑活化后的粒子能夠增加分散的活性；聚合物單體附在被活化后粉體粒子上，能夠提高粉體粒子與塑料的相容性，用何種單體，以所用母料基體而定。選用單體如乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯等。偶聯(lián)劑選擇鋁酸酯或碳酸酯。
分散劑，選用聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、聚苯乙烯齊聚物、或無規(guī)物等。主要用于提高處理后的粉體在塑料中的分散性。用分散劑包覆的粉體粒子，不但與塑料相容性好，而且由于添加的相容劑量比活化劑多，使粉體粒子與塑料的接觸界面也增加了，從而進(jìn)一步提高了粉體與塑料的相容性。
相容劑，選用EVA、乙烯丙烯酸共聚物、共聚聚丙烯、或AS樹脂等。母料用于某些塑料時(shí)就需添加相容劑，如用于聚苯乙烯、聚碳酸酯、尼龍、聚酯等。選用相容劑依塑料品種而定，有時(shí)也不添加相容劑。
載體，為添加其中的塑料成分。
本發(fā)明實(shí)施后能夠?yàn)閲覄?chuàng)造成的效益如下1、本發(fā)明實(shí)施后，能夠?yàn)閲覄?chuàng)造大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。以海城說，海城有33個(gè)滑石礦，使用本技術(shù)后，可把占全礦幾乎一半廢物變成可以創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的礦物，顯著地提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益；對(duì)社會(huì)業(yè)說，提高了礦產(chǎn)的利用率，為全國的滑石礦做出了貢獻(xiàn)。
2、為廢舊回收塑料的應(yīng)用開創(chuàng)了新的途徑。廢舊回收塑料將逐漸成為我國塑料加工工業(yè)的一個(gè)產(chǎn)業(yè)，它成本低，還有利于環(huán)保。據(jù)報(bào)導(dǎo)得知，為了補(bǔ)助我國塑料原料的不足我國還進(jìn)口了相當(dāng)數(shù)量的廢舊回收塑料。但是，使用廢舊回收塑料制造塑料制品必須添加一部分新塑料原料，否則制品強(qiáng)度太低，既消耗了塑料原料，又增加了成本。使用本發(fā)明石毛母料，完全達(dá)到了添加新塑料原料作用，不但不增加成本，還要比廢舊回收塑料價(jià)格還要低一些，大大降低了成本。因此，為大規(guī)模應(yīng)用廢舊回收塑料開創(chuàng)了新的途徑。
3、與不同顆粒形狀粉體混合使用，用于改性塑料產(chǎn)生的效果做了新的探索，并取得一定的效果。
4、粉體處理技術(shù)是應(yīng)用粉體并取得良好效果的關(guān)鍵技術(shù)之一。本發(fā)明對(duì)粉體處理用了一種新的復(fù)合活化劑，并取得了很好的效果。
具體實(shí)施例方式
下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明實(shí)施例1
石毛和不合格滑石粉體母料，其配方由以下重量份的組分組成800目的超細(xì)石毛和不合格滑石粉體70份、復(fù)合活化劑(鋁酸酯∶硬脂酸∶乙烯-丙烯酸酯共聚物＝1∶1∶0.5)1份，聚乙烯蠟8份、載體10份。
加工工藝為1)混料將上面配好的料放入高速混合器內(nèi)，先活化處理，后分散性處理，然后混合均勻出料。
2)造粒在雙螺桿造粒機(jī)組上進(jìn)行造粒，造出的顆粒即為成品。
實(shí)施例2石毛和不合格滑石粉體母料，其配方由以下重量份的組分組成1000目的超細(xì)石毛和不合格滑石粉體80份、復(fù)合活化劑(鋁酸酯∶硬脂酸∶乙烯-丙烯酸酯共聚物＝1∶1∶0.7)2份，聚丙烯蠟4份、乙烯丙烯酸共聚物5份、載體20份。
加工工藝同實(shí)施例1。
實(shí)施例3石毛和不合格滑石粉體母料，其配方由以下重量份的組分組成1250目的超細(xì)石毛和不合格滑石粉體80份、復(fù)合活化劑1份，分散劑6份、相容劑10份、載體8份。
加工工藝同實(shí)施例1。
實(shí)施例4所述的石毛和不合格滑石粉體母料，該母料為透明粉體母料，是由以下重量份的組分組成2500目的超細(xì)石毛和不合格滑石粉體40份，復(fù)合活化劑(鋁酸酯∶硬脂酸∶乙烯-丙烯酸酯共聚物＝1∶1∶0.5)1份，共聚聚丙烯20份、載體30份。加工工藝同實(shí)施例1。
實(shí)施例5石毛和不合格滑石粉體母料，該母料為透明粉體母料，是由以下重量份的組分組成3000目的超細(xì)石毛和不合格滑石粉體50份，復(fù)合活化劑復(fù)合活化劑(鋁酸酯∶硬脂酸∶乙烯-丙烯酸酯共聚物＝1∶1∶0.5)1份，AS樹脂15份、載體25份。加工工藝同實(shí)施例1。
實(shí)施例6所述的石毛和不合格滑石粉體母料，該母料為透明粉體母料，是由以下重量份的組分組成2800目目的超細(xì)石毛和不合格滑石粉體60份，復(fù)合活化劑(鋁酸酯∶硬脂酸∶乙烯-丙烯酸酯共聚物＝1∶1∶0.5)2份，AS樹脂18份、載體20份。加工工藝同實(shí)施例1。
權(quán)利要求
1.滑石礦副產(chǎn)物石毛和不合格滑石廢物在塑料中的應(yīng)用，其特征在于將滑石礦副產(chǎn)物石毛和不合格滑石粉體制成母料，用于塑料改性劑。
2.權(quán)利要求1所述的石毛和不合格滑石粉體母料，其特征在于該母料是由以下重量份的組分組成800目-1250目的超細(xì)石毛和不合格滑石粉體70-80份、復(fù)合活化劑1-2份，分散劑4-8份、相容劑0-10份、載體8-20份。
3.權(quán)利要求1所述的石毛和不合格滑石粉體母料，其特征在于該母料為透明粉體母料，是由以下重量份的組分組成2500目-3000目的超細(xì)石毛和不合格滑石粉體40-60份，復(fù)合活化劑1-2份，相容劑15-20份、載體20-30份。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的石毛和不合格滑石粉體母料，其特征在于所述的復(fù)合活化劑包括偶聯(lián)劑、硬脂酸、聚合物單體，其重量比例為偶聯(lián)劑∶硬脂酸∶聚合物單體＝1∶1∶(0.5-1)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的石毛和不合格滑石粉體母料，其特征在于所述的分散劑選用聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、聚苯乙烯齊聚物、或無規(guī)物。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的石毛和不合格滑石粉體母料，其特征在于所述的相容劑選用EVA、乙烯丙烯酸共聚物、共聚聚丙烯、或AS樹脂。
全文摘要
本發(fā)明涉及無機(jī)粉體在塑料中的應(yīng)用，確切地說是滑石礦副產(chǎn)物石毛和不合格滑石廢物在塑料中的應(yīng)用。石毛和不合格滑石粉體母料，該母料是由以下重量份的組分組成800目－1250目的超細(xì)石毛和不合格滑石粉體70－80份、復(fù)合活化劑1－2份，分散劑4－8份、相容劑0－10份、載體8－20份。用上述材料添加到塑料中不影響塑料制品的透明度，而且增韌增強(qiáng)效果顯著，成本大大降低。
文檔編號(hào)C08K5/09GK1844212SQ20061004630
公開日2006年10月11日 申請(qǐng)日期2006年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月13日
發(fā)明者劉永豐, 李群 申請(qǐng)人:海城金昌滑石粉有限公司