本發(fā)明涉及高填充滑石粉母粒領(lǐng)域，具體涉及一種添加大分子分散劑的高填充滑石粉母粒的制備方法。

背景技術(shù)：

滑石粉是塑料行業(yè)中物美價(jià)廉的無機(jī)填料，其片狀結(jié)構(gòu)使得滑石粉填充塑料時(shí)，可以同時(shí)提高材料的剛性、模量及其制品的尺寸穩(wěn)定性，并且大幅度降低原材料的成本。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，所以，滑石粉在塑料改性領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用。

但是，滑石粉本身的堆密度小，在塑料改性企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，易產(chǎn)生粉塵飛揚(yáng)，造成生產(chǎn)車間環(huán)境污染，不能滿足現(xiàn)代生產(chǎn)車間的環(huán)境要求；同時(shí)，堆密度小的滑石粉在料倉中容易架橋，常常阻滯下料過程，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率。因此，將滑石粉進(jìn)行母?；?，可以有效解決滑石粉環(huán)境污染，有效增加生產(chǎn)效率。目前在生產(chǎn)滑石粉填充母粒時(shí)常采用密煉機(jī)高溫塑化、熔融、混煉，再通過單螺桿或雙螺桿擠出機(jī)造粒。此工藝難度如下：

1、由于滑石粉含量很高，如果不加入分散劑、潤滑劑，不僅需要長時(shí)間的塑化、熔融、混煉，降低了生產(chǎn)效率，而且過強(qiáng)的機(jī)械摩擦也容易造成局部過熱，導(dǎo)致基體樹脂分解，使滑石粉母粒有機(jī)揮發(fā)物含量較高；

2、為了促進(jìn)滑石粉分散、提高加工潤滑性，有些廠家加入了大量小分子分散劑，如硬脂酸、液體石蠟等，雖然提高了生產(chǎn)效率，但是提高了滑石粉母粒的氣味、有機(jī)揮發(fā)物含量較高。

由此可見，采用現(xiàn)有滑石粉填充母粒的生產(chǎn)工藝所獲得的滑石粉母粒有機(jī)揮發(fā)物含量較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的滑石粉母粒生產(chǎn)方法存在滑石粉母粒有機(jī)揮發(fā)物含量較高的問題。

為了解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是提供了一種添加大分子分散劑的高填充滑石粉母粒的制備方法，包括以下步驟：

原料準(zhǔn)備，準(zhǔn)備以下重量份數(shù)的原料：基體樹脂，10％～25％；大分子分散劑，2％～10％；助劑，1％～5％；滑石粉,70％～85％；

原料預(yù)混，將基體樹脂、大分子分散劑及助劑在混合機(jī)中均勻預(yù)混；

滑石粉母粒制備，將滑石粉及上述預(yù)混原料加入到密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，使得滑石粉與基體樹脂充分混合；

密煉完成后，通過單螺桿或者雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒；

擠出的顆粒經(jīng)過振動(dòng)篩篩選、冷卻，再經(jīng)過風(fēng)送設(shè)備進(jìn)一步冷卻，得到高填充滑石粉母粒。

在上述方案中，所述基體樹脂包括聚丙烯和聚乙烯，且所述聚丙烯和所述聚乙烯之間的比例為(1.0～3.0)：1。

在上述方案中，所述大分子分散劑采用馬來酸酐接枝聚丙烯、丙烯酸接枝聚丙烯、甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝聚丙烯和苯乙烯接枝聚丙烯中的任意一種，或任意兩種的混合物，或任意兩種以上的混合物。

在上述方案中，在密煉機(jī)中進(jìn)行密煉時(shí)的溫度為180～230℃，密煉時(shí)間為10～35min。

在上述方案中，在通過單螺桿擠出機(jī)擠出造粒過程中，擠出機(jī)溫度為180～230℃。

在上述方法中，所述助劑包括以下重量配比的組分：無機(jī)填料45～56份，抗氧化劑18～22份，礦物油22～36份。

在上述方法中，所述無機(jī)填料選用滑石粉、硅灰石、碳酸鈣、碳酸鈣晶須、硫酸鋇、硫酸鋇晶須、玻璃微珠、云母粉、氫氧化鎂其中的一種、兩種或兩種以上的混合物。

在上述方法中，所述抗氧化劑采用受阻酚類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑、硫代酯類抗氧劑和復(fù)合抗氧劑中的任意一種、或任意兩種的混合物，或任意兩種以上的混合物。

本發(fā)明，引入一種大分子分散劑減少了滑石粉母粒中基體樹脂的含量的同時(shí)，不僅可以改善滑石粉與基體樹脂的相容性，促進(jìn)滑石粉的分散、提高加工潤滑性能，而且提高了滑石粉母粒改性聚丙烯的力學(xué)性能。此外，大分子分散劑還能夠克服了小分子分散劑易揮發(fā)的缺點(diǎn)，降低滑石粉母粒的有機(jī)物揮發(fā)量，可以應(yīng)用到更多對揮發(fā)性要求高的領(lǐng)域。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做出詳細(xì)的說明。

本發(fā)明提供了一種添加大分子分散劑的高填充滑石粉母粒的制備方法，包括以下步驟：

原料準(zhǔn)備，準(zhǔn)備以下重量百分比準(zhǔn)備各原料：基體樹脂，10％～25％；大分子分散劑，2％～10％；助劑，1％～5％；滑石粉,70％～85％。

原料預(yù)混，將基體樹脂、大分子分散劑及助劑在混合機(jī)中均勻預(yù)混；

滑石粉母粒制備，將滑石粉及上述預(yù)混原料加入到密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，密煉時(shí)的溫度為180～230℃，密煉時(shí)間為10～35min，使得滑石粉與基體樹脂充分混合；

密煉完成后，通過單螺桿或雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，擠出造粒過程中，擠出機(jī)溫度為180～230℃；

擠出的顆粒經(jīng)過振動(dòng)篩篩選、冷卻，然后經(jīng)過風(fēng)送設(shè)備冷卻，即可得到高填充滑石粉母粒。

其中基體樹脂由聚丙烯和聚乙烯組成，且所述聚丙烯和所述聚乙烯之間的重量配比為(1.0～3.0)：1。聚丙烯具有較高的耐沖擊性，機(jī)械性質(zhì)強(qiáng)韌，抗多種有機(jī)溶劑和酸堿腐蝕，聚乙烯具有較高的耐腐蝕性和電絕緣性能。

助劑包括無機(jī)填料、抗氧化劑和礦物油等。無機(jī)填料包括滑石粉、硅灰石、碳酸鈣、碳酸鈣晶須、硫酸鋇、硫酸鋇晶須、玻璃微珠、云母粉、氫氧化鎂其中的一種、兩種或兩種以上的混合物?？寡趸瘎┌ㄊ茏璺宇惪寡鮿?、亞磷酸酯類抗氧劑、硫代酯類抗氧劑或復(fù)合抗氧劑中的一種、兩種或兩種以上的混合物。

大分子分散劑選自馬來酸酐接枝聚丙烯、丙烯酸接枝聚丙烯、甲基丙烯酸縮水甘油酯(gma)接枝聚丙烯、苯乙烯接枝聚丙烯中的一種、兩種或兩種以上的混合物。大分子分散劑在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)，克服了小分子分散劑易揮發(fā)的缺點(diǎn)，降低了母粒的有機(jī)物揮發(fā)量，可以滿足對揮發(fā)性要求高的產(chǎn)品。此外，大分子分散劑的加入能夠進(jìn)一步提高滑石粉母粒改性聚丙烯的力學(xué)性能。

本方案中添加大分子分散劑的作用在于替代小分子分散劑、潤滑劑，促進(jìn)滑石粉分散、提高母粒加工潤滑性能。

滑石粉目數(shù)從400目到5000目，可以是其中的一種、兩種或兩種以上的混合物。

本發(fā)明包括以下優(yōu)選實(shí)施例：

具體實(shí)施例一：

取基體樹脂20kg，大分子分散劑16kg，助劑4.4kg,滑石粉160kg。

其中：

基體樹脂包括聚丙烯10kg和聚乙烯10kg。

助劑包括無機(jī)填料2.0kg、抗氧化劑0.8kg、礦物油1.6kg。

將上述原料中的基體樹脂、大分子分散劑和助劑進(jìn)行預(yù)混十分鐘，然后將預(yù)混物和160公斤1250目滑石粉加入到密煉機(jī)中密煉15min，經(jīng)單螺桿擠出機(jī)擠出造粒，得到直徑3mm，長度5mm顆粒，最后經(jīng)過風(fēng)送設(shè)備冷卻得到1號(hào)高填充滑石粉母粒。

具體實(shí)施例二：

取基體樹脂24kg，大分子分散劑20kg，助劑6.0kg,滑石粉160kg。

其中：

基體樹脂包括聚丙烯14kg和聚乙烯10kg。

助劑包括無機(jī)填料3.1kg、抗氧化劑1.3kg、礦物油1.6kg。

將上述原料中的基體樹脂、大分子分散劑和助劑進(jìn)行預(yù)混十分鐘，然后將預(yù)混物和160kg1250目滑石粉加入到密煉機(jī)中密煉15min，然后經(jīng)過單螺桿擠出機(jī)擠出造粒，得到直徑3mm，長度4mm顆粒，經(jīng)過風(fēng)送設(shè)備冷卻得到2號(hào)高填充滑石粉母粒。

具體實(shí)施例三：

取基體樹脂30kg，大分子分散劑12kg，助劑3.6kg,滑石粉160kg。

其中：

基體樹脂包括聚丙烯20kg和聚乙烯10kg。

助劑包括無機(jī)填料1.8kg、抗氧化劑0.7kg、礦物油1.1kg。

將上述原料中的基體樹脂、大分子分散劑和助劑進(jìn)行預(yù)混十分鐘，然后將預(yù)混物和160公斤2500目滑石粉加入到密煉機(jī)中密煉15min，然后經(jīng)過單螺桿擠出機(jī)擠出造粒，得到直徑3mm，長度4mm顆粒，經(jīng)過風(fēng)送設(shè)備冷卻得到3號(hào)高填充滑石粉母粒。

對以上高填充滑石粉母粒進(jìn)行的力學(xué)性能測試和揮發(fā)性能測試方法同具體實(shí)施例一，測定其力學(xué)性能見表1，揮發(fā)物占百分比見下表2。

具體實(shí)施例四：

取基體樹脂22kg，大分子分散劑4kg，助劑2.8kg,滑石粉160kg。

其中：

基體樹脂包括聚丙烯12kg和聚乙烯10kg。

助劑包括無機(jī)填料1.3kg、抗氧化劑0.5kg、礦物油1.0kg。

將上述原料中的基體樹脂、大分子分散劑和助劑進(jìn)行預(yù)混十分鐘，然后將預(yù)混物和160公斤1250目滑石粉加入到密煉機(jī)中密煉15min，經(jīng)單螺桿擠出機(jī)擠出造粒，得到直徑3mm，長度5mm顆粒，最后經(jīng)過風(fēng)送設(shè)備冷卻得到3號(hào)高填充滑石粉母粒。

對以上高填充滑石粉母粒進(jìn)行的力學(xué)性能測試和揮發(fā)性能測試方法同具體實(shí)施例一，測定其力學(xué)性能見表1，揮發(fā)物占百分比見下表2。

具體實(shí)施例五：

取基體樹脂38kg，大分子分散劑5kg，助劑10kg,滑石粉160kg。

其中：

基體樹脂包括聚丙烯24kg和聚乙烯14kg。

助劑包括無機(jī)填料5.6kg、抗氧化劑2.2kg、礦物油2.2kg。

將上述原料中的基體樹脂、大分子分散劑和助劑進(jìn)行預(yù)混十分鐘，然后將預(yù)混物和160公斤1250目滑石粉加入到密煉機(jī)中密煉15min，經(jīng)單螺桿擠出機(jī)擠出造粒，得到直徑3mm，長度5mm顆粒，最后經(jīng)過風(fēng)送設(shè)備冷卻得到4號(hào)高填充滑石粉母粒。

對以上高填充滑石粉母粒進(jìn)行的力學(xué)性能測試和揮發(fā)性能測試方法同具體實(shí)施例一，測定其力學(xué)性能見表1，揮發(fā)物占百分比見下表2。

具體實(shí)施例六：

取基體樹脂42kg，大分子分散劑5kg，助劑2.0kg,滑石粉160kg。

其中：

基體樹脂包括聚丙烯31.5kg和聚乙烯10.5kg。

助劑包括無機(jī)填料1.1kg、抗氧化劑0.4kg、礦物油0.5kg。

將上述原料中的基體樹脂、大分子分散劑和助劑進(jìn)行預(yù)混十分鐘，然后將預(yù)混物和160公斤1250目滑石粉加入到密煉機(jī)中密煉15min，經(jīng)單螺桿擠出機(jī)擠出造粒，得到直徑3mm，長度5mm顆粒，最后經(jīng)過風(fēng)送設(shè)備冷卻得到6號(hào)高填充滑石粉母粒。

性能測試：

采用如下方法將上述各實(shí)施例獲得的高填充滑石粉母粒制成測試樣條，與市售添加小分子分散劑的普通滑石粉母粒產(chǎn)品，采用相同的條件進(jìn)行力學(xué)性能測試和揮發(fā)性能測試。

測試樣條制備方法如下：

取聚丙烯65份，乙烯-辛烯共聚物10份，本實(shí)施例獲得的高填充滑石粉母粒25份，抗氧化劑0.3份，經(jīng)過高速混合機(jī)中混合均勻后，加入到雙螺桿擠出機(jī)熔融共混，擠出，造粒，得到滑石粉改性產(chǎn)品，注塑得到測試樣條。

揮發(fā)性能測試方法如下：

選取質(zhì)量為m0的滑石粉母粒，在150℃烘箱放置30min后測量其質(zhì)量為m1，根據(jù)損失質(zhì)量比(m0-m1)/m0獲得揮發(fā)物測試結(jié)果。

對以上高填充滑石粉母粒進(jìn)行的力學(xué)性能測試和揮發(fā)性能測試方法同具體實(shí)施例一，測定其力學(xué)性能見表1，揮發(fā)物占百分比見下表2。

表1力學(xué)性能測試結(jié)果

表2揮發(fā)物測試結(jié)果

從以上表1、表2對比可以看出，使用本發(fā)明方法獲得的高填充滑石粉母粒相對于普通滑石粉母粒來說，應(yīng)用于聚丙烯改性時(shí)，可以提高改性聚丙烯的力學(xué)性能，降低改性聚丙烯的有機(jī)物揮發(fā)，具有廣闊的應(yīng)用前景。

對以上高填充滑石粉母粒進(jìn)行分散性能測試，方法如下：

取高填充滑石粉母粒5份，聚丙烯95份，用混合機(jī)混合均勻，然后加入到注塑機(jī)中注塑得到厚1.2mm圓片以觀察滑石粉分散性。

同時(shí)，取市售小分子分散劑配方制備的滑石粉母粒按照上述配方和步驟制備1.2mm圓片。

圓片分散性試驗(yàn)表明，本方法制備得到的高填充滑石粉母粒在聚丙烯注塑圓片中分散均勻，未看見明顯團(tuán)聚體。而市售的普通滑石粉母粒在聚丙烯注塑圓片中易發(fā)生團(tuán)聚，能看見明顯的滑石粉母粒團(tuán)狀體，由此可見按照本方案制作的高填充滑石粉母粒分散性能大大提高，分散效果好。

本發(fā)明，引入一種大分子分散劑減少了滑石粉母粒中基體樹脂的含量的同時(shí)，不僅可以改善滑石粉與基體樹脂的相容性，促進(jìn)滑石粉的分散、提高加工潤滑性能，而且提高了滑石粉母粒改性聚丙烯的力學(xué)性能。此外，大分子分散劑還能夠克服了小分子分散劑易揮發(fā)的缺點(diǎn)，降低滑石粉母粒的有機(jī)物揮發(fā)量，可以應(yīng)用到更多對揮發(fā)性要求高的領(lǐng)域。

本發(fā)明不局限于上述最佳實(shí)施方式，任何人應(yīng)該得知在本發(fā)明的啟示下作出的結(jié)構(gòu)變化，凡是與本發(fā)明具有相同或相近的技術(shù)方案，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。