CN102432956A - 无机粉体塑料及制备方法 - Google Patents

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Abstract

无机粉体塑料，由裹覆层包覆的微细化无机粉体颗粒微胶囊与高分子聚合物组成。以重量份计的组成为：无机粉体微胶囊75-85份，高分子聚合物成分15-25份。其中的无机粉体微胶囊是由粒径为2.5~5.0μm的无机粉体与由活性剂、引发剂、界面改性剂、分散剂组成的裹覆层组成；高分子聚合物成分为聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、茂金属聚乙烯、线性低密度聚乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚丙烯等中的至少一种。该无机粉体塑料（俗称石头塑料）具有良好的流动性和可热塑加工性，极大降低了塑料产品成本，减少了塑料制品对石油资源的依赖。

Description

无机粉体塑料及制备方法
技术领域
本发明涉及的是一种无机粉体塑料（俗称石头塑料）及其制备方法。
背景技术
将无机粉体应用于塑料制品的生产由来已久。其不但可以降低成本，而且可以提高塑料制品的性能。目前在塑料制品生产中，无机粉体主要通过对粉体的表面偶联改性从而达到与树脂相容填充，无机粉体的添加量一般仅为10%-30%。随着石油资源的逐渐缩减，使塑料原料的价格不断升高，人们希望利用更多低成本的无机粉体替换塑料。但如果进一步提高无机粉体在塑料制品中的填充量，将会严重影响制品的力学性能。因此通过改进无机粉体的性能和提高在塑料制品中的填充量对无机粉体的进一步推广应用至关重要。
无机粉体作为一种公认的低成本无公害、无“三废”的绿色环保产品，世界各国都非常重视对它的研究开发。已有研究报道，微细化的无机粒子尺寸效应源于其表面的非配对原子多，与聚合物能力强，对聚合物的物理性能有极大的改善。然而在实际应用中，微细化的无机粉体粒子在聚合物中的分散状态并不理想。由于微细化粉体的粒径小、比表面积大、表面能高，易团聚成聚集体，从而导致聚合物的加工困难，性能下降。因此只要从根本上改进无机粉体的性能将极大地促进无机粉体在塑料中的添加量，从而缓解人们对石油资源塑料的依赖。本发明为此提出了一种以无机粉体为主要成分的无机粉体塑料（俗称石头塑料）。该石头塑料可直接加工成塑料制品，塑料制品的无机粉体含有量可高于75%，其性能达到或超过普通塑料制品的性能，成本大幅降低，减少了石油资源的消耗量。符合当前国内产业结构转型和调整，具有极大的发展潜力和市场需求。
发明内容
    针对上述情况，本发明首先提供了一种具有良好的流动性和可热塑加工、可以加工塑料制品的无机粉体塑料（俗称石头塑料），并进一步提供了其制备方法。
本发明的无机粉体塑料，由裹覆层包覆的微细化无机粉体颗粒微胶囊与高分子聚合物组成，以重量份计的组成为：
无机粉体微胶囊                  75-85份，
高分子聚合物成分                15-25份。
其中：所说的高分子聚合物成分，一般可以为塑料工业中常用的聚苯乙烯（PS）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、低密度聚乙烯（LDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）、茂金属聚乙烯（MPE）、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）、聚丙烯（PP）中的至少一种；
所说无机粉体微胶囊中的无机粉体，可以包括目前在塑料制品加工中常用的多种无机粉体材料，如粒径为2.5~5.0μm的云母粉、方解石、大理石、高岭土、重晶石粉、硅藻土、滑石粉、硅灰石、水镁石、海泡石、玻璃纤维中的至少一种；所说裹覆层的重量份组成为：
活性剂                           1-2份，
引发剂                       0.05-0.1份，
界面改性剂                       2-3份，
分散剂                        0.1-0.5份，
其中，活性剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物、甲基丙烯酸丁酯、顺丁烯二酸酐、烷氧基苯乙烯-苯乙烯磺酸共聚物、癸二酸中的一种；
引发剂为过硫酸盐、过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯中的一种；
界面改性剂为凝固点≥50℃的聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、56号石蜡、单硬脂酸甘油酯、乙撑双硬脂酸酰胺、十八烷酸中的一种；
分散剂为焦磷酸钠、六偏磷酸钠、羧甲基纤维素、硬脂酸钠、氢氧化钠、十二烷基硫酸钠、月桂酸钠中的至少一种。
上述组成中，对所说无机粉体微胶囊中的无机粉体材料的一种优选方式，是采用由云母粉、方解石、大理石、高岭土、重晶石粉、硅藻土、滑石粉中的至少一种成分，与长径比为5-10的硅灰石、水镁石、海泡石、玻璃纤维中的至少一种成分组成的复合物形式。采用粒状无机粉体材料与纤维状无机粉体搭配使用的方式，可有利于根据使用需要调整和保证最终制品达到所希望的韧性、强度等方面力学性能。
上述组成中的另一种优选形式，是选择熔体指数为0.2~4.0g/10min范围的所说高分子聚合物成分，并可在此范围内进行调整，以有利于满足加工工艺的需要。例如，作为制造板材、注塑制品的塑料原料使用时，可以选择具有较高熔体指数的高分子聚合物成分，而作为用于包装薄膜、薄片材制造原料的塑料时，则可以选用熔体指数较低的高分子聚合物成分。
本发明上述无机粉体塑料，可以将下述重量份组成的原料按所说步骤进行：
原料组成；粒径为2.5~5.0μm的无机粉体         70-80份，
活性剂                               1-2份，
引发剂                           0.05-0.1份，
界面改性剂                           2-3份，
分散剂                            0.1-0.5份，
高分子聚合物成分                   15-25份。
    其中各类原料的可选择范围，以及进一步的优选形式，与上述相同。
    制备步骤：
1'：将无机粉体在80℃~120℃下充分混合预热后，加入活性剂和引发剂，与无机粉体充分混合反应。试验显示，将无机粉体均匀预热处理后，有利于后续各类原料成分在其表面均匀反应，从而有利于保证和提高制品的良好力学性能。试验显示，无机粉体在充分搅拌条件下一般预设处理1-3分钟即可以达到均匀预热处理目的。加入活性剂和引发剂后与无机粉体充分混合反应，可以得到接枝修饰改性后的无机粉体材料（一般反应15-20分钟即可）。这里所说物料成分的混合，采用目前已有报道和/或使用的SHR-200A、SHR-300A、SHR-500A等型号的高速混合机，和/或在300~900转/分的常规搅拌条件下，通常都可以完成物料成分的充分均匀混合。
2'：在上步预热处理后的物料体系中加入分散剂、界面改性剂和能使物料成为充分分散的浆状分散体系量的水，通过高速搅拌（例如以900-1500转/分搅拌5-10分钟）等方式使其充分均匀分散，然后在搅拌条件下除去体系的水分，至物料体系成为含水重量≤20%的膏状物料。
3'：将上步的膏状物料冷却，即形成无机粉体的微胶囊。粉碎后与高分子聚合物成分均匀混合后，在螺杆挤出机中于90℃~230℃挤出造粒，得到无机粉体塑料目标产物的粒料。其中，对所说粉碎的粒度并无特别要求和限定，例如，一般情况下按通常方式粉碎成粒径为0.1~2mm的颗粒都是允许的，并还可以根据不同使用目的或需要进行所希望的调整。
在上述制备方法的第3'步中，所说对膏状物料的冷却，优选为在低于界面改性剂优选为凝固点的温度下快速完成。例如，采用上述凝固点≥50℃的界面改性剂时，所说对膏状物料的冷却优选为在≤30℃条件下快速完成，可有利于使界面改性剂快速冷凝并均匀附着在无机粉体微粒表面形成微胶囊化的无机粉体。试验显示，温度越低冷凝越快，界面改性剂在无机粉体微粒表面的附着效果越好。冷凝后的块状无机粉体的团聚结合力消失，不易形成硬团聚。后续加工处理过程中，较小的剪切作用力即可将其分散开。
上述制备过程第3'步中的造粒，在目前已有报道和/或使用的单螺杆挤出机、往复式单螺杆连续挤出机、双螺杆挤出机等常用的螺杆挤出设备中，通常都可以进行和完成。其中更优选的是在长径比≥20:1的往复式单螺杆挤出机中进行。往复式连续挤出机特有的往复运动，使物料在一次生产中就可以完成混料、混炼、塑化、分散、均化和脱水的全过程，且由于其长径比短，熔体在机筒内停留时间短，减少了物料的热降解。其高分散性、均剪切的特点，也有利于无机粉体与高分子聚合物成分的充分反应，使无机粉体被熔融的聚合物进一步包覆，从而制得具有塑料特性的无机粉体塑料。在此基础上，其主要操作参数的进一步控制范围是：主机转速150~300转/分钟，喂料机转速8~30转/分钟；挤出温度控制范围：一至三区90~120℃，四至六区140~230℃，七至十区190~120℃。
本发明通过对无机粉体表面进行引发接枝修饰，再进一步通过界面改性剂的熔化、分散和冷凝，使微细的无机粉体被充分分散并在表面包覆而形成微胶囊，使无机粉体的表面能消失，不再团聚而处于完全的分散状态，最后再与少量高分子聚合物混炼挤出，形成具有良好的流动性和可热塑加工性及良好力学性能的无机粉体塑料（即俗称的石头塑料），即在本发明上述的塑料中，无机粉体已成为主体材料，少量的高分子聚合物只是起辅助的粘结包覆作用，从而彻底改变了传统只能以少量的无机粉体分散在大量的高分子聚合物中的形式，极大的降低了塑料产品成本，减少了塑料制品对石油资源的依赖。实验结果显示，本发明的无机粉体塑料中可以含有比例超过75wt%的无机粉体，而且生产成本低，工艺稳定，生产效率高，可实现连续化挤出造粒。得到的该无机粉体塑料粒料可以按普通塑料加工方式直接进行注塑，压片，吹塑等制作成各类塑料制品，制品的用途范围广，有利于实现环保节能型材料的生产和推广，并使以无机粉体材料制备的石头塑料使塑料工业功能性、经济性和环保性实现有机的统一，符合当前国内产业结构转型、新能源、新材料、低碳经济、环保等发展要求，具有极大的发展潜力和市场需求。
以下通过实施例的具体实施方式再对本发明的上述内容作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本发明的范围内。
具体实施方式
实施例1
将粒径为2.5~5.0μm（其中纤维状材料的长径比为5-10，以下同）的原料（均为重量份计，以下同）滑石粉40份、水镁石粉30份、玻璃纤维10份投入SHR-200A型高混机，在120℃和500转/分下高速搅拌3分钟预热，然后加入过氧化二异丙苯0.05份、烷氧基苯乙烯-苯乙烯磺酸共聚物1份搅拌反应20分钟。启动高速达到1500转/分钟，加入聚丙烯蜡3份、六偏磷酸钠0.3份、氢氧化钠0.2份和适量水，高速搅拌8分钟，形成液浆状分散
液。打开排气口挥发水分至形成膏状无机粉体，将膏状无机粉体流入冷却锅进行急速冷却，粉碎。将粉碎的粒料与高密度聚乙烯HTA001HP2  15份混合均匀后加入往复式连续挤出机中挤出造粒，其中，主机转速300转/分钟，喂料机转速10转/分钟，温度控制：一至三区温度依次设置为100℃，110℃，120℃，四至六区140℃，180℃，200℃，七至十区190℃，180℃，180℃，170℃。得到的无机粉体塑料可直接用于吹塑薄膜。该薄膜的性能测试结果：拉伸断裂强度为21.3MPa、断裂伸长率280%，达到了通用包装薄膜的使用要求。性能优于普通填充无机粉体30%的HTA001HP2薄膜。对比结果如表1所示。
表1   性能测试结果对比
  本发明无机粉体塑料 普通填充无机粉体30%的HTA001HP2塑料
无机粉体含量（wt%） 80 30
密度/g·cm-3 1.22 1.10
熔指/(g/10min) 0.25 0.08
拉伸断裂强度/MPa 21.3 17.2
断裂伸长率/% 280 210
实施例2
将大理石粉50份、高岭土15份、海泡石粉5份、玻璃纤维5份投入SHR-300A型高混机，在80℃和900转/分下高速搅拌2分钟预热，然后加入过氧化苯甲酰0.04份、苯乙烯-马来酸酐共聚物2份搅拌反应15分钟，启动高速达到1000转/分钟，加入乙撑双硬脂酸酰胺2份、羧甲基纤维素0.2份、月桂酸钠0.2份和适量水，高速搅拌10分钟，形成液浆状分散液。打开排气口挥发水分至形成膏状无机粉体，将膏状无机粉体流入冷却锅进行急速冷却，粉碎。将粉碎的粒料与聚丙烯K8003 10份、高密度聚乙烯L5202 10份混合均匀后加入往复式连续挤出机中挤出造粒，其中，主机转速200转/分钟，喂料机转速20转/分钟，温度控制：一至三区温度依次设置为90℃，110℃，120℃，四至六区140℃，180℃，190℃，七至十区190℃，160℃，150℃，145℃。得到的无机粉体塑料可以直接用于制作板材。对所制作的板材性能的测试分析显示，由本发明无机粉体塑料制作的板材的性能，优于目前普通无机粉体填充的板材（填充有30%无机粉体的聚丙烯K8003板材）。主要的测试结果对比如表2所示。
   表2   性能测试结果对比
  本发明无机粉体塑料 普通填充无机粉体30%的聚丙烯K8003塑料
无机粉体含量（wt%） 75 30
密度/g·cm-3 1.20 1.10
熔指/(g/10min) 0.50 0.30
拉伸屈服强度/MPa 26.5 18.6
悬臂梁冲击强度/kJ/m2 67.0 48.6
实施例3
将云母粉40份、硅藻土30份、水镁石粉10份投入SHR-500A型高混机，在110℃和600转/分下高速搅拌3分钟预热，然后加入过硫酸铵0.05份、甲基丙烯酸丁酯2份搅拌反应15分钟，启动高速达到1200转/分钟，加入单硬脂酸甘油酯2份、焦磷酸钠0.5份和适量水，高速搅拌5分钟，形成液浆状分散液。打开排气口挥发水分至形成膏状无机粉体，将膏状无机粉体流入冷却锅进行急速冷却，粉碎。将粉碎的粒料与ABS 15份混合均匀后加入往复式连续挤出机中挤出造粒，其中，主机转速150转/分钟，喂料机转速10转/分钟，温度控制：一至三区温度依次设置为110℃，120℃，120℃，四至六区160℃，200℃，230℃，七至十区190℃，185℃，180℃，175℃。得到的即为无机粉体塑料可直接用于注塑件加工。该材料与普通填充无机粉体30%的ABS材料的性能对比结果如表3所示。
表3   性能测试结果对比
  本发明无机粉体塑料 普通填充无机粉体30%的ABS
无机粉体含量（wt%） 80 30
密度/g·cm-3 1.14 1.11
熔指/(g/10min) 2.15 2.6
悬臂梁冲击强度/kJ/m2 82 47
断裂伸长率/% 120 100.5
实施例4
将方解石30份、重晶石粉20份、水镁石粉15份、硅灰石粉10份投入SHR-200A型高混机，在80℃和500转/分下高速搅拌3分钟预热，然后加过氧化二异丙苯0.05份、苯乙烯-马来酸酐共聚物2份搅拌反应20分钟，启动高速达到1200转/分钟，加入56号石蜡2份、十二烷基硫酸钠0.3份、焦磷酸钠0.1份和适量水，高速搅拌5分钟，形成液浆状分散液。打开排气口挥发水分至形成膏状无机粉体，将膏状无机粉体流入冷却锅进行急速冷却，粉碎。将粉碎的粒料与20份茂金属聚乙烯MarlexD449混合均匀后加入往复式连续挤出机中挤出造粒，其中，主机转速300转/分钟，喂料机转速30转/分钟，温度控制：一至三区温度依次设置为90℃，100℃，120℃，四至六区160℃，190℃，195℃，七至十区190℃，180℃，175℃，165℃。得到的即为无机粉体塑料可直接用于吹塑外包装薄膜。薄膜性能为拉伸断裂强度为27.6MPa、断裂伸长率260%，达到了通用外包装薄膜的使用要求，与普通填充无机粉体30%的茂金属聚乙烯MarlexD449性能对比结果如表4所示。
 
表4   性能测试结果对比
  本发明无机粉体塑料 普通填充无机粉体30%的茂金属聚乙烯MarlexD449
无机粉体含量（wt%） 75 30
密度/g·cm-3 1.10 1.10
熔指/(g/10min) 0.20 0.05
拉伸断裂强度/MPa 27.6 22.5
断裂伸长率/% 260 180
实施例5
将大理石粉50份、滑石粉10份、海泡石10份、硅灰石粉10份投入SHR-200A型高混机，在100℃和500转/分下高速搅拌3分钟预热，然后加过氧化二异丙苯0.1份、顺丁烯二酸酐3份搅拌反应20分钟，启动高速达到1500转/分钟，加入单硬脂酸甘油酯3份、硬脂酸钠0.5和适量水，高速搅拌5分钟，形成液浆状分散液。打开排气口挥发水分至形成膏状无机粉体，将膏状无机粉体流入冷却锅进行急速冷却，粉碎。将粉碎的粒料与聚对苯二甲酸乙二醇酯10份、线性低密度聚乙烯5份混合均匀后加入往复式连续挤出机中挤出造粒，其中，主机转速300转/分钟，喂料机转速30转/分钟，温度控制：一至三区温度依次设置为100℃，110℃，120℃，四至六区160℃，190℃，220℃，七至十区190℃，180℃，175℃，170℃。得到的即为无机粉体塑料可直接用于压延薄板。薄板性能为拉伸屈服强度32.6MPa。与普通填充无机粉体30%的聚对苯二甲酸乙二醇酯的性能对比结果如表5所示。
表5   性能测试结果对比
  本发明无机粉体塑料 普通填充无机粉体30%的聚对苯二甲酸乙二醇酯
无机粉体含量（wt%） 80 30
密度/g·cm-3 1.2 1.05
熔指/(g/10min) 1.5 1.8
悬臂梁冲击强度/kJ/m2 32.6 28.5
断裂伸长率/% 160 75
实施例6
将滑石粉30份、高岭土20份、重晶石粉10份、玻璃纤维10份、海泡石粉10份投入SHR-200A型高混机，在120℃和500转/分下高速搅拌3分钟预热，然后加入过氧化二异丙苯0.05份、癸二酸2份搅拌反应20分钟，启动高速达到1500转/分钟，加入聚乙烯蜡3份、六偏磷酸钠0.5份和适量水，高速搅拌10分钟，形成液浆状分散液。打开排气口挥发水分至形成膏状无机粉体，将膏状无机粉体流入冷却锅进行急速冷却，粉碎。将粉碎的粒料与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）10份、聚丙烯K7726  5份混合均匀后加入往复式连续挤出机中挤出造粒，其中，主机转速300转/分钟，喂料机转速10转/分钟，温度控制：一至三区温度依次设置为100℃，110℃，120℃，四至六区190℃，210℃，230℃，七至十区190℃，180℃，180℃，170℃。得到的无机粉体塑料可直接用于小件注塑。

Claims (8)

1.无机粉体塑料，其特征是由裹覆层包覆的微细化无机粉体颗粒微胶囊与高分子聚合物组成，以重量份计的组成为：
无机粉体微胶囊                  75-85份，
高分子聚合物成分                15-25份，
其中所说的高分子聚合物成分为聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、茂金属聚乙烯、线性低密度聚乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚丙烯中的至少一种；所说无机粉体微胶囊中的无机粉体是粒径为2.5~5.0μm的云母粉、方解石、大理石、高岭土、重晶石粉、硅藻土、滑石粉、硅灰石、水镁石、海泡石、玻璃纤维中的至少一种；所说裹覆层的重量份组成为：
活性剂                           1-2份，
引发剂                       0.05-0.1份，
界面改性剂                       2-3份，
分散剂                        0.1-0.5份，
其中的活性剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物、甲基丙烯酸丁酯、顺丁烯二酸酐、烷氧基苯乙烯-苯乙烯磺酸共聚物、癸二酸中的一种；引发剂为过硫酸盐、过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯中的一种；界面改性剂为凝固点≥50℃的聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、56号石蜡、单硬脂酸甘油酯、乙撑双硬脂酸酰胺、十八烷酸中的一种；分散剂为焦磷酸钠、六偏磷酸钠、羧甲基纤维素、硬脂酸钠、氢氧化钠、十二烷基硫酸钠、月桂酸钠中的至少一种。
2.如权利要求1所述的无机粉体塑料，其特征是所说的无机粉体是由云母粉、方解石、大理石、高岭土、重晶石粉、硅藻土、滑石粉中的至少一种，与长径比为5-10的硅灰石、水镁石、海泡石、玻璃纤维中的至少一种组成的复合物。
3.如权利要求1或2所述的无机粉体塑料，其特征是所说的高分子聚合物成分的熔体指数为0.2~4.0g/10min。
4.权利要求1至3之一所述无机粉体塑料的制备方法，其特征是将下述重量份组成的原料按所说步骤进行：
粒径为2.5~5.0μm的无机粉体         70-80份，
活性剂                               1-2份，
引发剂                           0.05-0.1份，
界面改性剂                           2-3份，
分散剂                            0.1-0.5份，
高分子聚合物成分                   15-25份，
1' 将无机粉体在80℃~120℃下充分混合预热后，加入活性剂、引发剂，与无机粉体充分混合反应；
2' 在上步物料体系中加入分散剂、界面改性剂和能使物料成为充分分散的浆状分散体系量的水，充分均匀分散后，在搅拌条件下除去体系的水分，至物料体系成为含水重量≤20%的膏状物料；
3' 将上步的膏状物料冷却，形成无机粉体的微胶囊，粉碎后与高分子聚合物成分均匀混合后，在螺杆挤出机中于90℃~230℃挤出造粒，得到无机粉体塑料目标产物的粒料。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征是所说第3'步中对膏状物料的冷却在低于界面改性剂凝固点的温度下快速完成。
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征是所说的第3'步中对膏状物料的冷却为在≤30℃条件下快速冷凝完成。
7.如权利要求4至6之一所述的制备方法，其特征是所说第3'步中的造粒在长径比≥20:1的往复式单螺杆挤出机中进行。
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征是所说往复式单螺杆挤出机的主要操作参数范围：主机转速150~300转/分钟，喂料机转速8~30转/分钟；挤出温度控制范围：一至三区80~120℃，四至六区140~230℃，七至十区190~120℃。
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Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102690440A (zh) * 2012-06-07 2012-09-26 成都新柯力化工科技有限公司 一种塑料复合润滑剂及其制备方法
CN102964880A (zh) * 2012-11-29 2013-03-13 辽宁艾海滑石有限公司 一种用于造纸涂料的改性滑石及其制备方法
CN103146105A (zh) * 2013-03-06 2013-06-12 华东理工大学 一种功能化丙烯酸酯类树脂的反应挤出聚合方法
CN103467872A (zh) * 2013-08-23 2013-12-25 吴江市天源塑胶有限公司 一种ps阻燃塑料
CN103709484A (zh) * 2013-12-26 2014-04-09 成都新柯力化工科技有限公司 一种透明填充母料及其制备方法
CN104788817A (zh) * 2015-04-03 2015-07-22 洛阳理工学院 一种改性聚丙烯复合增韧材料及其制备方法
CN105131427A (zh) * 2015-09-25 2015-12-09 安徽江淮汽车股份有限公司 一种pp复合材料及其制备方法
CN106009562A (zh) * 2016-05-24 2016-10-12 曾添 一种用于3d打印的具有大理石-云母石效果的仿大理石-云母石复合耗材及其制备方法
CN106566145A (zh) * 2016-10-19 2017-04-19 安徽吉思特智能装备有限公司 一种防火阻燃高介电材料及其制备方法
CN106854307A (zh) * 2016-09-07 2017-06-16 无锡和烁丰新材料有限公司 一种高粉体含量pp功能母料
CN107244120A (zh) * 2017-06-20 2017-10-13 合肥慧林建材有限公司 一种新型大理石道路板材及制备方法
CN107501681A (zh) * 2017-09-02 2017-12-22 安徽金睐格环保科技有限公司 一种新型的包装箱板、包装箱
CN109320831A (zh) * 2018-09-13 2019-02-12 济南大学 一种高稳定性和力学性能的eva阻燃材料的制备方法
CN112225972A (zh) * 2020-10-13 2021-01-15 深圳兴旺环保代塑材料开发有限公司 一种可用作地膜的代塑新材料及其制备工艺
CN112375289A (zh) * 2020-10-22 2021-02-19 广西特斯途汽车科技有限公司 一种防撞新能源汽车充电桩壳体及其制备方法
CN114920994A (zh) * 2022-05-20 2022-08-19 广西科学院 一种塑料用方解石边角废料处理方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1699430A (zh) * 2004-05-17 2005-11-23 淄博市临淄天野塑化有限公司 高分子阻燃母料
CN1880407A (zh) * 2005-06-15 2006-12-20 大连圣迈化学有限公司 一种聚合包覆改性无机阻燃剂及其加工工艺
CN101220216A (zh) * 2007-12-18 2008-07-16 福建师范大学 一种经表面改性制备具有“核-壳”结构的无机粉体的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1699430A (zh) * 2004-05-17 2005-11-23 淄博市临淄天野塑化有限公司 高分子阻燃母料
CN1880407A (zh) * 2005-06-15 2006-12-20 大连圣迈化学有限公司 一种聚合包覆改性无机阻燃剂及其加工工艺
CN101220216A (zh) * 2007-12-18 2008-07-16 福建师范大学 一种经表面改性制备具有“核-壳”结构的无机粉体的方法

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102690440B (zh) * 2012-06-07 2013-09-18 成都新柯力化工科技有限公司 一种塑料复合润滑剂及其制备方法
CN102690440A (zh) * 2012-06-07 2012-09-26 成都新柯力化工科技有限公司 一种塑料复合润滑剂及其制备方法
CN102964880A (zh) * 2012-11-29 2013-03-13 辽宁艾海滑石有限公司 一种用于造纸涂料的改性滑石及其制备方法
CN102964880B (zh) * 2012-11-29 2014-04-23 辽宁艾海滑石有限公司 一种用于造纸涂料的改性滑石及其制备方法
CN103146105B (zh) * 2013-03-06 2015-04-29 华东理工大学 一种功能化丙烯酸酯类树脂的反应挤出聚合方法
CN103146105A (zh) * 2013-03-06 2013-06-12 华东理工大学 一种功能化丙烯酸酯类树脂的反应挤出聚合方法
CN103467872A (zh) * 2013-08-23 2013-12-25 吴江市天源塑胶有限公司 一种ps阻燃塑料
CN103709484B (zh) * 2013-12-26 2016-01-20 成都新柯力化工科技有限公司 一种透明填充母料及其制备方法
CN103709484A (zh) * 2013-12-26 2014-04-09 成都新柯力化工科技有限公司 一种透明填充母料及其制备方法
CN104788817A (zh) * 2015-04-03 2015-07-22 洛阳理工学院 一种改性聚丙烯复合增韧材料及其制备方法
CN104788817B (zh) * 2015-04-03 2017-03-01 洛阳理工学院 一种改性聚丙烯复合增韧材料的制备方法
CN105131427A (zh) * 2015-09-25 2015-12-09 安徽江淮汽车股份有限公司 一种pp复合材料及其制备方法
CN106009562A (zh) * 2016-05-24 2016-10-12 曾添 一种用于3d打印的具有大理石-云母石效果的仿大理石-云母石复合耗材及其制备方法
CN106854307A (zh) * 2016-09-07 2017-06-16 无锡和烁丰新材料有限公司 一种高粉体含量pp功能母料
CN106566145A (zh) * 2016-10-19 2017-04-19 安徽吉思特智能装备有限公司 一种防火阻燃高介电材料及其制备方法
CN107244120A (zh) * 2017-06-20 2017-10-13 合肥慧林建材有限公司 一种新型大理石道路板材及制备方法
CN107501681A (zh) * 2017-09-02 2017-12-22 安徽金睐格环保科技有限公司 一种新型的包装箱板、包装箱
CN109320831A (zh) * 2018-09-13 2019-02-12 济南大学 一种高稳定性和力学性能的eva阻燃材料的制备方法
CN109320831B (zh) * 2018-09-13 2021-10-01 济南大学 一种高稳定性和力学性能的eva阻燃材料的制备方法
CN112225972A (zh) * 2020-10-13 2021-01-15 深圳兴旺环保代塑材料开发有限公司 一种可用作地膜的代塑新材料及其制备工艺
CN112375289A (zh) * 2020-10-22 2021-02-19 广西特斯途汽车科技有限公司 一种防撞新能源汽车充电桩壳体及其制备方法
CN114920994A (zh) * 2022-05-20 2022-08-19 广西科学院 一种塑料用方解石边角废料处理方法

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