CN102911529B - 一种高添加量聚乙烯开口母粒用二氧化硅的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种高添加量聚乙烯开口母粒用二氧化硅的制备方法；其特征在于：包括步骤：1）将重量浓度为18-20%硅酸钠水溶液，与重量浓度为15-20%的硫酸，快速混合进入储槽，并静置；2）利用高速搅拌在2000转/分下，将储槽内的凝胶打碎至80目以下；3）加入重量浓度20-30%的氢氧化钠溶液，调整pH值7-8，加入非离子表面活性剂升温加压至3-6kg/cm²，保温，表面活性剂的加入量为二氧化硅质量含量的0.1-1%；4）将上述料浆利用离心机进行脱水，并进行水洗，洗去其中的硫酸钠含量0.1%以下；5）将上述洗涤后的滤饼进行，干燥，粉碎。

Description

一种高添加量聚乙烯开口母粒用二氧化硅的制备方法

技术领域

 本发明涉及氧化硅材料技术领域，具体的说涉及一种高添加量聚乙烯开口母粒用二氧化硅的制备方法。

背景技术

     随着我国国民经济的快速发展，聚乙烯行业正处于一个高速发展阶段，聚乙烯薄膜被广泛应用于食品包装、医药包装、文化用品包装及农用薄膜等方面。但由于聚乙烯薄膜在卷取成卷过程和储存过程中，薄膜层间由于受热压或受压易发生粘连使后道加工使用轻则放卷展开速度受到影响，重则无法展开使用。塑料薄膜的粘连主要有两方面的原因：一是由于薄膜闭合后膜问形成真空密合状态，不易分开；二是薄膜成型后其表面有大量的外露分子链，在两片薄膜闭合后产生大分子链之间的互相缠绕，使其无法打开。为了解决该问题，通常在吹塑薄膜前添加开口剂来提高其开口性能。最早的开口剂是无机滑石粉和硅藻土，中期发展为有机的油酸酰胺、芥酸酰胺等；有机的开口剂由于在塑料薄膜表面存在许多析出物，影响了薄膜的印刷性、热封性及颜色，影响了其在薄膜中的使用，而二氧化硅开口剂由于产品纯度高，无毒，折光率与乙烯树脂接近，具有较好的透明度，目前被广泛地应用于聚乙烯塑料的开口剂使用。

   二氧化硅开口剂添加的方法有直接添加和以母粒形式添加两种方式，目前在加工聚乙烯薄膜的生产过程中，由于二氧化硅表面能较高在聚乙烯中的分散性较差，因此，聚乙烯薄膜加工厂一般添加开口剂母粒，随着母粒加工成本及运输费用的增加，高添加量开口剂母粒逐渐替代了低添加量的产品，其母粒中二氧化硅的含量高达30-50%，而利用目前市售二氧化硅制备的聚乙烯开口剂母粒二氧化硅含量只有10-20%，因此，为了满足聚乙烯行业的需求，我们发明了高浓度聚乙烯开口母粒用二氧化硅开口剂的制备方法。

    专利CN101423216A介绍了“一种高纯微分硅胶塑料开口剂的生产方法”其选用铁含量5PPM的硅酸钠，重量百分浓度8-15%的硅酸钠与硫酸进行反应，经水洗、干燥、然后利用气流粉碎得到二氧化硅开口剂，最后产品的技术指标为：二氧化硅含量≥99%，吸油值：80-150ml/g，平均粒度：6-7μm.。专利CN1709950A公开了一种“塑料薄膜开口剂用沉淀白炭黑的制备方法”其步骤如下：在反应釜中加水，再加入沉淀白炭黑，升温至87℃，先加入少量的硅酸钠水溶液，调反应液PH10.2其余硅酸钠水溶液和20%硫酸同时加入反应釜内，保持87℃不变，反应时间85分钟，然后继续加20%稀硫酸反应时间22分钟，调PH3.8，陈化25分钟，经洗涤，干燥，制得成品，产品技术指标如下，BET比表面积：20-50m²/g,吸油值：0.6-1.0ml/g，平均粒度小于7μm.上述两篇专利对于开口剂母粒的重要指标母粒中二氧化硅含量没有公开。而开口母粒的添加量是制约母粒产品性能的关键之一。

发明内容

本发明采用硅酸钠和硫酸为原料，采用高压老化及表面处理，制备出适合制备高浓度聚乙烯开口母粒的二氧化硅，采用该方法制备出的产品，分散性好，吸油量适中，制备出的开口母粒熔融指数低，拉出的聚乙烯薄膜性能指标优异。

本发明为一种高添加量聚乙烯开口母粒用二氧化硅的制备方法；其特征在于：

包括如下工艺步骤：

1）将重量百分浓度为18-20%硅酸钠水溶液，与重量百分浓度为15-20%的硫酸，利用静态混合器快速混合进入储槽，并静置12-16小时；

2）利用高速搅拌在2000转/分下，将储槽内的凝胶打碎至80目以下；

3）加入重量百分浓度20-30%的氢氧化钠溶液，调整ph值7-8，加入非离子表面活性剂升温加压至3-6kg/cm²,保温1-5小时，表面活性剂选自为非离子表面活性剂T-20及渗透剂JFC的一种或两种，表面活性剂的加入量为二氧化硅质量含量的0.1-1%；

4）将上述料浆利用离心机进行脱水，并进行水洗，洗去其中的硫酸钠含量0.1%以下；

5）将上述洗涤后的滤饼进行，干燥，粉碎；

    制备出的二氧化硅开口剂性能如下：

    二氧化硅含量≥99.3%，

    吸油值：10-20ml/g，

比表面积：5-20m²/g，

平均粒度：8-12μm。

本发明的优点在于：1）以硅酸钠和硫酸为原料，采用高压老化和表面处理技术，具有比表面低，吸油值小，分散性好。2）利用该开口剂制备的色母粒，熔融指数低。具有良好的加工性能。3）利用本发明的开口剂色母粒中二氧化硅含量达到30-50%。

具体的实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明

实施例1：

配制重量百分浓度为18%硅酸钠水溶液5公斤，配制重量百分浓度为20%的硫酸2公斤，分别以8克/秒和3.3克/秒的速度通过静态混合器储槽，静置12个小时，将二氧化硅凝胶，加入高速分散罐，在2000转/分下，搅拌30分钟，使硅胶粒子达到80目以下。加入二氧化硅总量0.1 %的非离子表面活性剂T-20，加入重量百分含量20%的氢氧化钠调整ph值7-8，盖上搅拌罐，用蒸汽加热，当压力达到3kg/cm²时停止加热，在此压力下保温6个小时，然后经过水洗，干燥，利用气流粉碎粉碎得到本发明的开口剂。

其物化性能如下

实施例1：二氧化硅开口剂物化性能表

实施例二：

配制重量百分浓度为19%硅酸钠水溶液5公斤，配制重量百分浓度为18%的硫酸2.1公斤，分别以8克/秒和3.5克/秒的速度通过静态混合器储槽，静置11个小时，将二氧化硅凝胶，加入高速分散罐，在2000转/分下，搅拌40分钟，使硅胶粒子达到80目以下。加入二氧化硅总量1%的非离子表面活性剂T-20，加入重量百分含量20%的氢氧化钠调整ph值7-8，盖上搅拌罐，用蒸汽加热，当压力达到4kg/cm²时停止加热，在此压力下保温5个小时，然后经过水洗，干燥，利用气流粉碎粉碎得到本发明的开口剂。

其物化性能如下

实施例2：二氧化硅开口剂物化性能表

实施例三：

配制重量百分浓度为20%硅酸钠水溶液5公斤，配制重量百分浓度为20%的硫酸2.0公斤，分别以8克/秒和3.3克/秒的速度通过静态混合器储槽，静置10个小时，将二氧化硅凝胶，加入高速分散罐，在2500转/分下，搅拌40分钟，使硅胶粒子达到80目以下。加入二氧化硅总量1%的渗透剂JFC，加入重量百分含量20%的氢氧化钠调整PH值7-8，盖上搅拌罐，用蒸汽加热，当压力达到6kg/cm²时停止加热，在此压力下保温5个小时，然后经过水洗，干燥，利用气流粉碎粉碎得到本发明的开口剂。

其物化性能如下

实施例3：二氧化硅开口剂物化性能表

实施例四：

配制重量百分浓度为20%硅酸钠水溶液5公斤，配制重量百分浓度为20%的硫酸2.0公斤，分别以8克/秒和3.3克/秒的速度通过静态混合器储槽，静置10个小时，将二氧化硅凝胶，加入高速分散罐，在2500转/分下，搅拌40分钟，使硅胶粒子达到80目以下。加入二氧化硅总量各0.5%的渗透剂JFC，加入重量百分含量20%的氢氧化钠调整PH值7-8，盖上搅拌罐，用蒸汽加热，当压力达到5.5kg/cm²时停止加热，在此压力下保温5个小时，然后经过水洗，干燥，利用气流粉碎粉碎得到本发明的开口剂。

其物化性能如下

实施例4：二氧化硅开口剂物化性能表

Claims (1)

1.一种高添加量聚乙烯开口母粒用二氧化硅的制备方法；其特征在于：

包括如下工艺步骤：

1）将重量百分浓度为18-20%硅酸钠水溶液，与重量百分浓度为15-20%的硫酸，利用静态混合器快速混合进入储槽，并静置12-16小时；

2）利用高速搅拌在2000转/分下，将储槽内的凝胶打碎至80目以下；

3）加入重量百分浓度20-30%的氢氧化钠溶液，调整pH值7-8，加入非离子表面活性剂升温加压至3-6kg/cm²,保温1-5小时，表面活性剂选自为非离子表面活性剂T-20及渗透剂JFC的一种或两种，表面活性剂的加入量为二氧化硅质量含量的0.1-1%；

4）将上述料浆利用离心机进行脱水，并进行水洗，洗去其中的硫酸钠含量0.1%以下；

5）将上述洗涤后的滤饼进行，干燥，粉碎；

    制备出的二氧化硅开口剂性能如下：

    二氧化硅含量≥99.3%，

    吸油值：10-20ml/g，

比表面积：5-20m²/g，

平均粒度：8-12μm。