CN104098104B - 硅酸铝钠塑料薄膜开口剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种塑料薄膜开口剂的制备方法,采用工业硅酸钠和硫酸铝为原料,利用凝胶法制备出硅酸铝钠塑料薄膜开口剂。本发明步骤简单,生产效率更高,产品总体成本比二氧化硅开口剂低,生产的产品既具有二氧化硅开口剂优良的性能,又具有天然开口剂价格低廉的优势。

Description

硅酸铝钠塑料薄膜开口剂的制备方法
技术领域
本发明属于化工领域,具体是一种塑料薄膜开口剂的制备方法。
技术背景
随着人们物质水平的提高,塑料包装使用量逐年增大。而在塑料薄膜生产过程中,由于无开口剂的塑料薄膜在堆积及缠卷时,由于表面张力的存在,当受压或受热时,容易使薄膜黏结在一起,不易分离,从而影响了薄膜的使用。开口剂的加入,不仅可以在薄膜的表面形成凹凸面,从而减小薄膜之间的接触面积,降低薄膜的摩擦系数,而且可以阻碍大分子链的渗透以防止薄膜的粘连。
目前改善塑料薄膜开口性能主要还是以加入开口剂为主,开口剂分为无机开口剂和有机开口剂。有机开口剂如油酸酰胺、芥酸酰胺等,其开口机理是塑料薄膜加入开口剂后,可在薄膜表面形成一层润滑膜,降低膜间的摩擦系数,减低相互粘连,因此这类开口剂一般亦称为抗粘连剂或爽滑剂。但其存在析出物,影响薄膜的颜色、热封性,存在污染被包装物的隐患。无机开口剂分为人工合成的和天然的,天然矿物主要有滑石粉、硅藻土等,其缺点为开口性能较差,且加入影响塑料薄膜的光学等物理化学性能。人工合成的主要为二氧化硅,专利CN101423216公开了“一种高纯微粉硅胶塑料开口剂的生产方法” ,其用高纯度水玻璃与硫酸反应生成硫酸钠与硅酸,将硫酸钠水洗后得硅酸胶体,经离心脱水与微波干燥后得纯净二氧化硅粉体,经气流粉碎机粉碎得高纯微粉硅胶塑料开口剂。专利CN102827495A公开了“一种塑料开口剂用高透明沉淀二氧化硅的制备方法” ,采用工业硅酸钠为原料生产出沉淀二氧化硅,其化学纯度、孔特性、平均粒度,挥发份等综合指标优异,因而能够作为塑料开口剂使用。整体工艺过程无需使用严格的工艺原料,反应时间为2-5个小时。由于二氧化硅表面存在大量的羟基,在打浆过程中,与表面活性物质进行接枝反应,增加了二氧化硅与聚乙烯的相容性,使二氧化硅在聚乙烯的透明度显著提高。上述两篇专利都是利用二氧化硅开口剂的良好的开口性能、无毒,加入还能提高塑料薄膜的拉伸强度和拉伸断裂伸长率,使塑料薄膜的使用性能和物理性能得以提高,但其价格比较昂贵,限制了其使用。
发明内容
针对目前人工合成开口剂价格昂贵的缺陷,采用工业硅酸钠和硫酸铝为原料,利用凝胶法制备出硅酸铝钠塑料薄膜开口剂。
本发明为硅酸铝钠塑料薄膜开口剂的制备方法,包括以下步骤:
1、配制硅酸钠水溶液:将工业硅酸钠加水稀释,得到二氧化硅含量为10~15wt%的硅酸钠水溶液;
2、配制硫酸铝水溶液:将工业硫酸铝加水溶解,得到氧化铝含量为10-15wt%的硫酸铝水溶液;
3、将硅酸钠加入反应釜,开启搅拌,升温至40-50℃,缓慢滴加硫酸铝水溶液至pH为8~10;
4、将步骤3得到的料浆升温至80-90℃,保温40-60分钟;
5、将步骤4得到的料浆进行水洗,水洗至洗涤水电导率1000μs/cm以下;
6、将步骤4得到的滤饼加入高速分散机,在2500转/分下分散20分钟,同时加入表面活性剂,加入量为硅酸铝钠量的1-3wt%;
7、将步骤6得到的料浆进行干燥;
8、将步骤7得到的干料利用气流粉碎机进行粉碎,粉碎至平均粒度4-6μm,得到高性能的开口剂。
根据上述方法制得的硅酸铝钠塑料薄膜开口剂的平均粒度4-6μm,二氧化硅含量%>90%,氧化铝含量%>9%,孔容:1.2-1.4ml/g,比表面积:350-450m2/g。
本发明步骤3中滴加硫酸铝溶液的速度为5-10ml/min。
本发明步骤6中所述的表面活性剂包括十二烷基苯磺酸钠、单硬脂酸甘油酯的一种或多种。
发明中硅酸铝钠的水洗电导比二氧化硅高,用水少,时间短,干燥时固含量高,生产效率更高,产品总体成本比二氧化硅开口剂低。本发明步骤简单,生产的产品既具有二氧化硅开口剂优良的性能,又具有天然开口剂价格低廉的优势。
具体实施方式
为了更好地理解本发明方法,下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案作进一步的说明,但是本发明方法不仅限于此。
实施例一
配制原料水溶液:将工业硅酸钠加水稀释,得到二氧化硅含量为10wt%的硅酸钠水溶液500g,将工业硫酸铝加水溶解,得到氧化铝含量为10wt%的硫酸铝水溶液50g。
将硅酸钠加入反应釜,开启搅拌,升温至50℃,以10ml/min的速度滴加硫酸铝水溶液至pH为8~10;升温至80℃,保温60分钟;将料浆进行水洗,水洗至电导率900μs/cm;将滤饼加入高速分散机,在2500转/分下分散20分钟,同时加入十二烷基苯磺酸钠5.5g;然后将物料进行干燥;利用气流粉碎机进行粉碎,粉碎至平均粒度4.5μm。
实施例二
配制原料水溶液:将工业硅酸钠加水稀释,得到二氧化硅含量为15wt%的硅酸钠水溶液500g,将工业硫酸铝加水溶解,得到氧化铝含量为15wt%的硫酸铝水溶液50g。
将硅酸钠加入反应釜,开启搅拌,升温至40℃;以5ml/min的速度滴加硫酸铝水溶液至pH为8~10,升温至80℃,保温40分钟;将料浆进行水洗,水洗至电导率950μs/cm;将滤饼加入高速分散机,在2500转/分下分散20分钟,同时加入单硬脂酸甘油酯8.25g;然后将物料进行干燥;利用气流粉碎机进行粉碎,粉碎至平均粒度5μm。
实施例三
配制原料水溶液:将工业硅酸钠加水稀释,得到二氧化硅含量为15wt%的硅酸钠水溶液500g,将工业硫酸铝加水溶解,得到氧化铝含量为10wt%的硫酸铝水溶液75g。
将硅酸钠加入反应釜,开启搅拌,升温至40℃;以8ml/min的速度滴加硫酸铝水溶液至pH为8~10,升温90℃,保温40分钟;将料浆进行水洗,水洗至电导率920μs/cm;将滤饼加入高速分散机,在2500转/分下分散20分钟,同时加入单硬脂酸甘油酯8.25g,十二烷基苯磺酸钠8.25g;然后将物料进行干燥;利用气流粉碎机进行粉碎,粉碎至平均粒度4.2μm。
开口性能测试
开口剂的性能测试按照如下配方进行
1、LDPE粉料:硅酸铝钠=100公斤:50公斤的比例进行造粒制备成开口剂母粒;
2、LDPE粉料:母粒=1000公斤:3公斤的比例进行吹膜并测试开口性能;
薄膜的性能如下

Claims (3)

1.硅酸铝钠塑料薄膜开口剂的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
1)配制硅酸钠水溶液:将工业硅酸钠加水稀释,得到二氧化硅含量为10~15wt%的硅酸钠水溶液;
2)配制硫酸铝水溶液:将工业硫酸铝加水溶解,得到氧化铝含量为10-15wt%的硫酸铝水溶液;
3)将硅酸钠加入反应釜,开启搅拌,升温至40-50℃,缓慢滴加硫酸铝水溶液至pH为8~10;
4)将步骤3得到的料浆升温至80-90℃,保温40-60分钟;
5)将步骤4得到的料浆进行水洗,水洗至洗涤水电导率1000μs/cm以下;
6)将步骤4得到的滤饼加入高速分散机,在2500转/分下分散20分钟,同时加入表面活性剂,加入量为硅酸铝钠量的1-3wt%;
7)将步骤6得到的料浆进行干燥;
8)将步骤7得到的干料利用气流粉碎机进行粉碎,粉碎至平均粒度4-6μm,得到产品。
2.根据权利1所述硅酸铝钠塑料薄膜开口剂的制备方法,其特征在于:步骤3中滴加硫酸铝溶液的速度为5-10ml/min。
3.根据权利1所述硅酸铝钠塑料薄膜开口剂的制备方法,其特征在于:步骤6中所述的表面活性剂包括十二烷基苯磺酸钠、单硬脂酸甘油酯的一种或多种。
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