CN104592742A - 一种改性轻质碳酸钙塑胶专用填料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种改性轻质碳酸钙塑胶专用填料,由下列重量份的原料制成：全氟烷基乙基亚磷酸酯1-2、轻质氧化镁粉末4-6、聚乙二醇400 2-3、纳米碳纤维3-4、异氰酸酯1-1.5、醇酸树脂1-2、乙二醇二硬脂酸酯1-2、纳米铁矿渣2-3、轻质碳酸钙200-220、助剂5-9、水20-30；本发明填料使用了全氟烷基乙基亚磷酸酯、异氰酸酯、醇酸树脂、乙二醇二硬脂酸酯，降低了颗粒间的表面能，增强了与塑胶的相容性和分散性，改善加工流动性，提高制品冲击强度、刚度、耐热性及尺寸稳定性；通过添加纳米碳纤维、纳米铁矿渣，能够增加塑胶的拉伸强度、耐磨性和抗静电性能。

Description

一种改性轻质碳酸钙塑胶专用填料及其制备方法

技术领域

本发明属于塑胶领域，特别涉及一种改性轻质碳酸钙塑胶专用填料及其制备方法。 

背景技术

塑胶应用非常广泛，是家电、汽车、手机、PC、医疗器械、照明电器中不可或缺的部件。近年来我国经济实现了持续稳定的增长，家电、汽车、手机、PC、医疗器械等行业受益于良好的外部环境也实现了快速发展，下游行业的发展进一步拉动了对塑胶的需求，但是和国外先进水平相比，我国合成树脂工业仍存在一定差距，国内一些高端产品数量不能满足市场需求，质量也有待改进和提高。目前塑胶存在的性能缺陷表现在耐磨性、耐老化、耐油、耐高温、强度、化学稳定性、弯曲强度、蠕变性能等方面，需要不断的改进。改进的途径有对原料、工艺的改进，还有就是通过添加填料进行改进，填料的性能从某种程度上改善了塑胶 的性能，所以研究填料的改进工艺很重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改性轻质碳酸钙塑胶专用填料及其制备方法，该填料降低了颗粒间的表面能，增强了与塑胶的相容性和分散性，改善加工流动性，提高制品冲击强度、刚度、耐热性及尺寸稳定性，能够增加塑胶的拉伸强度、耐磨性和抗静电性能。

本发明的技术方案如下：

一种改性轻质碳酸钙塑胶专用填料,其特征在于由下列重量份的原料制成：全氟烷基乙基亚磷酸酯1-2、轻质氧化镁粉末4-6、聚乙二醇400 2-3、纳米碳纤维3-4、异氰酸酯1-1.5、醇酸树脂1-2、乙二醇二硬脂酸酯1-2、纳米铁矿渣2-3、轻质碳酸钙200-220、助剂5-9、水20-30；

所述助剂由下列重量份的原料制成：硬脂酸镁0.2-0.3、癸二酸二辛酯0.2-0.3、乙撑双油酸酰胺0.4-0.6、氧化聚乙烯蜡0.3-0.5、妥尔油0.3-0.4、氧化石墨烯0.3-0.5、羊毛脂醇聚氧乙烯醚0.2-0.3、纳米二氧化钛2-3、聚酰胺蜡微粉0.2-0.3、聚氨酯丙烯酸酯0.3-0.5、烯丙基缩水甘油醚0.2-0.3、甲苯二异氰酸酯0.1-0.2、磷酸酯0.2-0.3、二缩三丙二醇二丙烯酸酯13-16；制备方法为：将聚氨酯丙烯酸酯、烯丙基缩水甘油醚加入至二缩三丙二醇二丙烯酸酯中，加热至50-55℃，搅拌20-30分钟，加入硬脂酸镁、癸二酸二辛酯、乙撑双油酸酰胺、氧化聚乙烯蜡、妥尔油、氧化石墨烯、羊毛脂醇聚氧乙烯醚、纳米二氧化钛、聚酰胺蜡微粉、磷酸酯，搅拌均匀后继续升温至70-80℃，搅拌反应30-40分钟，降温至35-40℃，再加入其他剩余成分，搅拌反应50-60分钟，即得。

所述的改性轻质碳酸钙塑胶专用填料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将全氟烷基乙基亚磷酸酯、聚乙二醇400、异氰酸酯、醇酸树脂、乙二醇二硬脂酸酯加入水中，充分搅拌均匀，加热至70-80℃，得到浆料；

（2）将纳米碳纤维、轻质氧化镁粉末、纳米铁矿渣、轻质碳酸钙混合，再向其吹70-80℃的热空气使其翻腾，再向翻腾的粉末中喷入雾状的第（1）步得到的浆料，使二者充分混合后，保持温度为70-80℃，继续翻腾30-40分钟；

（3）将第（2）步得到的混合物料烘干，加入高速捏合机中，加入其他剩余成分，再升温至110-120℃，保温捏合15-20分钟，再研磨成5-40μm的颗粒，即得。

本发明的有益效果

本发明填料使用了全氟烷基乙基亚磷酸酯、异氰酸酯、醇酸树脂、乙二醇二硬脂酸酯，降低了颗粒间的表面能，增强了与塑胶的相容性和分散性，改善加工流动性，提高制品冲击强度、刚度、耐热性及尺寸稳定性；通过添加纳米碳纤维、纳米铁矿渣，能够增加塑胶的拉伸强度、耐磨性和抗静电性能。

具体实施方式

一种改性轻质碳酸钙塑胶专用填料,由下列重量份（公斤）的原料制成：全氟烷基乙基亚磷酸酯1.5、轻质氧化镁粉末5、聚乙二醇400 2.5、纳米碳纤维3.5、异氰酸酯1.3、醇酸树脂1.3、乙二醇二硬脂酸酯1.5、纳米铁矿渣2.5、轻质碳酸钙210、助剂7、水25；

所述助剂由下列重量份（公斤）的原料制成：硬脂酸镁0.2、癸二酸二辛酯0.2、乙撑双油酸酰胺0.5、氧化聚乙烯蜡0.4、妥尔油0.3、氧化石墨烯0.4、羊毛脂醇聚氧乙烯醚0.2、纳米二氧化钛2.5、聚酰胺蜡微粉0.2、聚氨酯丙烯酸酯0.4、烯丙基缩水甘油醚0.2、甲苯二异氰酸酯0.2、磷酸酯0.2、二缩三丙二醇二丙烯酸酯15；制备方法为：将聚氨酯丙烯酸酯、烯丙基缩水甘油醚加入至二缩三丙二醇二丙烯酸酯中，加热至58℃，搅拌25分钟，加入硬脂酸镁、癸二酸二辛酯、乙撑双油酸酰胺、氧化聚乙烯蜡、妥尔油、氧化石墨烯、羊毛脂醇聚氧乙烯醚、纳米二氧化钛、聚酰胺蜡微粉、磷酸酯，搅拌均匀后继续升温至75℃，搅拌反应35分钟，降温至38℃，再加入其他剩余成分，搅拌反应55分钟，即得。

所述的改性轻质碳酸钙塑胶专用填料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将全氟烷基乙基亚磷酸酯、聚乙二醇400、异氰酸酯、醇酸树脂、乙二醇二硬脂酸酯加入水中，充分搅拌均匀，加热至75℃，得到浆料；

（2）将纳米碳纤维、轻质氧化镁粉末、纳米铁矿渣、轻质碳酸钙混合，再向其吹75℃的热空气使其翻腾，再向翻腾的粉末中喷入雾状的第（1）步得到的浆料，使二者充分混合后，保持温度为75℃，继续翻腾35分钟；

（3）将第（2）步得到的混合物料烘干，加入高速捏合机中，加入其他剩余成分，再升温至115℃，保温捏合18分钟，再研磨成5-40μm的颗粒，即得。

实验数据：

将该实施例填料用于双组份聚氨酯塑胶跑道，添加量为10%，测得试验数据如下：

硬度（HS）:63

抗拉强度（Mpa): 36

撕裂强度（Mpa):19

伸长率%： 289%

压缩永久变形率%:41%。

Claims (2)

1.一种改性轻质碳酸钙塑胶专用填料,其特征在于由下列重量份的原料制成：全氟烷基乙基亚磷酸酯1-2、轻质氧化镁粉末4-6、聚乙二醇400 2-3、纳米碳纤维3-4、异氰酸酯1-1.5、醇酸树脂1-2、乙二醇二硬脂酸酯1-2、纳米铁矿渣2-3、轻质碳酸钙200-220、助剂5-9、水20-30；

所述助剂由下列重量份的原料制成：硬脂酸镁0.2-0.3、癸二酸二辛酯0.2-0.3、乙撑双油酸酰胺0.4-0.6、氧化聚乙烯蜡0.3-0.5、妥尔油0.3-0.4、氧化石墨烯0.3-0.5、羊毛脂醇聚氧乙烯醚0.2-0.3、纳米二氧化钛2-3、聚酰胺蜡微粉0.2-0.3、聚氨酯丙烯酸酯0.3-0.5、烯丙基缩水甘油醚0.2-0.3、甲苯二异氰酸酯0.1-0.2、磷酸酯0.2-0.3、二缩三丙二醇二丙烯酸酯13-16；制备方法为：将聚氨酯丙烯酸酯、烯丙基缩水甘油醚加入至二缩三丙二醇二丙烯酸酯中，加热至50-55℃，搅拌20-30分钟，加入硬脂酸镁、癸二酸二辛酯、乙撑双油酸酰胺、氧化聚乙烯蜡、妥尔油、氧化石墨烯、羊毛脂醇聚氧乙烯醚、纳米二氧化钛、聚酰胺蜡微粉、磷酸酯，搅拌均匀后继续升温至70-80℃，搅拌反应30-40分钟，降温至35-40℃，再加入其他剩余成分，搅拌反应50-60分钟，即得。

2.根据权利要求1所述的改性轻质碳酸钙塑胶专用填料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将全氟烷基乙基亚磷酸酯、聚乙二醇400、异氰酸酯、醇酸树脂、乙二醇二硬脂酸酯加入水中，充分搅拌均匀，加热至70-80℃，得到浆料；

（2）将纳米碳纤维、轻质氧化镁粉末、纳米铁矿渣、轻质碳酸钙混合，再向其吹70-80℃的热空气使其翻腾，再向翻腾的粉末中喷入雾状的第（1）步得到的浆料，使二者充分混合后，保持温度为70-80℃，继续翻腾30-40分钟；

（3）将第（2）步得到的混合物料烘干，加入高速捏合机中，加入其他剩余成分，再升温至110-120℃，保温捏合15-20分钟，再研磨成5-40μm的颗粒，即得。