CN104962032A - 一种改性CaCO3-ABS复合材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改性CaCO3-ABS复合材料的制备方法，该方法包括如下步骤：(1)将轻质碳酸钙研磨成粉末，将二氧化硅研磨成粉末；(2)将轻质碳酸钙粉末和二氧化硅粉末加入水中，向其中加入酞酸酯偶联剂，在30~45℃条件下反应1~3h，干燥，得到改性轻质碳酸钙与二氧化硅的混合物；(3)按比例称取以下物质：ABS树脂、叔丁基对苯二酚、步骤(2)得到的改性碳轻质碳酸钙与二氧化硅的混合物、壳聚糖、ACR加工助剂、邻苯二甲酸二辛脂、甘油，混合均匀，加入双螺杆挤出机中造粒。本发明制备的CaCO3-PVC复合材料具有稳定性好、耐磨性好、不易老化，能够在农业大棚中广泛应用，具有较高的应用价值和经济效益。
Description
技术领域
本发明属于改性塑料技术领域，具体涉及改性CaCO3-ABS复合材料的制备方法。
背景技术
纳米碳酸钙是一种十分重要的无机增韧增强功能性填料，被广泛应用在PP、PE、PVC等塑料工业中。纳米碳酸钙粒度小、表面能高、极易团聚、表面亲水疏油，使其在有机介质中分散不均匀，与基料和填料之间分散不均匀，与基料的结合能力较弱，做成集体和填料之间的界面缺陷等，这些问题已经成为制约纳米碳酸钙应用的关键问题。碳酸钙填充进行表面改性，以提高碳酸钙与基体之间的润湿性和结合力，改善材料力学性能。
从采用脂肪酸（盐）、碳酸酯或铝酸酯等偶联剂改性的纳米碳酸钙填充ABS，可以得到冲击强度有较大提高的CaCO3/ABS复合材料。但是由于高聚物基体和填料粒子间界面结合力较弱，随着填料添加分数的增加，材料的拉伸强度下降较大。拉伸强度受界面反应的影响，而界面的大小和反应的强度制约着界面反应。
发明内容
技术问题：提供一种改性CaCO3-ABS复合材料的制备方法。
技术方案：一种改性CaCO3-ABS复合材料的制备方法，该方法包括如下步骤：
(1) 将轻质碳酸钙研磨成粒径为100~300nm的粉末，将二氧化硅研磨成粒径为100~400nm的粉末；
(2) 将步骤(1)得到的轻质碳酸钙粉末和二氧化硅粉末加入水中，向其中加入酞酸酯偶联剂，在30~45℃条件下反应1~3h，干燥，得到改性轻质碳酸钙与二氧化硅的混合物；
(3) 按重量份称取以下物质：ABS树脂120~150份、叔丁基对苯二酚0.5~2份、步骤(2)得到的改性碳轻质碳酸钙与二氧化硅的混合物10~15份、壳聚糖 2~5份、ACR加工助剂3~8份、邻苯二甲酸二辛脂0.5~2份、甘油0.3~2份，混合均匀，加入双螺杆挤出机中造粒，即制备得到改性CaCO3-ABS复合材料。
步骤(2)中，所述的酞酸酯偶联剂为单烷氧焦磷酸酯型偶联剂。
步骤(2)中，碳酸钙粉末、二氧化硅粉末与水的质量比为3：1：15。
步骤(2)中，酞酸酯偶联剂与轻质碳酸钙粉末的比例为0.2:1。
步骤(3)中，所述的ACR加工助剂为HL-175P、HL-175S、HG-50中的一种或几种的混合物。
步骤(3)中，所述的壳聚糖，其分子量为3000~6000。
步骤(3)中，利用双螺杆挤出机造粒时，一区温度为115℃，二区温度为118℃，三区温度为120℃，四区温度为125℃，五区温度为125℃，六区温度为135℃，七区温度为145℃，八区温度为150℃。
步骤(3)中，利用双螺杆挤出机造粒时，主机转速为210~260rpm。
有益效果：本发明制备的改性CaCO3-ABS复合材料具有稳定性好、耐磨性好、不易老化，能够在农业大棚中广泛应用，具有较高的应用价值和经济效益。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。此外应理解，在阅读了本发明所述的内容后，该领域的技术人员对本发明作出一些非本质的改动或调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例1：
将轻质碳酸钙磨成粒径为100~300nm的粉末；将二氧化硅研磨成粒径为100~400nm的粉末，将到的90g轻质碳酸钙粉末、30g二氧化硅粉末加入450ml水中，向其中加入10g单烷氧焦磷酸酯型偶联剂，在60℃条件下反应1h，干燥，得到改性硅藻土粉末。
按重量份称取以下物质：ABS树脂120份、叔丁基对苯二酚0.5份、改性碳轻质碳酸钙与二氧化硅的混合物10份、壳聚糖 2份、ACR加工助剂HL-175P 3份、邻苯二甲酸二辛脂0.5份、甘油0.3份，混合均匀，加入双螺杆挤出机中，一区温度为115℃，二区温度为118℃，三区温度为120℃，四区温度为125℃，五区温度为125℃，六区温度为135℃，七区温度为145℃，八区温度为150℃，主机转速为210rpm，挤出后冷却牵条、风干切粒，即制备得到改性CaCO3-ABS复合材料。
实施例2：
将轻质碳酸钙磨成粒径为100~300nm的粉末；将二氧化硅研磨成粒径为100~400nm的粉末，将到的90g轻质碳酸钙粉末、30g二氧化硅粉末加入450ml水中，向其中加入10g单烷氧焦磷酸酯型偶联剂，在60℃条件下反应1h，干燥，得到改性硅藻土粉末。
按重量份称取以下物质：ABS树脂130份、叔丁基对苯二酚1份、改性碳轻质碳酸钙与二氧化硅的混合物13份、壳聚糖 3份、ACR加工助剂HL-175S 4份、邻苯二甲酸二辛脂1份、甘油1份，混合均匀，加入双螺杆挤出机中，一区温度为115℃，二区温度为118℃，三区温度为120℃，四区温度为125℃，五区温度为125℃，六区温度为135℃，七区温度为145℃，八区温度为150℃，主机转速为250rpm，挤出后冷却牵条、风干切粒，即制备得到改性CaCO3-ABS复合材料。
实施例3：
将轻质碳酸钙磨成粒径为100~300nm的粉末；将二氧化硅研磨成粒径为100~400nm的粉末，将到的90g轻质碳酸钙粉末、30g二氧化硅粉末加入450ml水中，向其中加入10g单烷氧焦磷酸酯型偶联剂，在60℃条件下反应1h，干燥，得到改性硅藻土粉末。
按重量份称取以下物质：ABS树脂150份、叔丁基对苯二酚2份、改性碳轻质碳酸钙与二氧化硅的混合物15份、壳聚糖 5份、ACR加工助剂HG-50 8份、邻苯二甲酸二辛脂2份、甘油2份，混合均匀，加入双螺杆挤出机中，一区温度为115℃，二区温度为118℃，三区温度为120℃，四区温度为125℃，五区温度为125℃，六区温度为135℃，七区温度为145℃，八区温度为150℃，主机转速为260rpm，挤出后冷却牵条、风干切粒，即制备得到改性CaCO3-ABS复合材料。
Claims (8)
1.一种改性CaCO3-ABS复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
(1) 将轻质碳酸钙研磨成粒径为100~300nm的粉末，将二氧化硅研磨成粒径为100~400nm的粉末；
(2) 将步骤(1)得到的轻质碳酸钙粉末和二氧化硅粉末加入水中，向其中加入酞酸酯偶联剂，在30~45℃条件下反应1~3h，干燥，得到改性轻质碳酸钙与二氧化硅的混合物；
(3) 按重量份称取以下物质：ABS树脂120~150份、叔丁基对苯二酚0.5~2份、步骤(2)得到的改性碳轻质碳酸钙与二氧化硅的混合物10~15份、壳聚糖 2~5份、ACR加工助剂3~8份、邻苯二甲酸二辛脂0.5~2份、甘油0.3~2份，混合均匀，加入双螺杆挤出机中造粒，即制备得到改性CaCO3-ABS复合材料。
2.根据权利要求1所述的改性CaCO3-ABS复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的酞酸酯偶联剂为单烷氧焦磷酸酯型偶联剂。
3.根据权利要求2所述的改性CaCO3-ABS复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，碳酸钙粉末、二氧化硅粉末与水的质量比为3：1：15。
4.根据权利要求1所述的改性CaCO3-ABS复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，酞酸酯偶联剂与轻质碳酸钙粉末的比例为0.2:1。
5.根据权利要求1所述的改性CaCO3-ABS复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述的ACR加工助剂为HL-175P、HL-175S、HG-50中的一种或几种的混合物。
6.根据权利要求1所述的改性CaCO3-ABS复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述的壳聚糖，其分子量为3000~6000。
7.根据权利要求1所述的改性CaCO3-ABS复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，利用双螺杆挤出机造粒时，一区温度为115℃，二区温度为118℃，三区温度为120℃，四区温度为125℃，五区温度为125℃，六区温度为135℃，七区温度为145℃，八区温度为150℃。
8.根据权利要求1所述的改性CaCO3-ABS复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，利用双螺杆挤出机造粒时，主机转速为210~260rpm。
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| CN103242620A (zh) * | 2013-06-03 | 2013-08-14 | 江苏鸿科塑业有限公司 | 新型家电用高强度塑料及其制备方法 |
| CN103694491A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-04-02 | 武汉工程大学 | 一种废旧abs复合塑料回收改性再生方法 |
| CN104774386A (zh) * | 2015-04-10 | 2015-07-15 | 芜湖中源赛特管业有限公司 | 再生管材及其制备方法和应用 |
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