CN105348746B - 一种塑料填充母粒及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种塑料填充母粒，包括以下组分及其重量份：填料85‑90份，润滑剂0.5‑1份，偶联剂0.5‑1份，粘合剂6‑13份和固化剂0.1‑0.5份；粘合剂为液态的双酚A型环氧树脂，固化剂为马来酸酐、邻苯二甲酸酐、甲基四氢苯酐或甲基六氢苯酐；本发明还公开了该塑料填充母粒的制备方法。与现有技术相比，本发明的塑料填充母粒具有纯度高、易流动、高分散、不飞扬和环保的特点。制备该母粒的方法具有流程短，能源消耗少，生产过程粉尘较少的优点。

Description

一种塑料填充母粒及其制备方法

技术领域

本发明涉及母粒制造领域，特别涉及一种塑料填充母粒及其制备方法。

背景技术

矿物粉填充改性塑料是目前改性塑料方式的最重要方式之一，不仅可以实现功能上的改性，并且可以极大的降低材料成本，提高市场竞争力。常用的填料包括滑石粉、碳酸钙、硫酸钡和云母粉等，其形态不同，粒径不同，但其改性塑料共同的技术难点是：如何很顺利的添加到基体树脂中去，并分布均匀，同时可以最大限度的减少工作环境的粉尘。

传统的方式是通过挤出机侧喂料方式将粉体添加到塑料中，但这种方式存在的问题是：塑料加工过程中大量的粉体飘浮以及清机转产困难。

基于此，目前一般采用密炼机加单螺杆造粒制造填料母粒，然后再添加到塑料中。但是这种方法也会存在很大的缺陷，主要的缺陷来自于填料母粒的制造。现有技术中，制造填料母粒需要经过预热、熔融、塑化、混炼和冷却等工艺，能源浪费大，制造成本高；并且必须满足混合物成熔体状态才可以造粒，限制填料的含量在80％以下，没有传统以粉体添加的方式高；同时，此类母粒只适合添加到与母粒载体树脂相容的填充产品中，通用性很差。因此寻找一种填料含量高，不用熔融即可以制备高浓度通用性母粒的方法势必具有非常好的市场，有助于提高企业竞争力。

发明内容

本发明的目的，就是为了解决上述问题而提供了一种塑料填充母粒，该母粒具有纯度高、易流动、高分散、不飞扬和环保的特点。

本发明的另一个目的还在于提供了一种塑料填充母粒的制备方法，该制备方法具有流程短，能源消耗少，生产过程粉尘较少的优点。

为实现上述目的，本发明的技术方案实施如下：

本发明的一种塑料填充母粒，包括以下组分及其重量份：

所述粘合剂为液态的双酚A型环氧树脂；

所述固化剂为马来酸酐、邻苯二甲酸酐、甲基四氢苯酐或甲基六氢苯酐。

上述的一种塑料填充母粒，其中，所述填料为滑石粉、碳酸钙、硫酸钡或云母粉。

上述的一种塑料填充母粒，其中，所述润滑剂为硬脂酸盐。

上述的一种塑料填充母粒，其中，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铝钛复合偶联剂。

本发明还提供了一种塑料填充母粒的制备方法，包括以下制备步骤：

步骤1：按照以下组分及其重量份准备原材料：填料85-90份，润滑剂0.5-1份，偶联剂0.5-1份，粘合剂6-13份和固化剂0.1-0.5份；

步骤2：将填料、润滑剂和偶联剂倒入有加热功能的高速混合机中，混合速度控制在800-1200rpm，混合时间为1-5min，混合过程中升温使填料的表面温度达到40-50℃；

步骤3：将粘合剂加入至高速混合机中，混合速度控制在800-1200rpm，混合时间为10-20min，混合温度控制在50-60℃；

步骤4：将固化剂加入至高速混合机中，混合速度控制在800-1200rpm，混合时间为10min，混合温度控制在70-80℃，放料并冷却，获得最终的产品。

本发明的有益效果如下：

1.本发明中的粘合剂使用了液态的双酚A型环氧树脂，与现有技术相比，使用较少量的该粘合剂就可以达到粘合的效果，降低了制造成本。同时，所制造出的母粒具有纯度高、易流动、高分散、不飞扬和环保的特点。

2.本发明中制备母粒的方法与现有技术相比，不需要经过预热、熔融、塑化和混炼工艺，操作流程短，能源消耗少，同时使用该方法进行母粒的生产，过程中粉尘少。

3.由于本发明制备母粒的方法不需要经过熔融的步骤，填料的含量可以达到85％以上，其纯度比现有技术中高出许多。

具体实施方式

下面将结合对比例及实施例，对本发明作进一步说明。

对比例1

取水96kg，聚乙烯醇4kg进行混合，取混合后的添加剂20kg，300目的滑石粉80kg进行均匀搅拌混合，将混合处理过滑石粉放入挤出机常温挤出，造粒挤出压力为1兆帕，挤出颗粒的直径为3mm，长度为6mm，挤出的颗粒在150℃下烘干1小时得到产品。

对比例2

将3份硅酸钠溶解于5份预热至60℃的纯净水中形成硅酸钠溶液；将90份滑石粉、1份硬脂酸锌、1份硬脂酸钙、硅酸钠溶液依次投入混合机中，先低速(100rpm)混合1min，然后高速(1000rpm)混合8min；所述的份数为重量份数；将混合好的物料投入强制喂料机中，物料在挤压对辊经过后去往造粒辊造粒，所得颗粒经过弧形筛筛分后流向成品出口；被弧形筛筛分的粉末通过粉体回收装置再次循环地挤压造粒；然后在成品出口收集高含量、通用性广的滑石粉填充母粒，所得母粒粒径为3～5mm、成扁球形。

实施例1

取90份3000目碳酸钙、1份硬脂酸锌、1份氨基硅烷偶联剂、投入混合机中混合1-5min，转速为1000rpm，控制混合料表面温度为40-50℃；转速保持不变，加入7.8份液态的双酚A型环氧树脂，继续混合10-20min，控制温度在50-60℃；将0.2份马来酸酐投入混合料中继续搅拌5-15min，温度升至70-80℃时，母料颗粒基本形成，所得母粒直径为0.1–1.0mm，成球形。此时即可放料并冷却，得成品母粒。

实施例2

取85份1250目滑石粉、1份硬脂酸锌、1份环氧基硅烷偶联剂、投入混合机中混合1-5min，转速为1000rpm，控制混合料表面温度为40-50℃；转速保持不变，加入12.8份液态的双酚A型环氧树脂，继续混合10-20min，控制温度在50-60℃；将0.2份邻苯二甲酸酐投入混合料中继续搅拌5-15min，温度升至70-80℃时，母料颗粒基本形成，所得母粒直径为0.1–0.3mm，成球形。此时即可放料并冷却，得成品母粒。

实施例3

取88份3000目硫酸钡、1份硬脂酸锌、1份钛酸酯偶联剂、投入混合机中混合1-5min，转速为1000rpm，控制混合料表面温度为40-50℃；转速保持不变，加入9.8份液态的双酚A型环氧树脂，继续混合10-20min，控制温度在50-60℃；将0.2份甲基六氢苯酐投入混合料中继续搅拌5-15min，温度升至70-80℃时，母料颗粒基本形成，所得母粒直径为0.1–0.5mm，成球形。此时即可放料并冷却，得成品母粒。

将对比例1和2，以及实施例1-3所获得的成品母粒进行粒径测试和麻点测试，测试结果见下表：

实验项目

实验标准

对比例1

对比例2

实施例1

实施例2

实施例3

粒径测试

>0.075mm*

3mm

3-5mm

0.2-1mm

0.1-0.3mm

0.1-0.5mm

麻点测试

25％填充下无麻点

-

-

无麻点

无麻点

有少量麻点

*国际标准化组织规定，粒径小于0.075mm的固体悬浮物定义为粉尘。

由实验数据可以看到，所得颗粒直径均大于0.1mm，在使用过程不会产生粉尘，达到环保的要求。此外，由于颗粒是在高速混合机中制备而成，因此颗粒呈球状，具有良好的流动性。与对比例比较，粒径要偏小，这样有利于母粒与物料的混合分散，不易出现大颗粒母粒与树脂分层的现象。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (2)

1.一种塑料填充母粒，其特征在于，包括以下组分及其重量份：

所述粘合剂为液态的双酚A型环氧树脂；

所述固化剂为马来酸酐、邻苯二甲酸酐、甲基四氢苯酐或甲基六氢苯酐；

所述填料为滑石粉、碳酸钙、硫酸钡或云母粉；

所述润滑剂为硬脂酸盐；

所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铝钛复合偶联剂。

2.一种如权利要求1所述的塑料填充母粒的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：

步骤1：按照以下组分及其重量份准备原材料：填料85-90份，润滑剂0.5-1份，偶联剂0.5-1份，粘合剂6-13份和固化剂0.1-0.5份；

步骤2：将填料、润滑剂和偶联剂倒入有加热功能的高速混合机中，混合速度控制在800-1200rpm，混合时间为1-5min，混合过程中升温使填料的表面温度达到40-50℃；

步骤3：将粘合剂加入至高速混合机中，混合速度控制在800-1200rpm，混合时间为10-20min，混合温度控制在50-60℃；

步骤4：将固化剂加入至高速混合机中，混合速度控制在800-1200rpm，混合时间为10min，混合温度控制在70-80℃，放料并冷却，获得最终的产品。