CN106674601B - 一种塑料用耐老化填料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种塑料用耐老化填料，属于化工技术领域，具体由下列物质制成：滑石粉、六环石粉、氧化锆、十二烷基苯磺酸钠、甲基戊醇、羧酸基甜菜碱、月桂醇硫酸钠、聚乙烯醇、马来酸酐、三聚氯氰、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙烯酸酯。本发明制得的填料能有效提升塑料的抗老化性能，保证了其老化后的力学特性，提升了使用效果和寿命。

Description

一种塑料用耐老化填料
技术领域
本发明属于化工技术领域，具体涉及一种塑料用耐老化填料。
背景技术
塑料是人们生活中不可缺少的材料之一，给人们的生活带来了很大的便利。在塑料的制备过程中，填料是常见的成分之一，其关联着塑料整体的强度、耐腐性、白度、光泽度等理化特性。现有的多数填料对于塑料力学特性的提升较小，且不耐老化，长期使用后塑料的力学特性下降明显，降低了使用价值。
发明内容
本发明旨在提供一种塑料用耐老化填料。
本发明通过以下技术方案来实现：
一种塑料用耐老化填料，由如下重量份的物质制成：
120~130份滑石粉、15~18份六环石粉、10~12份氧化锆、0.3~0.5份十二烷基苯磺酸钠、0.4~0.6份甲基戊醇、0.6~0.9份羧酸基甜菜碱、0.5~1份月桂醇硫酸钠、1~1.5份聚乙烯醇、1~1.5份马来酸酐、0.4~0.7份三聚氯氰、0.6~1.2份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、0.6~1.2份丙烯酸酯。
一种塑料用耐老化填料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将滑石粉球磨粉碎至颗粒大小为260~290μm后备用；
（2）对六环石粉进行分级粉碎操作，即先取六环石粉总质量的15~20%，将其球磨粉碎至颗粒大小为120~140μm，然后将剩余的六环石粉磨粉碎至颗粒大小为50 ~80μm，最后将其混合均匀得粉末A备用；
（3）对氧化锆进行分级粉碎操作，即先取氧化锆总质量的20~25%，将其球磨粉碎至颗粒大小为130~160μm，然后将剩余的氧化锆磨粉碎至颗粒大小为30 ~60μm，最后将其混合均匀得粉末B备用；
（4）将步骤（1）处理后的滑石粉同清水共混后，制成质量分数为400~450g/L的混合液C备用，调节混合液C的pH值为6.8~7.2，然后加入十二烷基苯磺酸钠、甲基戊醇、羧酸基甜菜碱、月桂醇硫酸钠、聚乙烯醇、马来酸酐、三聚氯氰、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙烯酸酯，加热保持溶液温度为40~44℃，不断搅拌处理25~30min后得混合液D备用；
（5）调节混合液D的pH值为9.5~10.0，然后将步骤（2）制得的粉末A加入，加热保持溶液温度为60~65℃，以700~800转/分钟的转速搅拌处理30~35min后得混合液E备用；
（6）调节混合液E的pH值为5.0~5.5，然后将步骤（3）制得的粉末B加入，加热保持溶液温度为70~75℃，以1200~1400转/分钟的转速搅拌处理50~55min后得混合液F备用；
（7）将步骤（6）所得的混合液F过滤后，对滤渣进行干燥处理，干燥至整体水含量不大于5%后即可。
进一步的，步骤（4）中所述搅拌处理的转速为400~500转/分钟。
进一步的，步骤（7）中所述干燥是采用远红外干燥，干燥时的温度为80~85℃。
本发明具有如下有益效果：
本发明对传统的滑石粉填料进行了特殊的改性处理操作，先用六环石粉对其进行一次包覆处理，然后用氧化锆对其进行二次包覆处理，很好的改善了滑石粉的表面特性，提高了其分散性和表面活性，其中六环石粉具有的独特能量特性，可降低紫外线等老化因素对整体性能的影响，配合氧化锆的使用，很好提高了整体的抗粉化性、保色性和耐候性，对六环石粉、氧化锆进行的分级粉碎操作，有利于增强其包覆的均匀性，在包覆处理期间，溶液中添加的聚乙烯醇、马来酸酐、三聚氯氰、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙烯酸酯等成分，有利于粉末颗粒表面与树脂基体间形成化学桥键，提升整体的力学特性，又有效防止了自由基对整体的侵蚀，进而增强了耐老化性能。在各成分的共同配合作用下，本发明制得的填料能有效提升塑料的抗老化性能，保证了其老化后的力学特性，提升了使用效果和寿命。
具体实施方式
实施例1
一种塑料用耐老化填料，由如下重量份的物质制成：
120份滑石粉、15份六环石粉、10份氧化锆、0.3份十二烷基苯磺酸钠、0.4份甲基戊醇、0.6份羧酸基甜菜碱、0.5份月桂醇硫酸钠、1份聚乙烯醇、1份马来酸酐、0.4份三聚氯氰、0.6份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、0.6份丙烯酸酯。
一种塑料用耐老化填料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将滑石粉球磨粉碎至颗粒大小为260~290μm后备用；
（2）对六环石粉进行分级粉碎操作，即先取六环石粉总质量的15%，将其球磨粉碎至颗粒大小为120~140μm，然后将剩余的六环石粉磨粉碎至颗粒大小为50 ~80μm，最后将其混合均匀得粉末A备用；
（3）对氧化锆进行分级粉碎操作，即先取氧化锆总质量的20%，将其球磨粉碎至颗粒大小为130~160μm，然后将剩余的氧化锆磨粉碎至颗粒大小为30 ~60μm，最后将其混合均匀得粉末B备用；
（4）将步骤（1）处理后的滑石粉同清水共混后，制成质量分数为430g/L的混合液C备用，调节混合液C的pH值为6.8~7.2，然后加入十二烷基苯磺酸钠、甲基戊醇、羧酸基甜菜碱、月桂醇硫酸钠、聚乙烯醇、马来酸酐、三聚氯氰、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙烯酸酯，加热保持溶液温度为42℃，不断搅拌处理28min后得混合液D备用；
（5）调节混合液D的pH值为9.5~10.0，然后将步骤（2）制得的粉末A加入，加热保持溶液温度为63℃，以750转/分钟的转速搅拌处理32min后得混合液E备用；
（6）调节混合液E的pH值为5.0~5.5，然后将步骤（3）制得的粉末B加入，加热保持溶液温度为74℃，以1300转/分钟的转速搅拌处理52min后得混合液F备用；
（7）将步骤（6）所得的混合液F过滤后，对滤渣进行干燥处理，干燥至整体水含量不大于5%后即可。
进一步的，步骤（4）中所述搅拌处理的转速为420转/分钟。
进一步的，步骤（7）中所述干燥是采用远红外干燥，干燥时的温度为82℃。
实施例2
一种塑料用耐老化填料，由如下重量份的物质制成：
125份滑石粉、17份六环石粉、11份氧化锆、0.4份十二烷基苯磺酸钠、0.5份甲基戊醇、0.8份羧酸基甜菜碱、0.8份月桂醇硫酸钠、1.2份聚乙烯醇、1.3份马来酸酐、0.6份三聚氯氰、1份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、0.9份丙烯酸酯。其余方法步骤同实施例1。
实施例3
一种塑料用耐老化填料，由如下重量份的物质制成：
130份滑石粉、18份六环石粉、12份氧化锆、0.5份十二烷基苯磺酸钠、0.6份甲基戊醇、0.9份羧酸基甜菜碱、1份月桂醇硫酸钠、1.5份聚乙烯醇、1.5份马来酸酐、0.7份三聚氯氰、1.2份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、1.2份丙烯酸酯。其余方法步骤同实施例1。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例1相比，其成分中不含有六环石粉，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例2与实施例2相比，其成分中不含有氧化锆，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例3
本对比实施例3与实施例3相比，在制备时不对六环石粉和氧化锆进行分级粉碎操作，即将所有的六环石粉球磨粉碎至颗粒大小为120~140μm，将所有的氧化锆球磨粉碎至颗粒大小为130~160μm，除此外的方法步骤均相同。
对照组
现有常用的滑石粉填料。
为了对比本发明效果，对上述填料进行性能测试实验，具体为：以PVC树脂为基体，分别对应添加上述七种填料，除了填料的种类不同外，添加的质量分数、其他助剂种类等其他加工条件完全相同，最后对应制成PVC塑料样条备用，然后对PVC塑料样条进行人工老化处理，所述的人工老化处理具体是进行紫外灯老化处理，即将PVC 塑料样条放在尺寸是80cm×100cm×20cm的试验箱里，开启紫外光灯，先调节试验箱内的温度到 50℃，连续照射8h后，然后把试验箱内的温度调到 60℃，继续照射4h后取出，此一个周期为12h，共计处理10个周期；然后对老化后的PVC塑料样条进行性能检测，具体对比数据如下表1所示：
表1
拉伸强度（MPa） 冲击强度（MPa）
实施例1 40.0 29.1
实施例2 40.4 29.4
实施例3 40.3 29.2
对比实施例1 35.4 24.8
对比实施例2 35.0 24.3
对比实施例3 37.8 26.9
对照组 33.5 22.4
注：上表1中所述的拉伸强度参照GB-1040-79进行测试；冲击强度参照GB-1043-93进行测试。
由上表1可以看出，本发明填料能有效保证塑料老化后的力学性能，提升了其使用特性和寿命，使用价值较高。

Claims (3)

1.一种塑料用耐老化填料，其特征在于，由如下重量份的物质制成：
120~130份滑石粉、15~18份六环石粉、10~12份氧化锆、0.3~0.5份十二烷基苯磺酸钠、0.4~0.6份甲基戊醇、0.6~0.9份羧酸基甜菜碱、0.5~1份月桂醇硫酸钠、1~1.5份聚乙烯醇、1~1.5份马来酸酐、0.4~0.7份三聚氯氰、0.6~1.2份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、0.6~1.2份丙烯酸酯；
所述的塑料用耐老化填料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将滑石粉球磨粉碎至颗粒大小为260~290μm后备用；
（2）对六环石粉进行分级粉碎操作，即先取六环石粉总质量的15~20%，将其球磨粉碎至颗粒大小为120~140μm，然后将剩余的六环石粉磨粉碎至颗粒大小为50 ~80μm，最后将其混合均匀得粉末A备用；
（3）对氧化锆进行分级粉碎操作，即先取氧化锆总质量的20~25%，将其球磨粉碎至颗粒大小为130~160μm，然后将剩余的氧化锆磨粉碎至颗粒大小为30 ~60μm，最后将其混合均匀得粉末B备用；
（4）将步骤（1）处理后的滑石粉同清水共混后，制成质量分数为400~450g/L的混合液C备用，调节混合液C的pH值为6.8~7.2，然后加入十二烷基苯磺酸钠、甲基戊醇、羧酸基甜菜碱、月桂醇硫酸钠、聚乙烯醇、马来酸酐、三聚氯氰、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙烯酸酯，加热保持溶液温度为40~44℃，不断搅拌处理25~30min后得混合液D备用；
（5）调节混合液D的pH值为9.5~10.0，然后将步骤（2）制得的粉末A加入，加热保持溶液温度为60~65℃，以700~800转/分钟的转速搅拌处理30~35min后得混合液E备用；
（6）调节混合液E的pH值为5.0~5.5，然后将步骤（3）制得的粉末B加入，加热保持溶液温度为70~75℃，以1200~1400转/分钟的转速搅拌处理50~55min后得混合液F备用；
（7）将步骤（6）所得的混合液F过滤后，对滤渣进行干燥处理，干燥至整体水含量不大于5%后即可。
2.根据权利要求1所述的一种塑料用耐老化填料，其特征在于，步骤（4）中所述搅拌处理的转速为400~500转/分钟。
3.根据权利要求1所述的一种塑料用耐老化填料，其特征在于，步骤（7）中所述干燥是采用远红外干燥，干燥时的温度为80~85℃。
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