CN107216514A - 一种纳米碳酸钙聚烯烃母粒及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于塑料应用技术领域，具体涉及一种纳米碳酸钙聚烯烃母粒及其制备方法。以氧化钙、活性纳米碳酸钙、分散剂、润滑剂、载体树脂为原料。按照将氧化钙与部分分散剂一起加入到高速混合机中，升温并高速混合，使分散剂均匀的附着在氧化钙表面；将活性纳米碳酸钙与润滑剂、剩余的分散剂再一起加入到高速混合机中，升温再高速混合，使润滑剂与分散剂均匀的附着在活性纳米碳酸钙以及被处理后的氧化钙表面，制得混合料备用；将混合料与上述载体树脂通过失重秤均匀准确的加入到双螺杆挤出机中，经过常规工序进行挤出、切粒、风冷，制得纳米碳酸钙聚烯烃母粒。本发明具有配方与生产工艺简单，纳米碳酸钙填充比例高，而且自带消泡除湿作用等优点。

Description

一种纳米碳酸钙聚烯烃母粒及其制备方法
技术领域
本发明属于塑料应用技术领域，具体涉及一种纳米碳酸钙聚烯烃母粒及其制备方法。
背景技术
现在塑料制品已经广泛应用于各个领域，塑料加工过程中添加填充母粒可以有效的降低生产成本，更对环保有一定的贡献。
现有的聚烯烃母粒多为重钙、轻钙或添加少量纳米碳酸钙产品，其中的碳酸钙以填充降低成本的作用为主，对应用材料的性能没有任何增强作用。而目前存在的纳米碳酸钙聚烯烃母粒，存在产品配方复杂、生产工序繁琐，纳米碳酸钙填充比例低，特别是在加工过程中容易吸收空气中的水分，使产品出现气泡、空穴，降低产品的机械力学性能等缺点。通常在生产中有前期处理需要加热除湿，或者添加专门的除湿母粒增加配方复杂性，使塑料制品的成本大幅提高。
发明内容
本发明的目的在于针对现有的缺点，提供了一种配方简单、生产简单，纳米碳酸钙填充比例高，而且自带消泡除湿作用的纳米碳酸钙聚烯烃母粒及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种纳米碳酸钙聚烯烃母粒，由下列重量百分比的原料组成：
氧化钙3.5-15％、活性纳米碳酸钙55-70％、分散剂0.5-3％、润滑剂2.5-12％、载体树脂10-30％。
所述的活性纳米碳酸钙为粒径为30-100nm的脂肪酸类改性的活性立方体纳米碳酸钙。
所述的分散剂为硼酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂中的一种或多种。
所述的润滑剂为聚乙烯蜡、接枝改性聚乙烯蜡、硬脂酸、硬脂酸单甘酯、石蜡、白油中的一种或多种。
一种制备所述的纳米碳酸钙聚烯烃母粒的方法，包括以下步骤：
1)将上述1250-2000目的氧化钙与上述1/5—1/2的分散剂一起加入到高速混合机中，升温至90-140℃，同时在400-1000转/分钟的转速下高速混合5-15min，使分散剂均匀的附着在氧化钙表面；
2)将上述活性纳米碳酸钙与润滑剂、剩余的分散剂再一起加入到步骤1)所述的高速混合机中，升温至90-130℃，同时在2000-8000转/分钟的转速下高速混合20-60min，使润滑剂与分散剂均匀的附着在活性纳米碳酸钙以及步骤1)中被处理后的氧化钙表面，制得混合料备用；
3)将步骤2制得的混合料与上述载体树脂通过失重秤均匀准确的加入到双螺杆挤出机中，经过常规工序进行挤出、切粒、风冷，制得纳米碳酸钙聚烯烃母粒。
所述的活性纳米碳酸钙为粒径为30-100nm的脂肪酸类改性的活性立方体纳米碳酸钙。
所述的分散剂为硼酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂中的一种或多种。
所述的润滑剂为聚乙烯蜡、接枝改性聚乙烯蜡、硬脂酸、硬脂酸单甘酯、石蜡、白油中的一种或多种。
本发明可直接用于塑料制品加工中，纳米碳酸钙粒子尺寸小于可见光波长，可有效提高制品的光泽度和透明度，其小尺寸效应及表面界面效应，与树脂相容性较好，有效提高制品的刚性、韧性、光洁度、弯曲强度及稳定性等，能取代部分价格昂贵的PE树脂。同时氧化钙能在成型加工时大量吸收塑料的水分，不需要提前加热烘干，更不需要添加任何除湿助剂。因此，与现有技术相比，本发明具有配方与生产工艺简单，纳米碳酸钙填充比例高，而且自带消泡除湿作用等优点。
具体实施方式
实施例1：
本实施例一种纳米碳酸钙聚烯烃母粒，由下列重量百分比的原料组成：
氧化钙3.5％、活性纳米碳酸钙55％、分散剂0.5％、润滑剂11％、载体树脂30％。
一种制备所述的纳米碳酸钙聚烯烃母粒的方法，包括以下步骤：
1)将上述1250目的氧化钙与上述1/5的分散剂一起加入到高速混合机中，升温至90℃，同时在400转/分钟的转速下高速混合5min，使分散剂均匀的附着在氧化钙表面；
2)将上述活性纳米碳酸钙与润滑剂、剩余的分散剂再一起加入到步骤1)所述的高速混合机中，升温至90℃，同时在2000转/分钟的转速下高速混合20min，使润滑剂与分散剂均匀的附着在活性纳米碳酸钙以及步骤1)中被处理后的氧化钙表面，制得混合料备用；
3)将步骤2制得的混合料与上述载体树脂通过失重秤均匀准确的加入到双螺杆挤出机中，经过常规工序进行挤出、切粒、风冷，制得纳米碳酸钙聚烯烃母粒。
本实施例中所述的活性纳米碳酸钙为粒径为30nm的脂肪酸类改性的活性立方体纳米碳酸钙。
本实施例中所述的分散剂为硼酸酯偶联剂。
本实施例中所述的所述的润滑剂为聚乙烯蜡。
实施例2：
本实施例中所述的一种纳米碳酸钙聚烯烃母粒，由下列重量百分比的原料组成：
氧化钙15％、活性纳米碳酸钙70％、分散剂2.5％、润滑剂2.5％、载体树脂10％
本实施例一种制备所述的纳米碳酸钙聚烯烃母粒的方法，包括以下步骤：
1)将上述2000目的氧化钙与上述1/2的分散剂一起加入到高速混合机中，升温至140℃，同时在1000转/分钟的转速下高速混合15min，使分散剂均匀的附着在氧化钙表面；
2)将上述活性纳米碳酸钙与润滑剂、剩余的分散剂再一起加入到步骤1)所述的高速混合机中，升温至130℃，同时在8000转/分钟的转速下高速混合60min，使润滑剂与分散剂均匀的附着在活性纳米碳酸钙以及步骤1)中被处理后的氧化钙表面，制得混合料备用；
3)将步骤2制得的混合料与上述载体树脂通过失重秤均匀准确的加入到双螺杆挤出机中，经过常规工序进行挤出、切粒、风冷，制得纳米碳酸钙聚烯烃母粒。
本实施例中所述的活性纳米碳酸钙为粒径为100nm的脂肪酸类改性的活性立方体纳米碳酸钙。
本实施例中所述的分散剂为硅烷偶联剂。
本实施例中所述的所述的润滑剂为接枝改性聚乙烯蜡。
实施例3：
本实施例所述的一种纳米碳酸钙聚烯烃母粒，由下列重量百分比的原料组成：
氧化钙5％、活性纳米碳酸钙60％、分散剂3％、润滑剂12％、载体树脂20％
本实施例一种制备所述的纳米碳酸钙聚烯烃母粒的方法，包括以下步骤：
1)将上述1500目的氧化钙与上述1/4的分散剂一起加入到高速混合机中，升温至120℃，同时在800转/分钟的转速下高速混合10min，使分散剂均匀的附着在氧化钙表面；
2)将上述活性纳米碳酸钙与润滑剂、剩余的分散剂再一起加入到步骤1)所述的高速混合机中，升温至110℃，同时在4000转/分钟的转速下高速混合40min，使润滑剂与分散剂均匀的附着在活性纳米碳酸钙以及步骤1)中被处理后的氧化钙表面，制得混合料备用；
3)将步骤2制得的混合料与上述载体树脂通过失重秤均匀准确的加入到双螺杆挤出机中，经过常规工序进行挤出、切粒、风冷，制得纳米碳酸钙聚烯烃母粒。
本实施例中所述的活性纳米碳酸钙为粒径为60nm的脂肪酸类改性的活性立方体纳米碳酸钙。
本实施例中所述的分散剂为钛酸酯偶联剂。
本实施例中所述的润滑剂为硬脂酸。
上述实施例中所述的分散剂还可以是硼酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂中的多种代替。
上述实施例中所述的润滑剂还可以是硬脂酸单甘酯、石蜡、白油中的一种或聚乙烯蜡、接枝改性聚乙烯蜡、硬脂酸、硬脂酸单甘酯、石蜡、白油多种代替。

Claims (8)

1.一种纳米碳酸钙聚烯烃母粒，其特征在于，由下列重量百分比的原料组成：
氧化钙3.5-15％、活性纳米碳酸钙55-70％、分散剂0.5-3％、润滑剂2.5-12％、载体树脂10-30％。
2.根据权利要求1所述的纳米碳酸钙聚烯烃母粒，其特征在于：所述的活性纳米碳酸钙为粒径为30-100nm的脂肪酸类改性的活性立方体纳米碳酸钙。
3.根据权利要求1所述的纳米碳酸钙聚烯烃母粒，其特征在于：所述的分散剂为硼酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的纳米碳酸钙聚烯烃母粒，其特征在于：所述的润滑剂为聚乙烯蜡、接枝改性聚乙烯蜡、硬脂酸、硬脂酸单甘酯、石蜡、白油中的一种或多种。
5.一种制备权利要求1至4任一项所述的纳米碳酸钙聚烯烃母粒的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将上述1250-2000目的氧化钙与上述1/5—1/2的分散剂一起加入到高速混合机中，升温至90-140℃，同时在400-1000转/分钟的转速下高速混合5-15min，使分散剂均匀的附着在氧化钙表面；
2)将上述活性纳米碳酸钙与润滑剂、剩余的分散剂再一起加入到步骤1)所述的高速混合机中，升温至90-130℃，同时在2000-8000转/分钟的转速下高速混合20-60min，使润滑剂与分散剂均匀的附着在活性纳米碳酸钙以及步骤1)中被处理后的氧化钙表面，制得混合料备用；
3)将步骤2制得的混合料与上述载体树脂通过失重秤均匀准确的加入到双螺杆挤出机中，经过常规工序进行挤出、切粒、风冷，制得纳米碳酸钙聚烯烃母粒。
6.根据权利要求5所述的纳米碳酸钙聚烯烃母粒，其特征在于：所述的活性纳米碳酸钙为粒径为30-100nm的脂肪酸类改性的活性立方体纳米碳酸钙。
7.根据权利要求5所述的纳米碳酸钙聚烯烃母粒，其特征在于：所述的分散剂为硼酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂中的一种或多种。
8.根据权利要求5所述的纳米碳酸钙聚烯烃母粒，其特征在于：所述的润滑剂为聚乙烯蜡、接枝改性聚乙烯蜡、硬脂酸、硬脂酸单甘酯、石蜡、白油中的一种或多种。
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WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20170929

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