CN107383708A - 一种高分子塑料母粒及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高分子塑料母粒及其制备工艺，包括以下重量份组分的原料制得：聚氯乙烯70‑90份、烷基甜菜碱6‑12份、钛酸钡5‑15份、硅藻土12‑22份、阻燃增塑剂2‑8份、白炭黑5‑15份、纳米二氧化硅12‑26份、玻璃纤维2‑8份、纳米二氧化钛4‑18份、马来酸酐5‑10份、硅烷偶联剂8‑18份，本发明制备工艺简单，制得的高分子塑料母粒具有高强度、耐高温、耐腐蚀的性能。

Description

一种高分子塑料母粒及其制备工艺
技术领域
本发明涉及高分子材料制备技术领域，具体为一种高分子塑料母粒及其制备工艺。
背景技术
聚氯乙烯由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂。是氯乙烯的均聚物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称为氯乙烯树脂。PVC为无定形结构的白色粉末，支化度较小。工业生产的PVC分子量一般在5万～12万范围内，具有较大的多分散性，分子量随聚合温度的降低而增加；无固定熔点，80～85℃开始软化，130℃变为粘弹态，160～180℃开始转变为粘流态；有较好的机械性能，抗张强度60MPa左右，冲击强度5～10kJ/m²；有优异的介电性能。但对光和热的稳定性差，在100℃以上或经长时间阳光曝晒，就会分解而产生氯化氢，并进一步自动催化分解，引起变色，物理机械性能也迅速下降，在实际应用中必须加入稳定剂以提高对热和光的稳定性。PVC很坚硬，溶解性也很差，只能溶于环己酮、二氯乙烷和四氢呋喃等少数溶剂中，对有机和无机酸、碱、盐均稳定，化学稳定性随使用温度的升高而降低。PVC溶解在丙酮-二硫化碳或丙酮－苯混合溶剂中，用于干法纺丝或湿法纺丝而成纤维，称氯纶。具有难燃、耐酸碱、抗微生物、耐磨并具有较好的保暖性和弹性。
塑料母粒是用于塑料改性、塑料制品加工的材料，具有分散均匀、减少粉尘污染、稳定产品质量、提高生产效率等优点。根据功能划分，有阻燃母粒、填充母粒、色母粒等。聚赛龙等改性材料生产商都有生产这些母粒。现有技术中制得的塑料母粒耐候性能差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高分子塑料母粒及其制备工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高分子塑料母粒,包括以下重量份组分的原料制得：聚氯乙烯70-90份、烷基甜菜碱6-12份、钛酸钡5-15份、硅藻土12-22份、阻燃增塑剂2-8份、白炭黑5-15份、纳米二氧化硅12-26份、玻璃纤维2-8份、纳米二氧化钛4-18份、马来酸酐5-10份、硅烷偶联剂8-18份。
优选的，优选的组分包括聚氯乙烯80份、烷基甜菜碱9份、钛酸钡10份、硅藻土17份、阻燃增塑剂5份、白炭黑10份、纳米二氧化硅19份、玻璃纤维5份、纳米二氧化钛11份、马来酸酐9份、硅烷偶联剂13份。
优选的，其制备工艺包括以下步骤：
A、将钛酸钡、硅藻土、阻燃增塑剂、白炭黑、纳米二氧化硅混合后加入搅拌机中进行高速搅拌，搅拌过程中加入硅烷偶联剂，搅拌之后静置12min，得到混合物A；
B、将玻璃纤维、纳米二氧化钛、马来酸酐混合后加入反应釜中加热，加热温度为70℃，加热过程中不断加入聚氯乙烯，加热过程中不断搅拌，加热时间为15min，之后缓慢冷却至室温，得到混合物B；
C、将混合物B加入混合物A中，充分混合后进行加热搅拌，加热温度为65℃，加热10min后，缓慢冷却至30℃，继续搅拌5min后，冷却至室温，得到混合物C；
D、将混合物C加入造粒机中挤出造粒，挤出温度为165℃，即得到母粒。
优选的，所述步骤A中搅拌速率为3000-4000转/分，搅拌时间为10min-25min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明制备工艺简单，制得的高分子塑料母粒具有高强度、耐高温、耐腐蚀的性能；其中，添加的阻燃增塑剂能够提高塑料母粒的隔热阻燃性能；添加的白炭黑、纳米二氧化硅，能够提高塑料母粒的耐高温性能；添加的玻璃纤维具有优异的绝缘和耐高温性能；此外，本发明采用的制备工艺操作简单，易于实现，能够使各组分材料充分混合，防止材料出现结块现象影响造粒效果；经过试验得到，本发明制得的高分子塑料母粒冲击强度达到12.3KJ/m2；拉伸强度达到60.2MPA。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供如下技术方案：一种高分子塑料母粒,包括以下重量份组分的原料制得：聚氯乙烯70-90份、烷基甜菜碱6-12份、钛酸钡5-15份、硅藻土12-22份、阻燃增塑剂2-8份、白炭黑5-15份、纳米二氧化硅12-26份、玻璃纤维2-8份、纳米二氧化钛4-18份、马来酸酐5-10份、硅烷偶联剂8-18份。
实施例一：
原料包括：聚氯乙烯70份、烷基甜菜碱6份、钛酸钡5份、硅藻土12份、阻燃增塑剂2份、白炭黑5份、纳米二氧化硅12份、玻璃纤维2份、纳米二氧化钛4份、马来酸酐5份、硅烷偶联剂8份。
本实施例的制备工艺包括以下步骤：
A、将钛酸钡、硅藻土、阻燃增塑剂、白炭黑、纳米二氧化硅混合后加入搅拌机中进行高速搅拌，搅拌过程中加入硅烷偶联剂，搅拌之后静置12min，得到混合物A；
B、将玻璃纤维、纳米二氧化钛、马来酸酐混合后加入反应釜中加热，加热温度为70℃，加热过程中不断加入聚氯乙烯，加热过程中不断搅拌，加热时间为15min，之后缓慢冷却至室温，得到混合物B；
C、将混合物B加入混合物A中，充分混合后进行加热搅拌，加热温度为65℃，加热10min后，缓慢冷却至30℃，继续搅拌5min后，冷却至室温，得到混合物C；
D、将混合物C加入造粒机中挤出造粒，挤出温度为165℃，即得到母粒。
本实施例中，步骤A中搅拌速率为3000转/分，搅拌时间为10min。
实施例二：
原料包括：聚氯乙烯90份、烷基甜菜碱12份、钛酸钡15份、硅藻土22份、阻燃增塑剂8份、白炭黑15份、纳米二氧化硅26份、玻璃纤维8份、纳米二氧化钛18份、马来酸酐10份、硅烷偶联剂18份。
本实施例的制备工艺包括以下步骤：
A、将钛酸钡、硅藻土、阻燃增塑剂、白炭黑、纳米二氧化硅混合后加入搅拌机中进行高速搅拌，搅拌过程中加入硅烷偶联剂，搅拌之后静置12min，得到混合物A；
B、将玻璃纤维、纳米二氧化钛、马来酸酐混合后加入反应釜中加热，加热温度为70℃，加热过程中不断加入聚氯乙烯，加热过程中不断搅拌，加热时间为15min，之后缓慢冷却至室温，得到混合物B；
C、将混合物B加入混合物A中，充分混合后进行加热搅拌，加热温度为65℃，加热10min后，缓慢冷却至30℃，继续搅拌5min后，冷却至室温，得到混合物C；
D、将混合物C加入造粒机中挤出造粒，挤出温度为165℃，即得到母粒。
本实施例中，步骤A中搅拌速率为4000转/分，搅拌时间为25min。
实施例三：
原料包括：聚氯乙烯75份、烷基甜菜碱7份、钛酸钡6份、硅藻土14份、阻燃增塑剂3份、白炭黑7份、纳米二氧化硅13份、玻璃纤维3份、纳米二氧化钛6份、马来酸酐6份、硅烷偶联剂9份。
本实施例的制备工艺包括以下步骤：
A、将钛酸钡、硅藻土、阻燃增塑剂、白炭黑、纳米二氧化硅混合后加入搅拌机中进行高速搅拌，搅拌过程中加入硅烷偶联剂，搅拌之后静置12min，得到混合物A；
B、将玻璃纤维、纳米二氧化钛、马来酸酐混合后加入反应釜中加热，加热温度为70℃，加热过程中不断加入聚氯乙烯，加热过程中不断搅拌，加热时间为15min，之后缓慢冷却至室温，得到混合物B；
C、将混合物B加入混合物A中，充分混合后进行加热搅拌，加热温度为65℃，加热10min后，缓慢冷却至30℃，继续搅拌5min后，冷却至室温，得到混合物C；
D、将混合物C加入造粒机中挤出造粒，挤出温度为165℃，即得到母粒。
本实施例中，步骤A中搅拌速率为3200转/分，搅拌时间为12min。
实施例四：
原料包括：聚氯乙烯85份、烷基甜菜碱10份、钛酸钡13份、硅藻土20份、阻燃增塑剂7份、白炭黑13份、纳米二氧化硅22份、玻璃纤维7份、纳米二氧化钛15份、马来酸酐9份、硅烷偶联剂15份。
本实施例的制备工艺包括以下步骤：
A、将钛酸钡、硅藻土、阻燃增塑剂、白炭黑、纳米二氧化硅混合后加入搅拌机中进行高速搅拌，搅拌过程中加入硅烷偶联剂，搅拌之后静置12min，得到混合物A；
B、将玻璃纤维、纳米二氧化钛、马来酸酐混合后加入反应釜中加热，加热温度为70℃，加热过程中不断加入聚氯乙烯，加热过程中不断搅拌，加热时间为15min，之后缓慢冷却至室温，得到混合物B；
C、将混合物B加入混合物A中，充分混合后进行加热搅拌，加热温度为65℃，加热10min后，缓慢冷却至30℃，继续搅拌5min后，冷却至室温，得到混合物C；
D、将混合物C加入造粒机中挤出造粒，挤出温度为165℃，即得到母粒。
本实施例中，步骤A中搅拌速率为3400转/分，搅拌时间为20min。
实施例五：
原料包括：聚氯乙烯80份、烷基甜菜碱9份、钛酸钡10份、硅藻土17份、阻燃增塑剂5份、白炭黑10份、纳米二氧化硅19份、玻璃纤维5份、纳米二氧化钛11份、马来酸酐9份、硅烷偶联剂13份。
本实施例的制备工艺包括以下步骤：
A、将钛酸钡、硅藻土、阻燃增塑剂、白炭黑、纳米二氧化硅混合后加入搅拌机中进行高速搅拌，搅拌过程中加入硅烷偶联剂，搅拌之后静置12min，得到混合物A；
B、将玻璃纤维、纳米二氧化钛、马来酸酐混合后加入反应釜中加热，加热温度为70℃，加热过程中不断加入聚氯乙烯，加热过程中不断搅拌，加热时间为15min，之后缓慢冷却至室温，得到混合物B；
C、将混合物B加入混合物A中，充分混合后进行加热搅拌，加热温度为65℃，加热10min后，缓慢冷却至30℃，继续搅拌5min后，冷却至室温，得到混合物C；
D、将混合物C加入造粒机中挤出造粒，挤出温度为165℃，即得到母粒。
本实施例中，步骤A中搅拌速率为3500转/分，搅拌时间为18min。
本发明制备工艺简单，制得的高分子塑料母粒具有高强度、耐高温、耐腐蚀的性能；其中，添加的阻燃增塑剂能够提高塑料母粒的隔热阻燃性能；添加的白炭黑、纳米二氧化硅，能够提高塑料母粒的耐高温性能；添加的玻璃纤维具有优异的绝缘和耐高温性能；此外，本发明采用的制备工艺操作简单，易于实现，能够使各组分材料充分混合，防止材料出现结块现象影响造粒效果；经过试验得到，本发明制得的高分子塑料母粒冲击强度达到12.3KJ/m2；拉伸强度达到60.2MPA。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种高分子塑料母粒,其特征在于：包括以下重量份组分的原料制得：聚氯乙烯70-90份、烷基甜菜碱6-12份、钛酸钡5-15份、硅藻土12-22份、阻燃增塑剂2-8份、白炭黑5-15份、纳米二氧化硅12-26份、玻璃纤维2-8份、纳米二氧化钛4-18份、马来酸酐5-10份、硅烷偶联剂8-18份。
2.根据权利要求1所述的一种高分子塑料母粒,其特征在于：优选的组分包括聚氯乙烯80份、烷基甜菜碱9份、钛酸钡10份、硅藻土17份、阻燃增塑剂5份、白炭黑10份、纳米二氧化硅19份、玻璃纤维5份、纳米二氧化钛11份、马来酸酐9份、硅烷偶联剂13份。
3.实现权利要求1所述的一种高分子塑料母粒的制备工艺,其特征在于：其制备工艺包括以下步骤：
A、将钛酸钡、硅藻土、阻燃增塑剂、白炭黑、纳米二氧化硅混合后加入搅拌机中进行高速搅拌，搅拌过程中加入硅烷偶联剂，搅拌之后静置12min，得到混合物A；
B、将玻璃纤维、纳米二氧化钛、马来酸酐混合后加入反应釜中加热，加热温度为70℃，加热过程中不断加入聚氯乙烯，加热过程中不断搅拌，加热时间为15min，之后缓慢冷却至室温，得到混合物B；
C、将混合物B加入混合物A中，充分混合后进行加热搅拌，加热温度为65℃，加热10min后，缓慢冷却至30℃，继续搅拌5min后，冷却至室温，得到混合物C；
D、将混合物C加入造粒机中挤出造粒，挤出温度为165℃，即得到母粒。
4.根据权利要求3所述的一种高分子塑料母粒的制备工艺,其特征在于：所述步骤A中搅拌速率为3000-4000转/分，搅拌时间为10min-25min。
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