CN108047572A - 一种功能型滑石粉母粒 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种功能型滑石粉母粒,该滑石粉母粒由包括如下重量份的原料制成:载体10‑30份,分散剂5‑10份,滑石粉60‑85份,添加剂0.2‑2份;所述的载体由高粘度烯烃类弹性体和低粘度烯烃类弹性体复配而成;其中,高粘度烯烃类弹性体和低粘度烯烃类弹性体的复配比例为1:(0.5‑1.5)。本发明所述的功能型滑石粉母粒可应用于聚丙烯的一种或几种的混合物中,当使用的聚丙烯或聚丙烯混合物中的一种聚丙烯符合下述公式时:n3=MFR(聚丙烯)/MFR(分散剂),其中n3必须满足n3>1。可使聚丙烯与滑石粉母粒制备的复合物具有良好的尺寸稳定性。
Description
技术领域
本发明属于塑料领域,尤其是涉及一种功能型滑石粉母粒。
背景技术
聚丙烯具有密度小、价格低、易加工等优点,已被广泛应用于汽车、家电、建筑等行业,但聚丙烯尺寸稳定性差的缺点限制了其进一步应用,采用的改善方法通常是加入矿物填料进行改性。常用的矿物填料包括碳酸钙、滑石粉、硫酸钡、云母等,这些填料的添加可有效改善尺寸稳定性,降低收缩率,但对降低二次收缩率效果不明显。二次收缩率是指聚丙烯制件在成型之后进行二次加工时由于受热存在的进一步收缩,如聚丙烯复合物制备的保险杠材料,注塑成型后进行喷漆烘干时会进行二次收缩。降低二次收缩率可采用进一步增大矿物填充含量、增大弹性体含量等方法,但这些方法会使收缩率进一步降低,同时带来密度增大、制件偏重、制件刚性不足等缺陷,且对于开模收缩率较大的制件无法满足减小二次收缩率的要求。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在提出一种功能型滑石粉母粒,在保证矿物填充数量、收缩率不变的前提下,在和聚丙烯进行复合使用时可有效降低聚丙烯复合物的二次收缩率,从而进一步保证了聚丙烯制件在二次加工时的尺寸稳定性。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种功能型滑石粉母粒,该滑石粉母粒由包括如下重量份的原料制成:
所述的载体由高粘度烯烃类弹性体和低粘度烯烃类弹性体复配而成;其中,高粘度烯烃类弹性体和低粘度烯烃类弹性体的复配比例为1:(0.5-1.5)。
优选的,一种功能型滑石粉母粒,该滑石粉母粒由包括如下重量份的原料制成:
所述的载体由高粘度烯烃类弹性体和低粘度烯烃类弹性体复配而成;其中,高粘度烯烃类弹性体和低粘度烯烃类弹性体的复配比例为1:(0.5-1.5)。
进一步,所述的高粘度烯烃类弹性体为乙烯-丁烯类弹性体或乙烯-辛烯类弹性体中的一种;所述的高粘度烯烃类弹性体的熔体流动速率为0.5-5g/10min(190℃,2.16kg)。
进一步,所述的低粘度烯烃类弹性体为乙烯-丙烯类弹性体或乙烯-辛烯类弹性体中的一种;所述的低粘度烯烃类弹性体的熔体流动速率为5-20g/10min(190℃,2.16kg)。
进一步,所述高粘度烯烃类弹性体和低粘度烯烃类弹性体的熔体质量流动速率(MFR)符合下述公式:
n1=MFR(低粘度烯烃类弹性体)/MFR(高粘度烯烃类弹性体)
其中4≤n1≤10。
进一步,所述的分散剂为苯乙烯类弹性体、接枝类弹性体或接枝类聚丙烯中的一种或几种的混合物;所述的分散剂的熔体流动速率为5-60g/10min(230℃,5kg);所述的分散剂的熔体质量流动速率符合下述公式:
n2=MFR(分散剂)/MFR(低粘度烯烃类弹性体)
其中1<n2≤3。
进一步,所述的滑石粉为超细滑石粉;所述的滑石粉中二氧化硅含量≥60%,烧失量在1000℃下≤7%,粒径为0.1-5μm,且滑石粉的粒径比D90/D50≤2。
进一步,所述的添加剂为抗氧剂和润滑剂的混合物;所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂或复合抗氧剂中的一种或两种以上的混合物;所述的润滑剂为脂肪酸酰胺类、硬脂酸及其盐类或金属皂类中的一种或两种以上的混合物。
所述的功能型滑石粉母粒的制备方法,包括如下步骤:
(1)将载体、分散剂、添加剂混合均匀,加入到密炼机中,然后加入滑石粉进行密炼,使滑石粉与载体充分混合均匀,得到预混料;
(2)将所述的预混料通过单螺杆或双螺杆造粒机进行造粒,分级、冷却、包装得到功能型滑石粉母粒。
所述的功能型滑石粉母粒的用途,所述的滑石粉母粒在家电、汽车、建筑工业中的应用。
相对于现有技术,本发明所述的功能型滑石粉母粒具有以下优势:
(1)本发明所述的功能型滑石粉母粒可应用于聚丙烯的一种或几种的混合物中,当使用的聚丙烯或聚丙烯混合物中的一种聚丙烯符合下述公式时:
n3=MFR(聚丙烯)/MFR(分散剂)
其中n3必须满足n3>1。聚丙烯的MFR测试条件为230℃、2.16kg。
可使聚丙烯与滑石粉母粒制备的复合物具有良好的尺寸稳定性,可在滑石粉填充数量不变、收缩率不变的前提下,降低了该复合物制备的制件在再次加工受热时二次收缩率。
(2)本发明所述的功能型滑石粉母粒采用不同粘度的弹性体作为载体,当其加入到聚丙烯中后,滑石粉母粒载体可作为聚丙烯与滑石粉母粒复合物的增韧剂使用,由于对弹性体进行了精选,且对其粘度进行了规定,与聚丙烯的粘度形成良好的粘度梯度,解决了原来聚丙烯与弹性体混合后由于粘度差异过大导致的微观上分布不均匀,使微观的海岛结构中“岛”的粒径更小,分散更加均匀,从而抑制的聚丙烯后结晶的产生,减小了聚丙烯复合物的二次收缩率。
(3)本发明所述的功能型滑石粉母粒采用苯乙烯类弹性体、接枝类弹性体、接枝类聚丙烯中一种或几种作为分散剂,苯乙烯类弹性体、接枝类弹性体、接枝类聚丙烯中的烯烃段与聚丙烯具有更好的相容性,与聚丙烯链段缠结从而破坏聚丙烯的结晶性能,抑制了后结晶的产生,减小了聚丙烯复合物的二次收缩率;苯乙烯类弹性体、接枝类弹性体、接枝类聚丙烯中的极性段与滑石粉具有较好的相容性,可进一步增加滑石粉的分散性,减少了滑石粉导致的诱导结晶的产生,从而减小了聚丙烯复合物的二次收缩率。
(4)本发明所述的功能型滑石粉母粒采用的滑石粉,对粒径D90进行了限制,其粒径分布更窄,从而使滑石粉的分散更加均匀,减少了滑石粉导致的诱导结晶的产生,在滑石粉填充数量相同、密度相同的前提下,可有效减小聚丙烯复合物的二次收缩率。
具体实施方式
除有定义外,以下实施例中所用的技术术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂,如无特殊说明,均为常规生化试剂;所述实验方法,如无特殊说明,均为常规方法。
下面结合实施例来详细说明本发明。
实施例1
一种功能型滑石粉母粒,该滑石粉母粒由包括如下重量份的原料制成:载体10份,分散剂5份,滑石粉85份,添加剂2份;所述的载体由高粘度烯烃类弹性体和低粘度烯烃类弹性体复配而成;其中,高粘度烯烃类弹性体和低粘度烯烃类弹性体的复配比例为1:0.5。
高粘度烯烃类弹性体乙烯-丁烯弹性体的MFR为1.0g/10min,低粘度烯烃类弹性体乙烯-丙烯弹性体的MFR为4.5g/10min,所述的分散剂为接枝弹性体类,MFR为12.0g/10min,所述滑石粉为超细滑石粉,其二氧化硅含量61%,烧失量在1000℃下6.7%,粒径为0.7μm,且滑石粉的粒径比D90/D50为2。所述添加剂为受阻酚类抗氧剂和脂肪酸酰胺类的以1:1比例的复配物。
所述的功能型滑石粉母粒的制备方法,包括如下步骤:
(1)将载体、分散剂、添加剂混合均匀,加入到密炼机中,然后加入滑石粉进行密炼,使滑石粉与载体充分混合均匀,得到预混料;
(2)将所述的预混料通过单螺杆或双螺杆造粒机进行造粒,分级、冷却、包装得到功能型滑石粉母粒。
实施例2
一种功能型滑石粉母粒,该滑石粉母粒由包括如下重量份的原料制成:载体13份,分散剂7份,滑石粉80份,添加剂1.5份;所述的载体由高粘度烯烃类弹性体和低粘度烯烃类弹性体复配而成;其中,高粘度烯烃类弹性体和低粘度烯烃类弹性体的复配比例为1:1。
高粘度烯烃类弹性体乙烯-丁烯弹性体的MFR为1.2g/10min,低粘度烯烃类弹性体乙烯-丙烯弹性体的MFR为10.9g/10min,所述的分散剂为接枝弹性体类,MFR为22.4g/10min,所述滑石粉为超细滑石粉,其二氧化硅含量63%,烧失量在1000℃下5.0%,粒径为3.2μm,且滑石粉的粒径比D90/D50为1.8。所述添加剂为受阻酚类抗氧剂和脂肪酸酰胺类的以1:1比例的复配物。
所述的功能型滑石粉母粒的制备方法,包括如下步骤:
(1)将载体、分散剂、添加剂混合均匀,加入到密炼机中,然后加入滑石粉进行密炼,使滑石粉与载体充分混合均匀,得到预混料;
(2)将所述的预混料通过单螺杆或双螺杆造粒机进行造粒,分级、冷却、包装得到功能型滑石粉母粒。
实施例3
一种功能型滑石粉母粒,该滑石粉母粒由包括如下重量份的原料制成:载体30份,分散剂10份,滑石粉60份,添加剂0.2份;所述的载体由高粘度烯烃类弹性体和低粘度烯烃类弹性体复配而成;其中,高粘度烯烃类弹性体和低粘度烯烃类弹性体的复配比例为1:1.2。
高粘度烯烃类弹性体乙烯-丁烯弹性体的MFR为2.5g/10min,低粘度烯烃类弹性体乙烯-丙烯弹性体的MFR为20.8g/10min,所述的分散剂为接枝弹性体类,MFR为60.0g/10min,所述滑石粉为超细滑石粉,其二氧化硅含量64%,烧失量在1000℃下5.9%,粒径为4.5μm,且滑石粉的粒径比D90/D50为1.8。所述添加剂为受阻酚类抗氧剂和脂肪酸酰胺类的以1:1比例的复配物。
所述的功能型滑石粉母粒的制备方法,包括如下步骤:
(1)将载体、分散剂、添加剂混合均匀,加入到密炼机中,然后加入滑石粉进行密炼,使滑石粉与载体充分混合均匀,得到预混料;
(2)将所述的预混料通过单螺杆或双螺杆造粒机进行造粒,分级、冷却、包装得到功能型滑石粉母粒。
实施例4
一种功能型滑石粉母粒,该滑石粉母粒由包括如下重量份的原料制成:载体22份,分散剂8份,滑石粉70份,添加剂0.8份;所述的载体由高粘度烯烃类弹性体和低粘度烯烃类弹性体复配而成;其中,高粘度烯烃类弹性体和低粘度烯烃类弹性体的复配比例为1:1.5。
高粘度烯烃类弹性体乙烯-丁烯弹性体的MFR为1.5g/10min,低粘度烯烃类弹性体乙烯-丙烯弹性体的MFR为9.0g/10min,所述的分散剂为接枝弹性体类,MFR为11.8g/10min,所述滑石粉为超细滑石粉,其二氧化硅含量62%,烧失量在1000℃下6.0%,粒径为4.1μm,且滑石粉的粒径比D90/D50为1.6。所述添加剂为受阻酚类抗氧剂和脂肪酸酰胺类的以1:1比例的复配物。
所述的功能型滑石粉母粒的制备方法,包括如下步骤:
(1)将载体、分散剂、添加剂混合均匀,加入到密炼机中,然后加入滑石粉进行密炼,使滑石粉与载体充分混合均匀,得到预混料;
(2)将所述的预混料通过单螺杆或双螺杆造粒机进行造粒,分级、冷却、包装得到功能型滑石粉母粒。
对比例1
选用普通市售滑石粉母粒,滑石粉母粒含量为80%,载体为单一的POE弹性体。
性能测试:
采用如下方法将上述各实施例1-4获得的功能型滑石粉母粒制成测试样条,与市售的普通滑石粉母粒进行对比,采用相同的条件下进行力学性能、收缩率测试和二次收缩率测试。
测试样条制备方法如下:
取共聚聚丙烯与实施例1-4制备的滑石粉母粒、市售滑石粉母粒进行混合,再加入0.6%的抗氧化剂混合均匀后加入到双螺杆挤出机中进行熔融共混挤出、造粒得到聚丙烯复合物,注塑得到200*80*2mm的测试样板。每个实施例选用的聚丙烯树脂类型和数量如表1所示。
力学性能测试采用如下方法测试:
(1)拉伸强度:按GB/T 1040测试,速度为50mm/min。
(2)悬臂梁缺口冲击强度:按GB/T 1843测试。
(3)弯曲模量:按GB/T 9341测试,速度为2mm/min。
(4)密度:按照GB 1033测试。
收缩率测试:将注塑后的测试样板在23℃、50%下放置24h后测试收缩率,得到收缩率S1=(模具尺寸-样板尺寸)/模具尺寸×100%。
二次收缩率测试:将上述测试收缩率之后的样板在85℃下加热2h,然后在23℃、50%下放置24h后再次测试收缩率,得到收缩率S2=(模具尺寸-样板尺寸)/模具尺寸×100%,二次收缩率S3=S2-S1。
表1实施例和对比例配方及检测结果
由表1中各个实施例和对比例的产品测试结果可以看出,与对比例1相比,对比例1使用市售的普通滑石粉母粒,载体为单一的POE,本发明的功能型滑石粉母粒制备的聚丙烯复合物,与对比例1具有相同的滑石粉含量,相同的密度和力学性能,也具有相同的收缩率,但是二次收缩率比对比例1小的多,可达到0.03%以下。
本发明所述的功能型母粒采用不同粘度的弹性体作为载体,与聚丙烯的粘度形成良好的粘度梯度,解决了聚丙烯与弹性体混合后由于粘度差异过大导致的微观上分布不均匀;采用苯乙烯类弹性体、接枝类弹性体、接枝类聚丙烯中一种或几种作为分散剂,采用粒径分布更窄的滑石粉,使滑石粉的分散更加均匀,减少了滑石粉导致的诱导结晶的产生,在聚丙烯复合物密度不变、收缩率不变的前提下大幅减小了聚丙烯复合物的二次收缩率。本发明的功能型滑石粉母粒可使聚丙烯具有良好的尺寸稳定性,可应用于家电、汽车、建筑工业中对尺寸稳定性要求高、且需要进行二次加工受热的制件中。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种功能型滑石粉母粒,其特征在于:该滑石粉母粒由包括如下重量份的原料制成:
所述的载体由高粘度烯烃类弹性体和低粘度烯烃类弹性体复配而成;其中,高粘度烯烃类弹性体和低粘度烯烃类弹性体的复配比例为1:(0.5-1.5)。
2.根据权利要求1所述的功能型滑石粉母粒,其特征在于:所述的高粘度烯烃类弹性体为乙烯-丁烯类弹性体或乙烯-辛烯类弹性体中的一种;所述的高粘度烯烃类弹性体的熔体流动速率为0.5-5g/10min(190℃,2.16kg)。
3.根据权利要求1所述的功能型滑石粉母粒,其特征在于:所述的低粘度烯烃类弹性体为乙烯-丙烯类弹性体或乙烯-辛烯类弹性体中的一种;所述的低粘度烯烃类弹性体的熔体流动速率为5-20g/10min(190℃,2.16kg)。
4.根据权利要求1所述的功能型滑石粉母粒,其特征在于:所述高粘度烯烃类弹性体和低粘度烯烃类弹性体的熔体质量流动速率符合下述公式:
n1=MFR(低粘度烯烃类弹性体)/MFR(高粘度烯烃类弹性体)
其中4≤n1≤10。
5.根据权利要求1所述的功能型滑石粉母粒,其特征在于:所述的分散剂为苯乙烯类弹性体、接枝类弹性体或接枝类聚丙烯中的一种或几种的混合物;所述的分散剂的熔体流动速率为5-60g/10min(230℃,5kg);所述的分散剂的熔体质量流动速率符合下述公式:
n2=MFR(分散剂)/MFR(低粘度烯烃类弹性体)
其中1<n2≤3。
6.根据权利要求1所述的功能型滑石粉母粒,其特征在于:所述的滑石粉为超细滑石粉;所述的滑石粉中二氧化硅含量≥60%,烧失量在1000℃下≤7%,粒径为0.1-5μm,且滑石粉的粒径比D90/D50≤2。
7.根据权利要求1所述的功能型滑石粉母粒,其特征在于:所述的添加剂为抗氧剂和润滑剂的混合物;所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂或复合抗氧剂中的一种或两种以上的混合物;所述的润滑剂为脂肪酸酰胺类、硬脂酸及其盐类或金属皂类中的一种或两种以上的混合物。
8.权利要求1-7中任一项所述的功能型滑石粉母粒的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
(1)将载体、分散剂、添加剂混合均匀,加入到密炼机中,然后加入滑石粉进行密炼,使滑石粉与载体充分混合均匀,得到预混料;
(2)将所述的预混料通过单螺杆或双螺杆造粒机进行造粒,分级、冷却、包装得到功能型滑石粉母粒。
9.权利要求1-7中任一项所述的功能型滑石粉母粒的用途,其特征在于:所述的滑石粉母粒在家电、汽车、建筑工业中的应用。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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