CN108530730A - 一种掺杂超细碳酸钙的pe高填充母料及其制备方法 - Google Patents

一种掺杂超细碳酸钙的pe高填充母料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种掺杂超细碳酸钙的PE高填充母料，包括下列重量份的组分原料制成：有机改性超细碳酸钙82‑86份、合成树脂10‑16份、硬脂酸0.5‑0.8份、硬脂酸锌1‑2份、聚乙烯蜡1‑2份、石蜡2‑3份。还提供了一种掺杂超细碳酸钙的PE高填充母料的制备方法，将本发明制成的填充母料添加到吹膜、拉丝原料中，加工出来的薄膜具有拉升强度高、质量温度、抗氧化性能强、用料省，尺寸稳定性好等优点。

Description

一种掺杂超细碳酸钙的PE高填充母料及其制备方法
技术领域
本发明涉及吹膜、拉丝填充母料领域，具体涉及一种掺杂超细碳酸钙的PE高填充母料及其制备方法。
背景技术
填充母料的商品化，对国民经济的良性发展具有实际意义。聚烯烃中添加填充母料，既节省树脂用量降低原料成本；又能改进树脂熔体的热导率，提高生产效率；还可以提高聚烯烃产品的某些性能和外观质量；并能降低能量消耗和环境污染。目前厂家大多采用普通重钙作为无机填料，而普通重钙的钙含量低、粒径分布宽、与聚烯烃树脂的相容性差易发生团聚等因素，使造出的母料表面暗淡、粗糙，填充率低且分散性不佳。
碳酸钙是一种无机化合物，主要成分：方解石，化学式是CaCO3，呈中性，基本上不溶于水，溶于盐酸。它是地球上常见物质，存在于霰石、方解石、白垩、石灰岩、大理石、石灰华等岩石内。可用作橡胶、塑料、造纸、涂料和油墨等行业的填料。目前被广泛应用于吹膜、拉丝等行业，与同等规格的树脂相比具有更好的拉力、尺寸稳定性等特性，已经再吹膜和拉丝行业中取代了一部分树脂。但是目前实际应用过程中最大的问题是填充率不高，碳酸钙易析出，表面光泽度不够等问题。未来行业发展向着高速吹膜、拉丝和高填充方向发展，这对母料的性能提出了更高的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种掺杂超细碳酸钙的PE高填充母料，以解决现有技术中存在的缺陷。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种掺杂超细碳酸钙的PE高填充母料，由下列重量份的组分原料制成：有机改性超细碳酸钙82-86份、合成树脂10-16份、硬脂酸0.5-0.8份、硬脂酸锌1-2份、聚乙烯蜡1-2份、石蜡2-3份；
进一步的，所述有机改性超细碳酸钙82份、合成树脂13.5份、硬脂酸0.5份、硬脂酸锌1份、聚乙烯蜡1份、石蜡2份；
一种有机改性超细碳酸钙的制备方法，包括如下步骤：
1)用乙醇溶液稀释钛酸酯偶联剂KR-TTS；
2)将已经干燥好的超细碳酸钙(江苏东立超细粉体有限公司生产)，加入至高速混合机中，边搅拌边加入钛酸酯偶联剂KR-TTS的乙醇溶液，充分搅拌后取出，得到有机改性的超细碳酸钙；
一种掺杂性超细碳酸钙的PE填充母料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)按配方比例称取各组份原料；
2)将聚烯烃树脂、有机改性超细碳酸钙、石蜡、硬脂酸锌，先加入到高速捏合机中，高速捏合20-25min,然后将硬脂酸、聚乙烯蜡余下组份加入到混料中，继续高速捏合搅拌20-30min,出料；
3)将放出的物料输送到双螺杆挤出机上挤出造粒，挤出机机筒温度：165～180℃,机头温度180～185℃,螺杆转速200-280r/min，主机转速为300～350r/min，出料、挤出后冷却、干燥，切粒；
本发明的有益效果是：本发明的填充母料添加到吹膜、拉丝原料中，加工出来的薄膜具有拉升强度高、质量温度、抗氧化性能强、用料省，尺寸稳定性好等优点。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本发明采用的技术方案如下：
一种掺杂超细碳酸钙的PE高填充母料，由下列重量份的组分原料制成：有机改性超细碳酸钙82-86份、合成树脂10-16份、硬脂酸0.5-0.8份、硬脂酸锌1-2份、聚乙烯蜡1-2份、石蜡2-3份；
进一步的，所述有机改性超细碳酸钙82份、合成树脂13.5份、硬脂酸0.5份、硬脂酸锌1份、聚乙烯蜡1份、石蜡2份；
一种有机改性超细碳酸钙的制备方法，包括如下步骤：
1)用乙醇溶液稀释钛酸酯偶联剂KR-TTS；
2)将已经干燥好的超细碳酸钙(江苏东立超细粉体有限公司生产)，加入至高速混合机中，边搅拌边加入钛酸酯偶联剂KR-TTS的乙醇溶液，充分搅拌后取出，得到有机改性的超细碳酸钙；
一种掺杂性超细碳酸钙的PE填充母料的制备方法，例1,包括以下步骤：
1)按配方比例称取各组份原料；
2)将聚烯烃树脂、有机改性超细碳酸钙、石蜡、硬脂酸锌，先加入到高速捏合机中，高速捏合20-25min,然后将硬脂酸、聚乙烯蜡余下组份加入到混料中，继续高速捏合搅拌20-30min,出料；
3)将放出的物料输送到双螺杆挤出机上挤出造粒，挤出机机筒温度：165～180℃,机头温度180～185℃,螺杆转速200-280r/min，主机转速为300～350r/min，出料、挤出后冷却、干燥，切粒；
一种掺杂性超细碳酸钙的PE填充母料的制备方法，还包括如下不同实施例：
实施例1
一种掺杂性超细碳酸钙的PE填充母料的制备步骤包括：
(1)按配方比例称取各组份原料；
(2)将聚烯烃树脂、有机改性超细碳酸钙、石蜡、硬脂酸锌、，先加入到高速捏合机中，高速捏合20-25min,然后将硬脂酸、聚乙烯蜡等余下组份加入到混料中，继续高速捏合搅拌20-30min,出料；
(3)将放出的物料输送到双螺杆挤出机上挤出造粒，挤出机机筒温度：165～180℃,机头温度180～185℃,螺杆转速200-280r/min，主机转速为300～350r/min，出料、挤出后冷却、干燥，切粒，即可。
(4)将步骤3)所的到的母料与聚乙烯树脂熔融(180-200℃)注射，得到高填充的PE样条。其中母料占注射样条总质量的15％。
实施例2
一种掺杂性超细碳酸钙的PE填充母料的制备步骤包括：
(1)按配方比例称取各组份原料；
(2)将聚烯烃树脂、有机改性超细碳酸钙、石蜡、硬脂酸锌、，先加入到高速捏合机中，高速捏合20-25min,然后将硬脂酸、聚乙烯蜡等余下组份加入到混料中，继续高速捏合搅拌20-30min,出料；
(3)将放出的物料输送到双螺杆挤出机上挤出造粒，挤出机机筒温度：165～180℃,机头温度180～185℃,螺杆转速200-280r/min，主机转速为300～350r/min，出料、挤出后冷却、干燥，切粒，即可。
(4)将步骤3)所的到的母料与聚乙烯树脂熔融(180-200℃)注射，得到高填充的PE样条。其中母料占注射样条总质量的25％。
实施例3
一种掺杂性超细碳酸钙的PE填充母料的制备步骤包括：
(1)按配方比例称取各组份原料；
(2)将聚烯烃树脂、有机改性超细碳酸钙、石蜡、硬脂酸锌、，先加入到高速捏合机中，高速捏合20-25min,然后将硬脂酸、聚乙烯蜡等余下组份加入到混料中，继续高速捏合搅拌20-30min,出料；
(3)将放出的物料输送到双螺杆挤出机上挤出造粒，挤出机机筒温度：165～180℃,机头温度180～185℃,螺杆转速200-280r/min，主机转速为300～350r/min，出料、挤出后冷却、干燥，切粒，即可。
(4)将步骤3)所的到的母料与聚乙烯树脂熔融(180-200℃)注射，得到高填充的PE样条。其中母料占注射样条总质量的35％。
实施例4
一种掺杂性超细碳酸钙的PE填充母料的制备步骤包括：
(1)按配方比例称取各组份原料；
(2)将聚烯烃树脂、有机改性超细碳酸钙、石蜡、硬脂酸锌、，先加入到高速捏合机中，高速捏合20-25min,然后将硬脂酸、聚乙烯蜡等余下组份加入到混料中，继续高速捏合搅拌20-30min,出料；
(3)将放出的物料输送到双螺杆挤出机上挤出造粒，挤出机机筒温度：165～180℃,机头温度180～185℃,螺杆转速200-280r/min，主机转速为300～350r/min，出料、挤出后冷却、干燥，切粒，即可。
(4)将步骤3)所的到的母料与聚乙烯树脂熔融(180-200℃)注射，得到高填充的PE样条。其中母料占注射样条总质量的45％。
对比例1与实施例1-4的区别在于不添加母料，聚乙烯树脂直接熔融(180-200℃)注射，得到高填充的PE样条。
实施例5与实施例1的区别在于添加为普通重钙母料，占注射样条质量的15％。
实施例6与实施例2的区别在于添加为普通重钙母料，占注射样条质量的25％。
实施例7与实施例3的区别在于添加为普通重钙母料，占注射样条质量的35％。
实施例8与实施例4的区别在于添加为普通重钙母料，占注射样条质量的45％。
拉伸测试样条厚度为4mm，按《GBT 1040-2006塑料拉伸性能的测试》国家标准进行测试:
表1填充母料/聚烯烃注射样条的综合性能
由表1可以看出，将本发明的填充母料与聚烯烃熔融共混后产品的光泽度得到改善，在填充率高达45％的情况下任能保持纯聚烯烃树脂拉力的82％。并且在相同的填充率下，本发明的母料的综合性能均优于普通重钙母料。
本发明的填充母料，再配方中添加有机改性的超细碳酸钙(江苏东立超细粉体有限公司生产)，超细碳酸钙表面由亲水性转变为亲油性，与聚烯烃材料的相容性的到了提高，使得该薄膜材料在同等拉伸强度和拉伸模量下填充率得到提高。同时因为超细碳酸钙粒径小、分布均匀、吸油值低等特性，还可以提高热变形温度、尺寸稳定性，减低了生产加工成本。添加本发明的母料具有拉伸强度高、质量温定、抗氧化性能强、用料省，尺寸稳定性好等优点。
本发明采用钛酸酯偶联剂KR-TTS对超细碳酸钙改性，增加碳酸钙与塑料材料的相容性，在增强的同时也起到增韧的作用，在造粒过程中硬脂酸和聚乙烯蜡也相当于改性，增加了其分散性，提高了母料的稳定性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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 (4)

1.一种掺杂超细碳酸钙的PE高填充母料，其特征在于，由下列重量份的组分原料制成：有机改性超细碳酸钙82-86份、合成树脂10-16份、硬脂酸0.5-0.8份、硬脂酸锌1-2份、聚乙烯蜡1-2份、石蜡2-3份。
2.根据权利要求1所述的一种掺杂超细碳酸钙的PE高填充母料，其特征在于：所述有机改性超细碳酸钙82份、合成树脂13.5份、硬脂酸0.5份、硬脂酸锌1份、聚乙烯蜡1份、石蜡2份。
3.一种掺杂超细碳酸钙的PE高填充母料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)按权利要求1-2任一所述的配方比例称取各组份原料；
2)将聚烯烃树脂、有机改性超细碳酸钙、石蜡、硬脂酸锌，先加入到高速捏合机中，高速捏合20-25min,然后将硬脂酸、聚乙烯蜡余下组份加入到混料中，继续高速捏合搅拌20-30min,出料；
3)将放出的物料输送到双螺杆挤出机上挤出造粒，挤出机机筒温度：165～180℃,机头温度180～185℃,螺杆转速200-280r/min，主机转速为300～350r/min，出料、挤出后冷却、干燥，切粒，得到母料；
4)将步骤3)所的到的母料与聚乙烯树脂在180-200℃范围内熔融注射，得到高填充的PE样条，其中母料占注射样条总质量的15％、25％、35％或45％。
4.根据权利要求3所述的一种掺杂超细碳酸钙的PE高填充母料的制备方法，其特征在于：步骤4)中母料添加普通重钙母料后与聚乙烯树脂在180-200℃范围内熔融注射，得到高填充的PE样条。
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