CN110903551A - 一种低气味硅酸钙填充母粒及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种低气味硅酸钙填充母粒及其制备方法和应用，其中，低气味硅酸钙填充母粒，包括以下重量份的各组分：聚丙烯载体18‑38份，硅酸钙60‑80份，添加剂0.2‑2份；所述聚丙烯载体的熔体流动速率按照GB/T 3682，在测试条件230℃，2.16kg下为1g/10min‑30g/10min，气味等级按照大众VW’s PV3900E《汽车车厢内零部件气味实验》测试方法为3.0‑3.5级；所述的硅酸钙为微孔硅酸钙，该微孔硅酸钙的二氧化硅含量为40‑50wt％，比表面积为100‑200m2/g。本发明所述的低气味硅酸钙填充母粒，在可以提高填充改性塑料生产效率，降低环境污染的前提下，改善填充改性塑料的散发性能。

Description

一种低气味硅酸钙填充母粒及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于高分子材料及其成型加工领域，尤其是涉及一种低气味硅酸钙填充母粒及其制备方法和应用。
背景技术
近年来，聚丙烯材料广泛的应用于汽车、家电、机械制造等领域，通常为了降低成本记忆提高改性塑料的力学性能，工程塑料行业采用的最重要的方法为矿物填充改性。但由于滑石粉，碳酸钙，硅酸钙等矿物填充采用矿物粉和树脂简单混合后加入双螺杆挤出机挤出造粒，粉体难以直接喂料到挤出机，造成生产效率低下且容易产生粉尘造成污染，因此现阶段普遍采用矿物填充母粒的方法生产矿物填充塑料。另外，消费者们越来越关注车内的气味与VOC，国家对汽车VOC的管控也已经出台新规强制实行，汽车内饰部件的低VOC，低气味也已成为各大主机厂的硬性指标，普通的填充母粒加入到改性塑料中无法提高材料的散发性能。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种低气味硅酸钙填充母粒，以克服现有技术的缺陷，在可以提高填充改性塑料生产效率，降低环境污染的前提下，改善填充改性塑料的散发性能。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种低气味硅酸钙填充母粒，包括以下重量份的各组分：聚丙烯载体18-38份，硅酸钙60-80份，添加剂0.2-2份；
所述聚丙烯载体的熔体流动速率按照GB/T 3682，在测试条件230℃，2.16kg下为1g/10min-30g/10min，气味等级按照大众VW’s PV3900E《汽车车厢内零部件气味实验》测试方法为3.0-3.5级；
所述的硅酸钙为微孔硅酸钙，该微孔硅酸钙的二氧化硅含量为40-50wt％，比表面积为100-200m2/g。
优选的，所述添加剂为主抗氧剂、辅助抗氧剂、润滑剂的一种或两种以上的混合物。
进一步优选的，所述添加剂为润滑剂、主抗氧剂和辅助抗氧剂按质量比(2-6):(1-5):(1-5)的混合的混合物。
更优选的，所述添加剂为润滑剂、主抗氧剂和辅助抗氧剂按质量比4:3:3的混合的混合物。
优选的，所述润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、乙撑双硬脂酰胺、芥酸酰胺中的至少一种。
优选的，所述主抗氧剂为受阻酚类化合物。
优选的，所述主抗氧剂为抗氧剂1010。
优选的，所述辅助抗氧剂为亚磷酸酯类化合物。
优选的，所述辅助抗氧剂为抗氧剂168。
本发明的另一目的在于提出一种低气味硅酸钙填充母粒的制备方法，以制备上述低气味硅酸钙填充母粒。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种低气味硅酸钙填充母粒的制备方法，按重量比称取聚丙烯载体、硅酸钙、添加剂，先后投入密炼机中加温至180℃，密炼10-20min，使硅酸钙与聚丙烯载体充分混合均匀，得到预混料；将所述的预混料通过单螺杆挤出机造粒，分级，冷却，包装得到低气味硅酸钙母粒。
本发明还涉及如上所述的低气味硅酸钙填充母粒在汽车、家电、机械制造领域的应用。
相对于现有技术，本发明所述的一种低气味硅酸钙填充母粒具有以下优势：
本发明所述的一种低气味硅酸钙填充母粒，通过使用合适的聚丙烯载体，和特定的微孔硅酸钙制造成硅酸钙母粒，极大的提高了生产效率并且降低了操作环境的粉尘污染，同时此填充可有效的改善填充改性塑料的散发性能。
所述低气味硅酸钙填充母粒的制备方法与上述低气味硅酸钙填充母粒相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
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。
一、原料
聚丙烯载体：熔体流动速率按照GB/T 3682，在测试条件230℃，2.16kg下为1g/10min-30g/10min，气味等级按照大众VW’s PV3900E《汽车车厢内零部件气味实验》测试方法为3.0-3.5级。
微孔硅酸钙：二氧化硅含量为40-50wt％，比表面积为100-200m2/g。
主抗氧剂：抗氧剂1010，其成份为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
辅助抗氧剂：抗氧剂168，其成份为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯。
润滑剂：硬质酸锌。
共聚聚丙烯：中沙石化的PP EP548RQ。
二、实施例和对比例
实施例1
一种低气味硅酸钙填充母粒，包括以下重量百分比的各组分：聚丙烯载体39％，微孔硅酸钙60％，润滑剂0.4％，抗氧剂1010 0.3％，抗氧剂168 0.3％。
上述低气味硅酸钙填充母粒的制备方法为：将配方量的聚丙烯载体、微孔硅酸钙、润滑剂、抗氧剂1010、抗氧剂168先后投入密炼机中加温至180℃，密炼10min，使微孔硅酸钙与聚丙烯载体充分混合均匀，得到预混料；将所述的预混料通过单螺杆挤出机造粒，分级，冷却，包装得到低气味硅酸钙母粒。
实施例2
一种低气味硅酸钙填充母粒，包括以下重量百分比的各组分：聚丙烯载体29％，微孔硅酸钙70％，润滑剂0.4％，抗氧剂1010 0.3％，抗氧剂168 0.3％。
上述低气味硅酸钙填充母粒的制备方法为：将配方量的聚丙烯载体、微孔硅酸钙、润滑剂、抗氧剂1010、抗氧剂168先后投入密炼机中加温至180℃，密炼12min使硅酸钙与载体充分混合均匀，得到预混料；将所述的预混料通过单螺杆挤出机造粒，分级，冷却，包装得到低气味硅酸钙母粒。
实施例3
一种低气味硅酸钙填充母粒，包括以下重量百分比的各组分：聚丙烯载体19％，微孔硅酸钙80％，润滑剂0.4％，抗氧剂1010 0.3％，抗氧剂168 0.3％。
上述低气味硅酸钙填充母粒的制备方法为：将聚丙烯载体、微孔硅酸钙、润滑剂、抗氧剂1010、抗氧剂168先后投入密炼机中加温至180℃，密炼15min使硅酸钙与载体充分混合均匀，得到预混料；将所述的预混料通过单螺杆挤出机造粒，分级，冷却，包装得到低气味硅酸钙母粒。
对比例1
一种滑石粉母粒，包括以下重量百分比的各组分：聚丙烯载体39％，滑石粉60％，润滑剂0.4％，抗氧剂1010 0.3％，抗氧剂168 0.3％。
上述滑石粉母粒的制备方法为：将聚丙烯载体、滑石粉、润滑剂、抗氧剂1010、抗氧剂168先后投入密炼机中加温至180℃，密炼10min使滑石粉与聚丙烯载体充分混合均匀，得到预混料；将所述的预混料通过单螺杆挤出机造粒，分级，冷却，包装得到滑石粉母粒。
对比例2
一种滑石粉母粒，包括以下重量百分比的各组分：聚丙烯载体19％，滑石粉80％，润滑剂0.4％，抗氧剂1010 0.3％，抗氧剂168 0.3％。
上述滑石粉母粒的制备方法为：将聚丙烯载体、滑石粉、润滑剂、抗氧剂1010、抗氧剂168先后投入密炼机中加温至180℃，密炼12min使滑石粉与聚丙烯载体充分混合均匀，得到预混料；将所述的预混料通过单螺杆挤出机造粒，分级，冷却，包装得到滑石粉母粒。
对比例3
一种碳酸钙母粒，包括以下重量百分比的各组分：聚丙烯载体19％，碳酸钙80％，润滑剂0.4％，抗氧剂1010 0.3％，抗氧剂168 0.3％。
上述滑石粉母粒的制备方法为：将聚丙烯载体、碳酸钙、润滑剂、抗氧剂1010、抗氧剂168先后投入密炼机中加温至180℃，密炼15min使碳酸钙与聚丙烯载体充分混合均匀，得到预混料；将所述的预混料通过单螺杆挤出机造粒，分级，冷却，包装得到碳酸钙母粒。
实施例1-3的硅酸钙填充母粒和对比例1-3的矿物填充母粒的配方见表1。
表1实施例1-4与对比例1-3配方表(重量％)
原料 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2 对比例3
聚丙烯 39 29 19 39 19 19
微孔硅酸钙 60 70 80 / / /
滑石粉 / / / 60 80 /
碳酸钙 / / / / / 80
润滑剂 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4
主抗氧剂 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
辅助抗氧剂 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
三、测试方法
1、测试样条制备方法
取共聚聚丙烯与实施例1-3制备的硅酸钙填充母粒和对比例1-3中的矿物填充母粒进行混合，再加入一定量的的抗氧剂(选用抗氧剂1010与抗氧剂168按重量比1:1的混合物)混合均匀后加入到双螺杆挤出机中按以下条件一区温度80-120℃，二区温度190-210℃，三区温度210-230℃，四区温度210-230℃，五区温度210-230℃，六区温度210-230℃，七区温度210-230℃，八区温度210-230℃，九区温度210-230℃，主机转速250-600转/分钟；双螺杆挤出机的长径比为40:1，进行熔融共混挤出、造粒得到填充改性聚丙烯，注塑得到100*100mm方板测试气味。
2、样条中气味测试方法
气味测试方法参照大众VW’s PV3900E《汽车车厢内零部件气味实验》测试方法，气味评判标准分为：1级无气味；2级有气味，无干扰；3级有明显气味但无干扰；4级有干扰性气味；5级有强烈干扰性气味；6级有不能忍受的气味，密度测试按照GB 1033测试。
实施例1-3和对比例1-3制备样条的配方与性能测试结果见表2。
表2实施例1-3和对比例1-3制备样条的配方与气味测试结果
Figure BDA0002326791250000071
从各实施例与对比例的检测结果可以看出，实施例的气味均好于对比例。
本发明所述的低气味硅酸钙填充母粒可以广泛用于汽车、家电、机械制造等领域。
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 (10)

1.一种低气味硅酸钙填充母粒，其特征在于：包括以下重量份的各组分：聚丙烯载体18-38份，硅酸钙60-80份，添加剂0.2-2份；
所述聚丙烯载体的熔体流动速率按照GB/T 3682，在测试条件230℃，2.16kg下为1g/10min-30g/10min，气味等级按照大众VW’s PV3900E《汽车车厢内零部件气味实验》测试方法为3.0-3.5级；
所述的硅酸钙为微孔硅酸钙，该微孔硅酸钙的二氧化硅含量为40-50wt％，比表面积为100-200m2/g。
2.根据权利要求1所述的低气味硅酸钙填充母粒，其特征在于：所述添加剂为主抗氧剂、辅助抗氧剂、润滑剂的一种或两种以上的混合物。
3.根据权利要求1所述的低气味硅酸钙填充母粒，其特征在于：所述添加剂为润滑剂、主抗氧剂和辅助抗氧剂按质量比(2-6):(1-5):(1-5)的混合的混合物；
优选的，所述添加剂为润滑剂、主抗氧剂和辅助抗氧剂按质量比4:3:3的混合的混合物。
4.根据权利要求2或3所述的低气味硅酸钙填充母粒，其特征在于：所述润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、乙撑双硬脂酰胺、芥酸酰胺中的至少一种。
5.根据权利要求2或3所述的低气味硅酸钙填充母粒，其特征在于：所述主抗氧剂为受阻酚类化合物。
6.根据权利要求5所述的低气味硅酸钙填充母粒，其特征在于：所述主抗氧剂为抗氧剂1010。
7.根据权利要求2或3所述的低气味硅酸钙填充母粒，其特征在于：所述辅助抗氧剂为亚磷酸酯类化合物。
8.根据权利要求7所述的低气味硅酸钙填充母粒，其特征在于：所述辅助抗氧剂为抗氧剂168。
9.一种制备如权利要求1至8任意一项所述的低气味硅酸钙填充母粒的方法，其特征在于：按重量比称取聚丙烯载体、硅酸钙、添加剂，先后投入密炼机中加温至180℃，密炼10-20min，使硅酸钙与聚丙烯载体充分混合均匀，得到预混料；将所述的预混料通过单螺杆挤出机造粒，分级，冷却，包装得到低气味硅酸钙母粒。
10.如权利要求1至9任意一项所述的低气味硅酸钙填充母粒在汽车、家电、机械制造领域的应用。
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