CN114835927A - 消除表面麻点的钢琴黑高冲击聚丙烯材料用炭黑母粒及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种消除表面麻点的钢琴黑高冲击聚丙烯材料用炭黑母粒及其制备方法，属于高分子聚合物改性技术领域。该制备方法先将高色素炭黑与硅烷偶联剂、硬脂酸盐和矿物白油高速混合后得到预分散炭黑，再将预分散炭黑与通用级聚苯乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯共混挤出造粒形成初始极性炭黑母粒，最后将初始极性炭黑母粒与高熔融指数均聚聚丙烯、低熔融指数LLDPE、马来酸酐接枝聚丙烯进行共混挤出造粒形成炭黑母粒成品。由该制备方法制备所得的炭黑母粒使用于聚丙烯材料中时，能够实现聚丙烯材料表面光洁无麻点，且黑度低于31的钢琴黑效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种炭黑母粒及其制备方法，尤其涉及一种消除表面麻点的钢琴黑高冲击聚丙烯材料用炭黑母粒及其制备方法，属于高分子聚合物改性技术领域。
背景技术
炭黑色粉与聚丙烯或聚乙烯材料经过共混挤出造粒，制成用于聚丙烯的炭黑母粒。炭黑的黑度是随粒径的减小而提高的，但当炭黑粒径很小时，颗粒间范德华力很高，炭黑粉体之间极易团聚在一起，非常影响炭黑的分散；同时又由于炭黑的表面呈极性，当炭黑母粒载体为聚丙烯和聚乙烯时，更加增加了炭黑分散的难度。因此，现有技术中很难将高冲击PP材料做到黑度很高，且现有PP材料的表面会有因炭黑的不良分散而产生的麻点。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种消除表面麻点的钢琴黑高冲击聚丙烯材料用炭黑母粒及其制备方法，由该制备方法制备得到的炭黑母粒应用于聚丙烯材料中，能够使聚丙烯材料实现表面光洁无麻点的钢琴黑颜色。
本发明的技术方案是：
本发明公开了一种消除表面麻点的钢琴黑高冲击聚丙烯材料用炭黑母粒的制备方法,该制备方法主要包括下述步骤：
S1，预分散炭黑的制备：将高色素炭黑与硅烷偶联剂、硬脂酸盐和矿物白油在200-400rpm的转速下进行高速混合，得到预分散炭黑；
S2，初始极性炭黑母粒的制备：使用高剪切挤出机，将预分散炭黑与通用级聚苯乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯进行共混，挤出造粒形成初始极性炭黑母粒；
S3，炭黑母粒成品的制备：使用高剪切挤出机，将初始极性炭黑母粒与高熔融指数均聚聚丙烯、低熔融指数LLDPE、马来酸酐接枝聚丙烯进行共混，挤出造粒形成炭黑母粒成品。
其进一步的技术方案是：
步骤S1中的高色素炭黑为表面积大于300m2/g的炭黑。
其进一步的技术方案是：
步骤S1中所述高色素炭黑为100重量份，所述硅烷偶联剂为10-15重量份，所述硬脂酸盐为5-8重量份，所述矿物白油为10-12重量份。
其进一步的技术方案是：
步骤S2中所述预分散炭黑为100重量份，所述通用级聚苯乙烯为30-40重量份，所述马来酸酐接枝聚丙烯为10-12重量份。
其进一步的技术方案是：
步骤S3中所述初始极性炭黑母粒为100重量份，高熔融指数均聚聚丙烯为50-60重量份，低熔融指数LLDPE为30-35重量份，马来酸酐接枝聚丙烯为20-25重量份。
其进一步的技术方案是：
所述高熔融指数均聚聚丙烯在2.16kg且230℃下的熔融指数为60-100g/10min。
其进一步的技术方案是：
所述低熔融指数LLDPE在2.16kg且230℃下的熔融指数为3-5g/10min。
本发明还公开了一种使用上述制备方法制备所得的消除表面麻点的钢琴黑高冲击聚丙烯材料用炭黑母粒，该炭黑母粒由100重量份初始极性炭黑母粒，50-60重量份高熔融指数均聚聚丙烯，30-35重量份低熔融指数LLDPE和20-25重量份马来酸酐接枝聚丙烯制备所得。
其进一步的技术方案是：
所述初始极性炭黑母粒由100重量份预分散炭黑、30-40重量份通用级聚苯乙烯，10-12重量份马来酸酐接枝聚丙烯制备而得。
其进一步的技术方案是：
所述预分散炭黑为由100重量份高色素炭黑、10-15重量份硅烷偶联剂、5-8重量份硬脂酸盐和10-12重量份矿物白油制备而成。
本发明的有益技术效果是：本发明所述制备方法中先将高色素炭黑粉使用偶联剂等对粉体进行预分散，使粉体表面通过偶联剂包覆有油性成分；然后将该包覆有油性成分的炭黑粉体与通用级聚苯乙烯及马来酸酐接枝聚丙烯共混，通过马来酸酐接枝聚丙烯使通用级聚苯乙烯与炭黑粉体表面的油性成分更好的结合在一起，然后将该初始机型炭黑母粒与剩余组分混合，能够得到分散性极佳的炭黑母粒，应用该炭黑母粒于聚丙烯及聚乙烯材料中时，能够使这两类材料实现表面光洁无麻点的钢琴黑颜色。
具体实施方式
为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，下面结合具体实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
下述实施例记载的一种消除表面麻点的钢琴黑高冲击聚丙烯材料用炭黑母粒的制备方法,主要包括下述步骤：
S1，预分散炭黑的制备：将100重量份的高色素炭黑与10-15重量份的硅烷偶联剂、5-8重量份的硬脂酸盐(优选硬脂酸锌)和10-12重量份的矿物白油在200-400rpm的转速下进行高速混合，得到预分散炭黑；其中高色素炭黑为表面积大于300m2/g(NSA,ISO D6556)的炭黑。
S2，初始极性炭黑母粒的制备：使用高剪切挤出机，将100重量份的预分散炭黑与30-40重量份的通用级聚苯乙烯、10-12重量份的马来酸酐接枝聚丙烯进行共混，挤出造粒形成初始极性炭黑母粒；
S3，炭黑母粒成品的制备：使用高剪切挤出机，将100重量份的初始极性炭黑母粒与50-60重量份的高熔融指数均聚聚丙烯、30-35重量份的低熔融指数LLDPE、20-25重量份的马来酸酐接枝聚丙烯进行共混，挤出造粒形成炭黑母粒成品；其中高熔融指数均聚聚丙烯在2.16kg且230℃下的熔融指数为60-100g/10min；其中低熔融指数LLDPE在2.16kg且230℃下的熔融指数为3-5g/10min。
常规普通炭黑母粒采用的工艺方法为：直接将炭黑、硅烷偶联剂、硬脂酸盐与高熔融指数均聚聚丙烯、低熔融指数LLDPE、马来酸酐接枝聚丙烯进行共混，挤出造粒形成炭黑母粒成品。
将上述制备所得的炭黑母粒和市售普通炭黑母粒分别使用于聚丙烯或聚乙烯材料中时，能够实现聚丙烯或聚乙烯材料表面光洁无麻点，且黑度低于31的钢琴黑效果。应用时的具体配方和测试结果具体参见下述表1中所示。
表1具体实施例和对比例配方(单位：重量份)及测试结果
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种消除表面麻点的钢琴黑高冲击聚丙烯材料用炭黑母粒的制备方法,其特征在于，主要包括下述步骤：
S1，预分散炭黑的制备：将高色素炭黑与硅烷偶联剂、硬脂酸盐和矿物白油在200-400rpm的转速下进行高速混合，得到预分散炭黑；
S2，初始极性炭黑母粒的制备：使用高剪切挤出机，将预分散炭黑与通用级聚苯乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯进行共混，挤出造粒形成初始极性炭黑母粒；
S3，炭黑母粒成品的制备：使用高剪切挤出机，将初始极性炭黑母粒与高熔融指数均聚聚丙烯、低熔融指数LLDPE、马来酸酐接枝聚丙烯进行共混，挤出造粒形成炭黑母粒成品。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤S1中的高色素炭黑为表面积大于300m2/g的炭黑。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤S1中所述高色素炭黑为100重量份，所述硅烷偶联剂为10-15重量份，所述硬脂酸盐为5-8重量份，所述矿物白油为10-12重量份。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤S2中所述预分散炭黑为100重量份，所述通用级聚苯乙烯为30-40重量份，所述马来酸酐接枝聚丙烯为10-12重量份。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤S3中所述初始极性炭黑母粒为100重量份，高熔融指数均聚聚丙烯为50-60重量份，低熔融指数LLDPE为30-35重量份，马来酸酐接枝聚丙烯为20-25重量份。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述高熔融指数均聚聚丙烯在2.16kg且230℃下的熔融指数为60-100g/10min。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述低熔融指数LLDPE在2.16kg且230℃下的熔融指数为3-5g/10min。
8.一种使用权利要求1至7中任一项制备方法制备所得的消除表面麻点的钢琴黑高冲击聚丙烯材料用炭黑母粒，其特征在于：该炭黑母粒由100重量份初始极性炭黑母粒，50-60重量份高熔融指数均聚聚丙烯，30-35重量份低熔融指数LLDPE和20-25重量份马来酸酐接枝聚丙烯制备所得。
9.根据权利要求8所述的炭黑母粒，其特征在于：所述初始极性炭黑母粒由100重量份预分散炭黑、30-40重量份通用级聚苯乙烯，10-12重量份马来酸酐接枝聚丙烯制备而得。
10.根据权利要求9所述的炭黑母粒，其特征在于：所述预分散炭黑为由100重量份高色素炭黑、10-15重量份硅烷偶联剂、5-8重量份硬脂酸盐和10-12重量份矿物白油制备而成。
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