CN1844212A - 滑石矿副产物石毛和不合格滑石废物在塑料中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无机粉体在塑料中的应用，确切地说是滑石矿副产物石毛和不合格滑石废物在塑料中的应用。石毛和不合格滑石粉体母料，该母料是由以下重量份的组分组成：800目－1250目的超细石毛和不合格滑石粉体70－80份、复合活化剂1－2份，分散剂4－8份、相容剂0－10份、载体8－20份。用上述材料添加到塑料中不影响塑料制品的透明度，而且增韧增强效果显著，成本大大降低。

Description

滑石矿副产物石毛和不合格滑石废物在塑料中的应用

技术领域

本发明涉及无机粉体在塑料中的应用，确切地说是滑石矿副产物石毛和不合格滑石废物在塑料中的应用。

背景技术

滑石，近年来越来越被人们重视，特别是高分子材料技术的发展，滑石的薄片状构成和它的细粉体的特殊形状的扁平特点，使其在塑料改性技术中被认为是一种有效的塑料增强改性剂，使用扁平状滑石粉体改性的塑料复合材料，无论是处于室温还是高温下，总是呈现较高的刚度和抗蠕变性。用滑石粉改性塑料用于制造工程塑料，用于壳体材料和其它工业制件等越来越普遍，滑石粉成为不可缺少的一种塑料改性剂。我国从廉价卖给国外原滑石矿粉到认识到滑石在塑料中的重要性，这个认识过程来之不易。但是，原滑石矿粉廉价卖给国外还大量存在；在我国滑石矿资源不多的情况下，对滑石副矿如何应用，还没有人去研究和开发。

滑石，是这样限定和表徵力，纯滑石的理论化学式3MgD.4SiO₂.H₂O，烧失量4.8-17％。此外是非滑石或不合格滑石。根据国内外资料介绍和业内人士估计，一个滑石矿平均含有40-60％的滑石，有人实地考察得知，一般滑石矿床中滑石以外的各种无机物为：直闪石、方解石、绿泥石、透辉石、白云石、菱美石、石英、蛇纹石、透闪石等。它们的一些集合体，开矿者把它们称为“石毛”。石毛或不合格滑石，作为滑石出售无人要，以前造纸行业用过这种石毛，造出的手纸很糟，甚至往下掉渣，现代人们生活水平高了，无人买这种手纸，也就不用这种石毛了。其它的用途没有开发出来，因此就成为废物。开发这部分副产物，就等于加倍地提高了滑石矿的效益。

本发明就是对上述滑石矿副产物的开发应用。本发明对上述副产物首先进行了理论思考，无机粉体用于塑料起作用的因素是结晶状态和颗粒形状、粒径大小、密度、折光指数、颜色、灰份、烧失量、颗粒强度、导热率等一般物理性能，至于粉体化学成分的影响，至今为止，给人们的认识是：有影响，但不那么大。还有一些重要的影响因素是与粉体的粒径大小有关，颗粒形状和粒径大小影响最大。滑石粉体用于塑料特有的影响就是它的扁平状的颗粒形状。上述副产物既然与滑石矿在同一床上，那么它一定含有一部分滑石的成分，那么另外部分颗粒是什么形状的呢？据有关资料介绍，没有扁平状的，也没有纤维状的，比如白云石晶体结构是三面体，堆砌是无规则的块状。这些颗粒形状的粉体与一部分扁平形状的滑石粉体混合，对塑料的影响如何呢？

本发明将石毛等副产物加工成几种不同粒径的粉体，如800目、1250目、2500目、3000目等。将上面粉体用特殊方法处理后，制成几种母料。我们发现，石毛添加到塑料中，复合材料的透明度比滑石粉好一些，说明石毛的折光指数比滑石小，与聚合物比较接近，由此，我公司用3000目石毛粉做成功了透明无机粉体母料，母料本身就可以与纯聚乙烯颗粒的透明度相比，因此添加到塑料中不影响塑料制品的透明度。我们又用石毛粉制成母料，添加到废旧回收塑料制品中进行试验，一厂家用回收废旧塑料做建筑用穿线管，用纯回收料作成的穿线管是脆的，用手可折断，而且在折断时有碎片掉下，必需添加一部分塑料新原料才能生产；该厂用我公司制造这种母料50％，添加50％回收塑料，不添加塑料新原料，结果制出的管材，即使在冬天用手折也折不断，反复折曲也折不断，增韧增强效果是显著的，经过几十吨该种母料的中型试验，完全可以得出结果，滑石矿副产物石毛粉体，对废旧回收塑料具有增韧增强功能。我们又用该种石毛粉母料添加塑料中吹塑薄膜，添加量15-20％，一不影响薄膜的透明度，因为母料本身就半透明，二不影响薄膜的力学性能，达国家标准，经过十几吨的中型试验，证明也是可行的。

发明内容

经过大量的研究试验，本发明提供了用滑石矿副产物石毛和不合格滑石废物在塑料中的应用，用上述材料添加到塑料中不影响塑料制品的透明度，而且增韧增强效果显著。

滑石矿副产物石毛和不合格滑石废物在塑料中的应用，其特征在于：将滑石矿副产物石毛和不合格滑石粉体制成母料，用于塑料改性剂。

所述的石毛和不合格滑石粉体母料的配方由以下重量份的组分组成：800目-1250目的超细石毛和不合格滑石粉体70-80份、复合活化剂1-2份，分散剂4-8份、相容剂0-10份、载体8-20份。

所述的透明石毛和不合格滑石粉体母料配方由以下重量份的组分组成：2500目-3000目的超细石毛和不合格滑石粉体40-60份，复合活化剂1-2份，相容剂15-20份、载体20-30份。

本发明配方中各组份的性能及作用如下：

复合活化剂，包括偶联剂、硬脂酸、聚合物单体，其重量比例为偶联剂∶硬脂酸∶聚合物单体＝1∶1∶(0.5-1)。主要用于处理粉体，提高粉体与塑料的相容性。硬脂酸具有润滑作用，对偶联剂活化后的粒子能够增加分散的活性；聚合物单体附在被活化后粉体粒子上，能够提高粉体粒子与塑料的相容性，用何种单体，以所用母料基体而定。选用单体如乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯等。偶联剂选择铝酸酯或碳酸酯。

分散剂，选用聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、聚苯乙烯齐聚物、或无规物等。主要用于提高处理后的粉体在塑料中的分散性。用分散剂包覆的粉体粒子，不但与塑料相容性好，而且由于添加的相容剂量比活化剂多，使粉体粒子与塑料的接触界面也增加了，从而进一步提高了粉体与塑料的相容性。

相容剂，选用EVA、乙烯丙烯酸共聚物、共聚聚丙烯、或AS树脂等。母料用于某些塑料时就需添加相容剂，如用于聚苯乙烯、聚碳酸酯、尼龙、聚酯等。选用相容剂依塑料品种而定，有时也不添加相容剂。

载体，为添加其中的塑料成分。

本发明实施后能够为国家创造成的效益如下：

1、本发明实施后，能够为国家创造大的经济效益和社会效益。以海城说，海城有33个滑石矿，使用本技术后，可把占全矿几乎一半废物变成可以创造经济效益的矿物，显著地提高企业的经济效益；对社会业说，提高了矿产的利用率，为全国的滑石矿做出了贡献。

2、为废旧回收塑料的应用开创了新的途径。废旧回收塑料将逐渐成为我国塑料加工工业的一个产业，它成本低，还有利于环保。据报导得知，为了补助我国塑料原料的不足我国还进口了相当数量的废旧回收塑料。但是，使用废旧回收塑料制造塑料制品必须添加一部分新塑料原料，否则制品强度太低，既消耗了塑料原料，又增加了成本。使用本发明石毛母料，完全达到了添加新塑料原料作用，不但不增加成本，还要比废旧回收塑料价格还要低一些，大大降低了成本。因此，为大规模应用废旧回收塑料开创了新的途径。

3、与不同颗粒形状粉体混合使用，用于改性塑料产生的效果做了新的探索，并取得一定的效果。

4、粉体处理技术是应用粉体并取得良好效果的关键技术之一。本发明对粉体处理用了一种新的复合活化剂，并取得了很好的效果。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做进一步说明：

实施例1：

石毛和不合格滑石粉体母料，其配方由以下重量份的组分组成：800目的超细石毛和不合格滑石粉体70份、复合活化剂(铝酸酯∶硬脂酸∶乙烯-丙烯酸酯共聚物＝1∶1∶0.5)1份，聚乙烯蜡8份、载体10份。

加工工艺为：

1)混料：将上面配好的料放入高速混合器内，先活化处理，后分散性处理，然后混合均匀出料。

2)造粒：在双螺杆造粒机组上进行造粒，造出的颗粒即为成品。

实施例2：

石毛和不合格滑石粉体母料，其配方由以下重量份的组分组成：1000目的超细石毛和不合格滑石粉体80份、复合活化剂(铝酸酯∶硬脂酸∶乙烯-丙烯酸酯共聚物＝1∶1∶0.7)2份，聚丙烯蜡4份、乙烯丙烯酸共聚物5份、载体20份。

加工工艺同实施例1。

实施例3：

石毛和不合格滑石粉体母料，其配方由以下重量份的组分组成：1250目的超细石毛和不合格滑石粉体80份、复合活化剂1份，分散剂6份、相容剂10份、载体8份。

加工工艺同实施例1。

实施例4：

所述的石毛和不合格滑石粉体母料，该母料为透明粉体母料，是由以下重量份的组分组成：2500目的超细石毛和不合格滑石粉体40份，复合活化剂(铝酸酯∶硬脂酸∶乙烯-丙烯酸酯共聚物＝1∶1∶0.5)1份，共聚聚丙烯20份、载体30份。加工工艺同实施例1。

实施例5：

石毛和不合格滑石粉体母料，该母料为透明粉体母料，是由以下重量份的组分组成：3000目的超细石毛和不合格滑石粉体50份，复合活化剂复合活化剂(铝酸酯∶硬脂酸∶乙烯-丙烯酸酯共聚物＝1∶1∶0.5)1份，AS树脂15份、载体25份。加工工艺同实施例1。

实施例6：

所述的石毛和不合格滑石粉体母料，该母料为透明粉体母料，是由以下重量份的组分组成：2800目目的超细石毛和不合格滑石粉体60份，复合活化剂(铝酸酯∶硬脂酸∶乙烯-丙烯酸酯共聚物＝1∶1∶0.5)2份，AS树脂18份、载体20份。加工工艺同实施例1。

Claims (6)

1、滑石矿副产物石毛和不合格滑石废物在塑料中的应用，其特征在于：将滑石矿副产物石毛和不合格滑石粉体制成母料，用于塑料改性剂。

2、权利要求1所述的石毛和不合格滑石粉体母料，其特征在于该母料是由以下重量份的组分组成：800目-1250目的超细石毛和不合格滑石粉体70-80份、复合活化剂1-2份，分散剂4-8份、相容剂0-10份、载体8-20份。

3、权利要求1所述的石毛和不合格滑石粉体母料，其特征在于该母料为透明粉体母料，是由以下重量份的组分组成：2500目-3000目的超细石毛和不合格滑石粉体40-60份，复合活化剂1-2份，相容剂15-20份、载体20-30份。

4、根据权利要求2或3所述的石毛和不合格滑石粉体母料，其特征在于：所述的复合活化剂包括偶联剂、硬脂酸、聚合物单体，其重量比例为偶联剂∶硬脂酸∶聚合物单体＝1∶1∶(0.5-1)。

5、根据权利要求2所述的石毛和不合格滑石粉体母料，其特征在于：所述的分散剂选用聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、聚苯乙烯齐聚物、或无规物。

6、根据权利要求2或3所述的石毛和不合格滑石粉体母料，其特征在于：所述的相容剂选用EVA、乙烯丙烯酸共聚物、共聚聚丙烯、或AS树脂。