一种抗沉降的塑料填充母粒组合物及其生产方法技术

本发明专利技术涉及塑料包装材料技术领域，具体为一种抗沉降的塑料填充母粒组合物及其生产方法。本发明专利技术通过在物料中添加功能添加剂，利用塑料挤出机将物料制备成母粒时，功能添加剂产生的气体最终使在所制备的母粒中形成空泡而降低母粒的表观密度，使母粒的表观密度等于或接近用于制备塑料制品的塑料原料的密度，从而使在制备塑料制品过程中料斗内的母粒可更好的分散于塑料原料之间，避免因母粒的密度明显大于塑料原料的密度且在料斗持续震动下母粒逐渐沉降于料斗底部，进而可避免前后生产的塑料制品其所含成分不同而导致品质不稳定的问题。

A Settlement Resistant Plastic Filling Masterbatch Composition and Its Production Method

The invention relates to the technical field of plastic packaging materials, in particular to a Settlement-Resistant plastic filling masterbatch composition and a production method thereof. The present invention adds functional additives to the material and uses the plastic extruder to prepare the material into masterbatch. The gas generated by the functional additives eventually forms vacuoles in the prepared masterbatch and reduces the apparent density of the masterbatch, so that the apparent density of the masterbatch is equal to or close to the density of the plastic raw material used for preparing plastic products. Thus, the master batch in the hopper can be better dispersed between the plastic raw materials in the process of preparing plastic products, avoiding that the density of the master batch is obviously greater than that of the plastic raw materials, and the master batch gradually settles at the bottom of the hopper under the continuous vibration of the hopper, thus avoiding the products caused by the different components of the plastic products produced before and after. The problem of qualitative instability.

【技术实现步骤摘要】
一种抗沉降的塑料填充母粒组合物及其生产方法
本专利技术涉及塑料包装材料
，尤其涉及一种抗沉降的塑料填充母粒组合物及其生产方法。
技术介绍
碳酸钙作为填料加入到塑料中已经被广泛应用，可以改善制品的物理性能如光泽度、韧性、强度，并可提高制品的密度及硬度。特别是在使用纳米级的碳酸钙填料时，可以显著改善塑料制品的耐磨性及耐冲击性能，使塑料制品具有更佳的耐冲击性能。目前的碳酸钙填料母粒多为使用不同粒径级别的石灰石经过偶联剂处理后与润滑剂及载体树脂混炼并造粒制成母粒。这种母粒由于一般含有较高浓度的石灰石，密度较高，在工厂使用集中供料系统向挤出机或者注塑机中供料时候，母粒与制品的塑料原料粒子会以一定比例混合，由于两种粒子的密度差异，导致在供料系统及设备的加料口震动作用下，较高密度的母粒容易沉降到料斗底部，这会导致料斗中出现下方料口的供料含母粒较多，料斗上方母粒较少，进而引发先后生产的产品中的碳酸钙含量出现较大差异，不光产品重量出现较大波动，耐冲击强度也会出现下降，产品的质量稳定性低。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种抗沉降的塑料填充母粒组合物，通过在造粒过程中加入功能添加剂，可改变母粒组合物的密度，使母粒组合物具有抗沉降功能，用于解决塑料制品生产过程中母粒在料斗中沉降的问题，进而可获得碳酸钙含量稳定、品质稳定的塑料制品。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案。一种抗沉降的塑料填充母粒组合物，由以下重量份的各组分制成：功能添加剂0.01-5份，碳酸钙2-80份，偶联剂0.5-9份，润滑剂1-5份，塑料载体10-90份，且各组分的重量份之和为100份；所述功能添加剂为可在110-240℃的条件下产生气体的物质。优选的，所述功能添加剂选自酒石酸及其结晶水化合物、酒石酸盐及其结晶水化合物、柠檬酸及其结晶水化合物、柠檬酸盐及其结晶水化合物、碳酸氢钠及其结晶水化合物、碳酸氢钾及其结晶水化合物中的至少一种；所述酒石酸盐、酒石酸盐和碳酸氢盐为钾盐、钠盐、钙盐中的一种或多种。优选的，所述功能添加剂由可发生化学反应而产生气体的反应剂和辅助反应剂组成，取用反应剂和辅助反应剂的摩尔比为化学反应方程式中反应剂与辅助反应剂的系数比。更优选的，所述功能添加剂由可发生化学反应而产生气体的反应剂和辅助反应剂组成时，所述反应剂选自酒石酸及其结晶水化合物、酒石酸盐及其结晶水化合物、柠檬酸及其结晶水化合物、柠檬酸盐及其结晶水化合物中的至少一种；所述辅助反应剂选自碳酸盐及其结晶水化合物和碳酸氢盐及其结晶水化合物中的至少一种；所述的酒石酸盐、柠檬酸盐、碳酸盐和碳酸氢盐为钾盐、钠盐、钙盐中的一种或多种。优选的，所述塑料载体为烯烃类树脂。优选的，所述塑料载体选自以下物质中的至少一种：低密度线性聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯、聚乙烯以及由乙烯单体、丙烯单体、丁烯单体、己烯单体、辛烯单体中至少一种单体均聚或者共聚的聚合物。优选的，所述偶联剂为钛酸酯类偶联剂或铝酸酯类偶联剂。更优选的，所述铝酸酯类偶联剂选自符合以下通式的物质中的至少一种，所述通式为：[Al(O-R)3]n，R为烷基、酰氧基或烯丙基中的一种或多种。更优选的，所述钛酸酯类偶联剂选自符合以下通式的物质中的至少一种，所述通式为：RO-O(4-n)-Ti-(OX-R’Y)n，n＝2或3，其中RO-是烷氧基，OX-为羧基、烷氧基、磺酸基或磷基，R’是烷基或烷氧基，Y是羟基、氨基、环氧基或者含双键的基团。优选的，所述润滑剂选自液体石蜡、硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸锌、乙撑双硬脂酸酰胺中的至少一种。优选的，所述碳酸钙粉末的粒径分布为在0.2-400μm之间的任意分布。以上所述抗沉降的塑料填充母粒组合物的生产方法，包括以下步骤：S1、先将偶联剂、碳酸钙粉末及功能添加剂混合均匀，然后再向混合物中加入润滑剂并混合均匀，得到混合粉料；混合过程控制物料的温度不高于120℃。优选的，步骤S1中，以60r/min速度搅拌偶联剂、碳酸钙粉末及功能添加剂的混合物5min，向混合物中加入润滑剂后再继续以60r/min的速度搅拌10min，得到混合粉料。S2、将混合粉料和塑料载体加入塑料挤出机中，并经由塑料挤出机的机头挤出，得到挤出产物；设置所述塑料挤出机的进料段及压缩段的温度均低于功能添加剂可产生气体时的最低温度，均化段中设置温度最高的分控温段其温度为不低于功能添加剂可产生气体时的最低温度，模头温度为所述塑料载体可挤出成型的温度；并关闭塑料挤出机的排气系统。优选的，步骤S2后，还包括步骤S3，挤出产物冷却定型并吹干后，将挤出产物切割成颗粒，制得成品。优选的，所述塑料挤出机为双螺杆挤出机，所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为20-30:1。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术通过在物料中添加可在110-240℃的条件下产生气体的物质作为功能添加剂，利用塑料挤出机将物料制备成母粒时，功能添加剂产生的气体最终使在所制备的母粒中形成空泡而降低母粒的表观密度，使母粒的表观密度等于或接近用于制备塑料制品的塑料原料的密度，从而使在制备塑料制品过程中料斗内的母粒可更好的分散于塑料原料之间，避免因母粒的密度明显大于塑料原料的密度且在料斗持续震动下母粒逐渐沉降于料斗底部，进而可避免前后生产的塑料制品其所含成分不同而导致品质不稳定的问题。本专利技术通过添加适量的功能添加剂，制得的塑料填充母粒的表观密度适中，应用于制备塑料制品时其在塑料原料中可较均匀的分散，塑料制品的品质稳定性高。另外，本专利技术通过选用适宜的物质作为功能添加剂，功能添加剂的引入对塑料制品的韧性、耐冲击性等物理性能未产生不良影响。本专利技术的原理在于功能添加剂为一种在塑料正常加工温度区域内可以发生化学反应或自身分解而产生气体的组份，当塑料挤出机上的排气系统被关闭时，功能添加剂反应/分解产生的气体只能留在塑料挤出机的料筒内经过螺杆与并渗入塑料载体和碳酸钙等组份物料混匀中，当物料由塑料挤出机的机头挤出时，在离开塑料挤出机的机头时候由于外界压力小于挤出机内的压力变小，渗透在物料中的气体体积膨胀，将熔融状态的塑料胀大成类似“泡沫”的状态，经过冷却造粒后制得的成品(塑料填充母粒)，膨大的粒子其内含有大量由气体产生的空泡，这些空泡使包含了高含量的碳酸钙的粒子的表观密度大幅降低。在生产塑料制品时，由于塑料填充母粒填料粒子与塑料原料粒子的体积及密度相近，在料斗内震动不会导致物料中塑料填充母粒的含量在塑料原料粒子中的含量在料斗顶部与底部出现较大分散性差异，从而可保障因此所生产的产品塑料制品中碳酸钙含量稳定，因而塑料制品均一度高，重量稳定。具体实施方式为了更充分的理解本专利技术的
技术实现思路
，下面结合具体实施例对本专利技术的技术方案作进一步介绍和说明。实施例1本实施例提供一种抗沉降的塑料填充母粒组合物，以及该种抗沉降的塑料填充母粒组合物的生产方法。按重量比计算分别取用以下各组分：将偶联剂(二硬脂酰氧异丙基铝酸酯)与碳酸钙粉末(粒径在20-80um之间)以0.5:75.3重量份比例混合，取混合物75.8份；润滑剂(硬脂酸钙)取3份；功能添加剂(柠檬酸钠与碳酸氢钠以0.6:0.2重量份比混合)取0.8份；塑料载体(低密度线性聚乙烯，LLDPE)取21份。塑料填充母粒的生产方法：S1、先将偶联剂、碳酸钙粉末及功本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗沉降的塑料填充母粒组合物，其特征在于，由以下重量份的各组分制成：功能添加剂0.01‑5份，碳酸钙2‑80份，偶联剂0.5‑9份，润滑剂1‑5份，塑料载体10‑90份，且各组分的重量份之和为100份；所述功能添加剂为可在110‑240℃的条件下产生气体的物质。

【技术特征摘要】
1.一种抗沉降的塑料填充母粒组合物，其特征在于，由以下重量份的各组分制成：功能添加剂0.01-5份，碳酸钙2-80份，偶联剂0.5-9份，润滑剂1-5份，塑料载体10-90份，且各组分的重量份之和为100份；所述功能添加剂为可在110-240℃的条件下产生气体的物质。2.根据权利要求1所述一种抗沉降的塑料填充母粒组合物，其特征在于，所述功能添加剂选自酒石酸及其结晶水化合物、酒石酸盐及其结晶水化合物、柠檬酸及其结晶水化合物、柠檬酸盐及其结晶水化合物、碳酸氢钠及其结晶水化合物、碳酸氢钾及其结晶水化合物中的至少一种；所述酒石酸盐和酒石酸盐为钾盐、钠盐、钙盐中的一种或多种。3.根据权利要求1所述一种抗沉降的塑料填充母粒组合物，其特征在于，所述功能添加剂由可发生化学反应而产生气体的反应剂和辅助反应剂组成，取用反应剂和辅助反应剂的摩尔比为化学反应方程式中反应剂与辅助反应剂的系数比；所述反应剂选自酒石酸及其结晶水化合物、酒石酸盐及其结晶水化合物、柠檬酸及其结晶水化合物、柠檬酸盐及其结晶水化合物中的至少一种；所述辅助反应剂选自碳酸盐及其结晶水化合物和碳酸氢盐及其结晶水化合物中的至少一种；所述的酒石酸盐、柠檬酸盐、碳酸盐和碳酸氢盐为钾盐、钠盐、钙盐中的一种或多种。4.根据权利要求1-3中任一项所述一种抗沉降的塑料填充母粒组合物，其特征在于，所述塑料载体为烯烃类树脂。5.根据权利要求1-3中任一项所述一种抗沉降的塑料填充母粒组合物，其特征在于，所述偶联剂为钛酸酯类偶联剂或铝酸酯类偶联剂。6.根据权利要求5所述一种抗沉降的塑...

【专利技术属性】
技术研发人员：王龙呈，孙宜恒，
申请(专利权)人：广州立白企业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44