高低压聚乙烯聚丙烯通用粒状填料的制备方法技术

一种高低压聚乙烯、聚丙烯通用粒状填料的制备方法，该方法包括使作为高分子材料填料的元素周期表第Ⅱ族金属元素的碳酸盐粉末与烃类润滑物质或有机羧酸及其酯一起混合搅拌，对该碳酸盐粉末进行表面处理，在处理的同时或在处理之后，添加偶联剂，搅拌均匀后，再添加高分子材料，搅拌均匀后挤出切粒。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种对高低压聚乙烯、聚丙烯都适用的无机填料的制备方法，特别是涉及一种对高低压聚乙烯、聚丙烯具有良好亲和性和分散性，易于调合的填料的制备方法。众所周知，常用的无机填料有金属碳酸盐和硅酸盐粉末，这些填料可广泛地应用于塑料、橡胶、涂料等领域。合理地选择填料可最大限度地改进塑料性能，扩展其应用领域，节约合成树脂原料，节约能源，降低成本。但是，如果将天然产生的各种金属碳酸盐等粉碎，而不加任何处理就添加到高分子材料中，由于两种物质间的亲合性很差，以及产生的二次凝聚等原因，会出现分散不均匀的现象，使其用途及作用受到限制，提高性能的效果也不明显。另外，现有的高分子树脂材料一般为粒状，在以金属碳酸盐粉末形式填充到高分子材料中时，由于粒状树脂与粉末状填料比重不一样，混合不匀，不能进行有效的高浓度填充。从而也达不到改善最终产品性能的目的。为了克服上述缺点，人们曾应用了各种方法，如选用粒径均一的粉末或颗粒，或进行表面处理等。但是前者因粉粒与有机物的亲和性差常常产生二次凝聚，致使调合不均匀，分散不良，从而使高分子材料改进效果不大;而后者，即对粉末、颗粒进行表面处理等，这种方法是指所谓的湿式法，其大致步骤是在氢氧化钙水溶液中加入表面活性剂、金属皂或脂肪酸等，再通入碳酸气使其生成碳酸钙，再将制得的碳酸钙脱水、干燥，然后粉碎制成表面特性优良的表面处理碳酸钙粉末，或者，在硬脂酸等有机羧酸或其衍生物(如各种硬脂酸的酯)的水溶液中加入碳酸钙并搅拌均匀，干燥后粉碎制成表面特性优良的表面处理过的碳酸钙粉末。但是这种湿式法的缺点是制造工艺繁琐、效率低、成本高等。除上述方法外，还有将各种金属碳酸盐粉末与上述试剂在脱水条件下混合搅拌均匀，使金属盐颗粒表面形成一层有机羧酸钙及其它盐的包覆层。这种方法很早以前人们就已经知道了，但填料分散性和表面光泽性等不够好，影响了塑料的加工效果。本专利技术者为了克服上述各种现有技术的缺点，进行了大量细致的研究工作，抛弃了过去的表面处理法，发现了以金属碳酸盐吸附或结合烃类物质或有机羧酸及其酯，再与偶联剂一起搅拌，然后与少量高分子树脂再搅拌的方法，找到了获得优异分散性、表面特性及其它提高性能效果的新途径。更确切地说，100份金属碳酸盐粉末在用少量的烃类物质(约0.05～15份)和/或有机羧酸或其衍生物(约0.1～12份)进行表面处理的同时或处理之后，再按每100份金属碳酸盐加入0.1～10份偶联剂等试剂的方式加入偶联剂并高速搅拌，使粉末颗粒表面形成一包覆层，然后再加入1～15份高分子材料，高速搅拌并挤出、切粒。为提高填料的分散性、高浓度填充性，本专利技术方法的特征是预先使填料吸附或结合所需的润滑剂和偶联剂等试剂，然后再与少量的高分子材料掺合搅拌均匀。从而可大幅度地改善填料对高分子材料的调合性。本专利技术方法中所用的粉末是指粉末颗粒平均粒径120～600目的元素周期表第Ⅱ族金属碳酸盐粉末，如碳酸钙粉末，其单一物质或混合物均可。组成中含有一定量的水和物、复合盐或其它矿物亦可。本专利技术方法所使用的烃类润滑剂有液体石蜡、天然石蜡、微晶石蜡、聚乙烯蜡、氯代烃、氟代烃，通常以其中的一种石蜡或两种以上的混合物加入，其用量根据使用目的和条件可以适当调整，但为充分发挥本专利技术的效果，每100份金属碳酸盐粉末中可以加入0.05～15份，而以2～10份为最佳。本专利技术方法所使用的有机羧酸及其衍生物有月桂酸、肉豆蔻酸、软脂酸、硬脂酸、亚油酸、硬脂酸钙、硬脂酸铅、硬脂酸丁酯等饱和脂肪酸或不饱和脂肪酸及其各种酯。可单独使用其中的一种，也可几种混合起来使用。其用量一般为每100份金属碳酸盐粉末可用0.1～12份，以0.5～6份为最佳。本专利技术方法中所使用的偶联剂为钛酸酯类偶联剂，主要有异丙基(二辛基磷酸酯基)钛酸酯、异丙基(二辛基焦磷酸酯基)钛酸酯、二(二辛基磷酸酯基)氧代醋酸钛、二(二辛基磷酸酯基)乙撑钛酸酯、四辛氧基钛二(二月桂基亚磷酸酯基)钛酸酯等。其添加量为每100份金属碳酸盐粉末用0.1～10份，以0.5～3份为最佳。本专利技术方法中所用的高分子材料有高压聚乙烯、聚丙烯等，其用量为每100份金属碳酸盐粉末用1～15份，尤其是2～11份最佳。本专利技术的方法是使用金属碳酸盐(如碳酸钙)和烃类物质或有机羧酸类物质以及偶联剂在高速剪切热合机中捏合后再加入少量高分子材料(如高压聚乙烯)，然后经单螺杆挤出机或双螺杆挤出机捏合并切粒，从而制成高低压聚乙烯、聚丙烯的通用填料。用本专利技术的方法制得的填料，几乎看不到二次凝聚现象，当与高分子材料拌合时，表现出极好的光泽性、分散性以及与有机高分子材料的亲合性等。另外，本专利技术填料的制备方法简单，成本低廉、便宜，而且具有极好的分散性和亲合性、对高分子材料可实现高浓度填充配合，所以，从经济角度看也是一种极好的填料。下面用实施例对本专利技术进一步说明。实施例将120～600目的轻质碳酸钙粉末100份加入搅拌机，在60℃的温度下添加天然石蜡10份，异丙基(二辛基焦磷酸酯基)钛酸酯偶联剂1份。高速搅拌15份，然后向上述混合物中加入10份高压聚乙烯，再经双螺杆挤出机搅拌捏合10分钟后切粒，便可制得高低压聚乙烯、聚丙烯的通用填粒。应用例1用不同份数的上述实施例制得的填料与聚乙烯(1F7B型)100份一起放入混炼机中，在常温下混合均匀，将混合均匀的组合物在150℃，模具温度为100℃的条件下，在注射成形机上成形，制出样板，然后按GB1039-79《塑料力学性能试验方法总则》等各项测试方法测出各项性能，结果列于表1中，表1中的对照例为未用本专利技术填料的白板。表1 从表1中可以看出，对于聚乙烯使用本专利技术的填料可以提高其调合性能。应用例2用不同份数的填料(由实施例提供)和100份聚丙烯(2401型)混合均匀，在挤出机中将树脂升温到260℃，调均树脂混合物，在塑料组合物为260℃，模具温度为180℃条件下，在注射成形机上成形后，制成样板条，然后按GB1039-79《塑料力学性能试验方法总则》进行各项性能试验，其结果列于表2中，表2中的对照例为未加本专利技术填料的聚丙烯。表2 从表2可以看出，本专利技术的填料对聚丙烯有良好的亲合性，并提高了聚丙烯塑料的性能。权利要求1.一种高低压聚乙烯、聚丙烯通用粒状填料的制备方法，该方法包括使作为高分子材料填料的元素周期表第II族金属元素的碳酸盐粉末与烃类润滑物质或有机羧酸及其酯一起混合搅拌，对该碳酸盐粉末进行表面处理，在处理的同时或在处理之后，添加偶联剂，搅拌均匀后，再添加高分子材料，搅拌均匀后挤出切粒。2.根据权利要求1所述的方法，其中所说的表面处理采用高速剪切热合机进行。3.根据权利要求1所述的方法，其中每100份的金属碳酸盐粉末与0.05～15份的烃类润滑物质、0.1～10份的偶联剂混合均匀，然后再与1～15份的高分子材料混合均匀，所说的份数均指重量份数。4.根据权利要求1所述的方法，其中每100份的金属碳酸盐粉末与0.1～12份的有机羧酸或其衍生物、0.1～10份的偶联剂混合均匀，然后再与5～15份的高分子材料混合均匀，所说的份数均指重量份数。5.根据权利要求3或4所说的方法，其中所说的金属碳酸盐粉末为碳酸钙粉末。6.根据权利要求3所说的方法，其中所说的烃类润滑物质为液体石蜡、天然石蜡、微晶石蜡、聚乙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高低压聚乙烯、聚丙烯通用粒状填料的制备方法，该方法包括使作为高分子材料填料的元素周期表第ＩＩ族金属元素的碳酸盐粉末与烃类润滑物质或有机羧酸及其酯一起混合搅拌，对该碳酸盐粉末进行表面处理，在处理的同时或在处理之后，添加偶联剂，搅拌均匀后，再添加高分子材料，搅拌均匀后挤出切粒。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：张春芳，
申请(专利权)人：张春芳，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]