纳米碳酸钙透明母料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种纳米碳酸钙透明母料及其制备方法，所述母料由一定配比的载体树脂、混合粉体、表面改性剂、分散润滑剂和透明剂组成；制备时将各原料按配比配好，依次经过高速混合机、密炼机、双腕（强制）喂料机被喂入到单（双）螺杆挤出机挤出、风冷热切制得。本发明专利技术的纳米碳酸钙透明母料，不仅大幅度降低了产品成本，还有效地改变制品的刚性、热变形温度、尺寸稳定性、透明度和表面光泽度等。

Nano calcium carbonate transparent masterbatch and its preparation method

The invention discloses a nanometer calcium carbonate transparent masterbatch and preparation method thereof, wherein the masterbatch by the carrier resin, a certain proportion of mixed powder, surface modification agent, dispersing lubricant and transparent agent; preparation of the raw materials in proportion with good, followed by high speed mixing machine, mixer, wrists (Compulsory) feeding machine is fed to a single (double) screw extruder, cooling are prepared. The nano calcium carbonate transparent masterbatch of the invention not only greatly reduces the cost of products, but also effectively changes the rigidity, thermal deformation temperature, dimensional stability, transparency and surface gloss of products.

【技术实现步骤摘要】
纳米碳酸钙透明母料及其制备方法
本专利技术涉及纳米碳酸钙及塑料
，具体是一种纳米碳酸钙透明母料及其制备方法。
技术介绍
塑料制品在当今世界上占有极为重要的地位，多年来塑料制品的生产在世界各地高速度发展，应用领域也在不断扩大，小到日常生活用品，大到工企业产品，由低端产品向高端产品、由不透或半透向透明包装发展。为了提高和改变塑料制品的性能，通常采用加入填充母料、透明母料来改性的方法，这只能符合低端塑料制品市场需求，对于高端透明塑料制品，尤其是对力学性能、透明度要求极高的塑料制品来说，更是难题之一。为解决塑料制品透明度问题，目前主要填料采用元明粉或硫酸钡，但因硫酸钡比重太大，应用受到一定的局限性；又因元明粉是一种强极性物质，易吸收空气中水分，都存在短时间析出现象而造成塑料制品外观“喷霜”、“长毛”现象，且加工过程中腐蚀设备，应用中也受到限制。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述现有技术中存在的问题，而提供一种纳米碳酸钙透明母料及其制备方法。本专利技术是通过如下技术方案实现的：一种纳米碳酸钙透明母料，由下列重量份数的各原料制成：载体树脂15-35份、混合粉体60-80份、表面改性剂0.5-3份、分散润滑剂3-5份、透明剂0.5-1份。作为优选的技术方案，所述的载体树脂为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯中的一种或任意比例混合的几种。作为优选的技术方案，载体树脂为粉料，目数不小于60目。作为优选的技术方案，所述的混合粉体为纳米碳酸钙和透明粉混合的粉体。作为优选的技术方案，所述的纳米碳酸钙的粒度不大于50nm，透明粉的粒度不大于9µm。作为优选的技术方案，所述的表面改性剂为钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、多元复合偶联剂中的一种或任意比例混合的几种。作为优选的技术方案，所述的分散润滑剂为低分子量聚乙烯蜡、白油中的一种或任意比例混合的两种。上述纳米碳酸钙透明母料的制备方法，包括如下步骤：1）按各原料的重量份数分别称取各原料备用；2）先将混合粉体加入到已经105℃恒温设置的高速混合机中并进行搅拌，然后再加入表面改性剂并继续搅拌，接着再加入分散润滑剂并继续搅拌，最后再加入透明剂和载体树脂并继续搅拌，充分搅拌后制得混合物料；3）将步骤2）中得到的混合物料放入已经恒温设置的密炼机中，恒温温度为120～150℃、密炼时间10～15分钟，最后混合物料被密炼成团；4）通过提升机将步骤3）中得到的成团的混合物料放入双腕（强制）喂料机中，成团的混合物料经过双腕（强制）喂料机被喂入到单（双）螺杆挤出机中，单（双）螺杆挤出机的温度控制在170～180℃，最后经挤出、切粒、风冷、包装，即得到了所述的纳米碳酸钙透明母料。本专利技术选用的载体树脂进行了深加工，将其冷磨成粉状，目数不小于60目，其特点在于可以使不同成份的材料混合融解的更理想，减少了在生产加工中粒料的三态变化过程，即：玻璃态、高弹态和粘流态，从而缩短了加工时间，减少塑料在机体中停留时间，分子链条断链及物料降解都在无形中得到缓解，结晶速度的变化，对透明度自然不会受到直接影响；加上选用透明度极高的聚苯乙烯，从原料选择到过程加工，都不会影响其透明度；所述的混合粉体为纳米碳酸钙和透明粉，纳米碳酸钙为使用“重力反应器”而制得的一种粒子稳定、粒径适中（不大于50nm）的纳米碳酸钙，透明粉为粒径不大于9µm，两种混合物克服了纯纳米钙制备困难及表面处理不好的缺点，纯透明粉腐蚀设备、制品喷霜、长毛、不透光、力学性能差等现象。进一步地，透明剂的加入，通过提供晶核促进树脂结晶，加快制品结晶速度，使得晶粒结构细微化，从而提高制品的刚性、热变形温度、尺寸稳定性、透明度和表面光泽度。本专利技术纳米碳酸钙透明母料具有如下优点：1）透明性好，添加量为30份时制品的透光率仍能达到90%以上；2）能提高制品表面光亮度、刚性、热变形温度、抗蠕变性，同时改善及缩短制品生产周期，节省树脂用量，降低生产成本；3）使用方便，无须改变原有设备、工艺条件；4）应用广泛薄膜、片材、管材、容器等领域。本专利技术纳米碳酸钙透明母料的制备方法中，采用“密炼机”具有如下优点：1）具有高剪切性能，混炼效果极佳，分散性好；2）无粉尘环保污染；3）产品质量稳定、产能高、成本低。本专利技术通过对空白样、添加普通母料以及添加本专利技术母料的制品进行测试，测试结果如下表：通过上表可知，添加了本专利技术母料的制品其性能得到了非常显著的提高。综上所述，本专利技术的技术方案与现有技术相比，其创新包括如下几点：1）载体树脂进行了深加工，冷磨成了目数不小于60目的粉料；2）载体树脂采用了本身就具有高透明的聚苯乙烯等；3）混合粉体采用纳米碳酸钙和透明粉混用，优缺点互补；4）透明剂的加入使得制品在外观及性能上都得到进一步的优化；5）使用了具有高分散、高混炼的密炼机进行制备。本专利技术的纳米碳酸钙透明母料，不仅大幅度降低了产品成本，还有效地改变制品的刚性、热变形温度、尺寸稳定性、透明度和表面光泽度等。具体实施方式为了使本领域技术人员更好的理解本专利技术，以下结合具体实施例对本专利技术作进一步清楚、完整的说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。实施例1每份为1g一种纳米碳酸钙透明母料，由下列重量份数的原料制成：载体树脂35份、混合粉体60份、表面改性剂0.5份、分散润滑剂3份、透明剂0.5份；其中，所述的载体树脂为聚苯乙烯，该聚苯乙烯的熔指为2-5g/10min，并经冷磨制成80目的粉料体；所述的混合粉体是由40份粒径为40nm的纳米碳酸钙和20份粒径为9µm的透明粉混合而成的；所述的表面改性剂为钛酸酯偶联剂；所述的分散润滑剂是由2份低分子量聚乙烯蜡和1份白油组成。上述的纳米碳酸钙透明母料的制备方法，包括如下步骤：1）按各原料的重量份数分别称取各原料备用；2）先将纳米碳酸钙和透明粉加入到已经105℃恒温设置的高速混合机中搅拌8分钟，然后再加入钛酸酯偶联剂并搅拌3分钟，接着再加入低分子量聚乙烯蜡和白油并继续搅拌3分钟，最后再加入透明剂和聚苯乙烯并继续搅拌2分钟，最终制得混合物料；3）将步骤2）中得到的混合物料放入已恒温设置好的密炼机中，恒温温度为150℃、密炼时间为15分钟，最后混合物料被密炼成团；4）通过提升机将步骤3）中得到的成团的混合物料放入双腕（强制）喂料机中，成团的混合物料经过双腕（强制）喂料机被喂入到单（双）螺杆挤出机中，单（双）螺杆挤出机的温度控制在175℃，最后经挤出、切粒、风冷、包装，即得到了所述的纳米碳酸钙透明母料。实施例2每份为1kg一种纳米碳酸钙透明母料，由下列重量份数的原料制成：载体树脂20份、混合粉体70份、表面改性剂1份、分散润滑剂2.5份、透明剂0.8份；其中，所述的载体树脂为聚苯乙烯和聚乙烯，具体是由10份熔指为2-5g/10min的聚苯乙烯和10份熔指为5-10g/10min的聚乙烯混合而成，并经冷磨制成目数为70目的粉料体；所述的混合粉体由35份粒径为50nm的纳米碳酸钙和35份粒径为7µm透明粉混合组成；所述的表面改性剂是由0.5份的钛酸酯偶联剂和0.5份的铝酸酯偶联剂混合组成；所述的分散润滑剂是由2份低分子量聚乙烯蜡和0.5份白油混合组成。上述的纳米碳酸钙透明母料的制备方法，包括如下步骤：1）按各原料的重量份数分别称取各原料备本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米碳酸钙透明母料，其特征在于，由下列重量份数的各原料制成：载体树脂15‑35份、混合粉体60‑80份、表面改性剂0.5‑3份、分散润滑剂3‑5份、透明剂0.5‑1份。

【技术特征摘要】
1.一种纳米碳酸钙透明母料，其特征在于，由下列重量份数的各原料制成：载体树脂15-35份、混合粉体60-80份、表面改性剂0.5-3份、分散润滑剂3-5份、透明剂0.5-1份。2.根据权利要求1所述的纳米碳酸钙透明母料，其特征在于：所述的载体树脂为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯中的一种或任意比例混合的几种。3.根据权利要求2所述的纳米碳酸钙透明母料，其特征在于：所述的载体树脂为粉料，目数不小于60目。4.根据权利要求1所述的纳米碳酸钙透明母料，其特征在于：所述的混合粉体为纳米碳酸钙和透明粉混合的粉体。5.根据权利要求4所述的纳米碳酸钙透明母料，其特征在于：所述的纳米碳酸钙的粒度不大于50nm，透明粉的粒度不大于9µm。6.根据权利要求1所述的纳米碳酸钙透明母料，其特征在于：所述的表面改性剂为钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、多元复合偶联剂中的一种或任意比例混合的几种。7.根据权利要求1所述的纳米碳酸钙透明母料，其特征在于：所述的分散润滑剂为低分子量聚乙烯蜡、白油中的一种或任意比例混合的两种。8.如权利要求1-7中任一所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕国章，韩国芳，杨芮平，
申请(专利权)人：山西新泰恒信纳米材料有限公司，
类型：发明
国别省市：山西,14