可提高塑料抗拉强度和断裂伸长率的填充母料制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种可提高塑料抗拉强度和断裂伸长率的填充母料制备工艺，是将改性无机粉体和弹性体材料、接枝相容剂、分散剂加入到双转子连续密炼机，混合出料，用对辊制粒机进行塑化、造粒、热切、风冷而制得的。以往通过将载体树脂，蜡、分散剂、粉体等加入密炼机，出料后通过提升机进入单螺杆挤出机进行造粒，无机粉体比例最能做到85%，流程复杂，能耗大，效率低。本发明专利技术通过失重计量和双转子连续密炼机可以进行连续作业，相比密炼机需要进行称料和间歇式操作，效率明显提高。用对辊制粒机替代单螺杆造粒机不但能耗大大降低，制得的改性填充母料更加扎实，而且易分散，无机粉体在本发明专利技术的填充母料的含量高达90%以上，有效降低了成本。

Preparation of Filled Master Material for Improving Tensile Strength and Breaking Elongation of Plastics

The invention discloses a filling masterbatch preparation process which can improve the tensile strength and elongation at break of plastics. It is prepared by adding modified inorganic powder and elastomer material, graft compatibilizer and dispersant to a double-rotor continuous mixer, mixing and discharging materials, plasticizing, granulating, hot cutting and air cooling with a roller granulator. In the past, by adding carrier resin, wax, dispersant and powder into the mixer, and after discharging, through the hoist into the single screw extruder for granulation, the proportion of inorganic powder can reach 85%, the process is complex, the energy consumption is large, and the efficiency is low. The invention can carry out continuous operation by weightlessness measurement and double-rotor continuous mixer, which needs weighing and intermittent operation compared with the mixer, and the efficiency is obviously improved. Replacing the single screw granulator with the counter-roller granulator not only reduces the energy consumption greatly, but also makes the modified filling masterbatch more solid and easy to disperse. The content of inorganic powder in the filling masterbatch of the invention is up to 90%, which effectively reduces the cost.

【技术实现步骤摘要】
可提高塑料抗拉强度和断裂伸长率的填充母料制备工艺
本专利技术属于填充母料制备
，具体涉及一种可提高塑料抗拉强度和断裂伸长率的填充母料制备工艺。
技术介绍
在塑料加工时科学的、适量的使用各种填料，不仅可以节约宝贵的以石油为原料制造出的合成树脂，而且还可以在降低塑料制品原材料成本的同时，改善塑料材料某些方面的性能。无机粉体能否作为塑料的填料至少需要满足两个条件：第一、无机粉体是无机物，塑料为有机物，两者相容性很差，对塑料的力学性能大大降低，因此，必须对无机粉体进行有机化改性处理；第二、无机粉体要具有较稳定的化学性质，在塑料的加工过程中不会出现融化、分解等现象，影响塑料的加工生产。近年来，滑石粉是生产填充母料使用最广泛的原料之一，滑石粉主要成分是含水的硅酸镁，分子式为Mg3[Si4O10](OH)2，属单斜晶系，晶体呈假六方或菱形的片状，偶见。比重2.7-2.8，折射率1.5，滑石粉可以作为透明填充母料的原料，但是，滑石粉与塑料之间也存在着巨大的差异，化学性质上滑石粉为无机盐水合物，而塑料为大分子的高分子有机聚合材料；物理结构上滑石粉是层状结构，而塑料为链状或网状结构。中国专利文献“一种透明填充母料及其制备工艺（授权公告号：CN103709484B）”公开了一种透明填充母料及其制备工艺，是将处理后的滑石粉与载体树脂、分散剂等通过双螺杆挤出机进行塑化、造粒、热切、风冷制成颗粒状母料，加入该母料制得的塑料制品密度较低，透光性和力学性能优异，具有广泛的应用价值。上述是采用对滑石粉进行表面的改性处理，然后与载体树脂共混挤出造粒制成母料，虽然利用通过表面处理改性的滑石粉制得的母料具有较好的力学性能、分散性、光学性和经济性，但滑石粉与塑料在物理与化学性质上的巨大差异导致了加入表面处理改性的滑石粉作为填料制成的塑料产品仍然存在抗拉强度、断裂伸长率、填充量不高等方面的缺陷和不足，从而阻碍和限制了滑石粉在此类类产品的广泛应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可提高塑料抗拉强度和断裂伸长率的填充母料制备工艺，以解决现有技术改性滑石粉作为填料制成的塑料产品仍然存在抗拉强度、断裂伸长率、填充量不高等方面的缺陷和不足的实际技术问题。为了解决以上技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种可提高塑料抗拉强度和断裂伸长率的填充母料制备工艺，包括以下步骤：S1：将无机粉体浸泡于无机混合酸中，浸泡2.5-3h后在温度为102-105℃下进行干燥4-6h，制得预处理的无机粉体；S2：将步骤S1制得的预处理的无机粉体研磨成粒径为1-60nm的粉体；S3：将步骤S2制得的粉体与硅氧烷加入到高速混合机中，在转速为3000-5000r/min，温度为130-140℃下搅拌20-35min，制得硅氧烷预改性处理的粉体；S4：向步骤S3制得的硅氧烷预改性处理的粉体中加入三氟溴丙烯单体，在转速为1000-2000r/min，超声波功率为400-600W，温度为92-96℃下进行无机粉体表面聚合包覆，制得改性无机粉体；S5：将步骤S4制得的改性无机粉体和弹性体材料、接枝相容剂、分散剂加入到双转子连续密炼机，混合出料，用对辊制粒机进行塑化、造粒、热切、风冷，制得可提高塑料抗拉强度和断裂伸长率的填充母料。进一步地，步骤S1中所述的无机粉体为滑石粉。进一步地，所述滑石粉的粒径为0.1-6μm。进一步地，步骤S1中所述无机混合酸为浓度13-15wt%的硫酸、浓度24-30wt%的磷酸、浓度16-22wt%的硝酸按体积比3-5:2-4:2-3组成的混合酸。进一步地，步骤S3中所述的的硅氧烷为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。进一步地，步骤S5中所述的弹性体材料为戊金属聚乙烯。进一步地，步骤S5中所述的接枝相容剂为PP-g-MAH相容剂。进一步地，步骤S5中所述的分散剂为氧化聚乙烯蜡。进一步地，步骤S5中所述混合出料的条件：在转速为800-1000r/min的速度下混合15-30min出料。进一步地，所述混合出料的条件：在转速为1000r/min的速度下混合15min出料。本专利技术具有以下有益效果：（1）以往通过将载体树脂，蜡、分散剂、粉体等加入密炼机，出料后通过提升机进入单螺杆挤出机进行造粒。无机粉体比例最能做到85%，流程复杂，能耗大，效率低。本专利技术通过失重计量和双转子连续密炼机可以进行连续作业，相比密炼机需要进行称料和间歇式操作，效率明显提高。用对辊制粒机替代单螺杆造粒机不但能耗大大降低，制得的改性填充母料更加扎实，而且易分散，无机粉体在本专利技术的填充母料的含量高达90%以上，有效降低了成本。（2）采用本专利技术的填充母料可显著提高塑料的抗拉强度、断裂伸长率，制备成本低，因而可用于塑料填充造粒，填充注塑，吹膜填充，拉丝填充等方面。具体实施方式为便于更好地理解本专利技术，通过以下实例加以说明，这些实例属于本专利技术的保护范围，但不限制本专利技术的保护范围。在实施例中，所述可提高塑料抗拉强度和断裂伸长率的填充母料，以重量份为单位，包括如下原料：无机粉体92-115份、弹性体材料5-6.5份、接枝相容剂1.5-2份、分散剂0.6-1.2份、硅氧烷0.8-1.4份、三氟溴丙烯单体1.2-2份；所述的弹性体材料为戊金属聚乙烯；所述的无机粉体为滑石粉；所述滑石粉的粒径为0.1-6μm；所述的接枝相容剂为PP-g-MAH相容剂；所述的分散剂为氧化聚乙烯蜡；所述的的硅氧烷为γ-氨丙基三乙氧基硅烷；所述的可提高塑料抗拉强度和断裂伸长率的填充母料的制备工艺，包括以下步骤：S1：将粒径为0.1-6μm的无机粉体浸泡于无机混合酸中，所述无机混合酸为浓度13-15wt%的硫酸、浓度24-30wt%的磷酸、浓度16-22wt%的硝酸按体积比3-5:2-4:2-3组成的混合酸，浸泡2.5-3h后在温度为102-105℃下进行干燥4-6h，制得预处理的无机粉体；S2：将步骤S1制得的预处理的无机粉体研磨成粒径为1-60nm的粉体；S3：将步骤S2制得的粉体与硅氧烷加入到高速混合机中，在转速为3000-5000r/min，温度为130-140℃下搅拌20-35min，制得硅氧烷预改性处理的粉体；S4：向步骤S3制得的硅氧烷预改性处理的粉体中加入三氟溴丙烯单体，在转速为1000-2000r/min，超声波功率为400-600W，温度为92-96℃下进行无机粉体表面聚合包覆，制得改性无机粉体；S5：将步骤S4制得的改性无机粉体和弹性体材料、接枝相容剂、分散剂加入到双转子连续密炼机，在转速为800-1000r/min的速度下混合15-30min出料，用对辊制粒机进行塑化、造粒、热切、风冷，制得可提高塑料抗拉强度和断裂伸长率的填充母料。下面通过更具体实施例对本专利技术进行说明。实施例1一种可提高塑料抗拉强度和断裂伸长率的填充母料，以重量份为单位，包括如下原料：无机粉体93份、弹性体材料5份、接枝相容剂1.6份、分散剂0.6份、硅氧烷0.8份、三氟溴丙烯单体1.2份；所述的弹性体材料为戊金属聚乙烯；所述的无机粉体为滑石粉；所述滑石粉的粒径为0.2-5μm；所述的接枝相容剂为PP-g-MAH相容剂；所述的分散剂为氧化聚乙烯蜡；所述的的硅氧烷为γ-氨丙基三乙氧基硅烷；所述的可提高塑料抗拉强度和断裂伸长率的填充母料的制备工艺，包括以下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可提高塑料抗拉强度和断裂伸长率的填充母料制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1：将无机粉体浸泡于无机混合酸中，浸泡2.5‑3h后在温度为102‑105℃下进行干燥4‑6h，制得预处理的无机粉体；S2：将步骤S1制得的预处理的无机粉体研磨成粒径为1‑60nm的粉体；S3：将步骤S2制得的粉体与硅氧烷加入到高速混合机中，在转速为3000‑5000r/min，温度为130‑140℃下搅拌20‑35min，制得硅氧烷预改性处理的粉体；S4：向步骤S3制得的硅氧烷预改性处理的粉体中加入三氟溴丙烯单体，在转速为1000‑2000r/min，超声波功率为400‑600W，温度为92‑96℃下进行无机粉体表面聚合包覆，制得改性无机粉体；S5：将步骤S4制得的改性无机粉体和弹性体材料、接枝相容剂、分散剂加入到双转子连续密炼机，混合出料，用对辊制粒机进行塑化、造粒、热切、风冷，制得可提高塑料抗拉强度和断裂伸长率的填充母料。

【技术特征摘要】
1.一种可提高塑料抗拉强度和断裂伸长率的填充母料制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1：将无机粉体浸泡于无机混合酸中，浸泡2.5-3h后在温度为102-105℃下进行干燥4-6h，制得预处理的无机粉体；S2：将步骤S1制得的预处理的无机粉体研磨成粒径为1-60nm的粉体；S3：将步骤S2制得的粉体与硅氧烷加入到高速混合机中，在转速为3000-5000r/min，温度为130-140℃下搅拌20-35min，制得硅氧烷预改性处理的粉体；S4：向步骤S3制得的硅氧烷预改性处理的粉体中加入三氟溴丙烯单体，在转速为1000-2000r/min，超声波功率为400-600W，温度为92-96℃下进行无机粉体表面聚合包覆，制得改性无机粉体；S5：将步骤S4制得的改性无机粉体和弹性体材料、接枝相容剂、分散剂加入到双转子连续密炼机，混合出料，用对辊制粒机进行塑化、造粒、热切、风冷，制得可提高塑料抗拉强度和断裂伸长率的填充母料。2.根据权利要求1所述的可提高塑料抗拉强度和断裂伸长率的填充母料制备工艺，其特征在于，步骤S1中所述的无机粉体为滑石粉。3.根据权利要求2所述的可提高塑料抗拉强度和断裂伸长率的填充母料制备工艺，其特征在于，所述滑石粉的粒径为0.1-6μm。4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭辉，李海航，黄观，宾雪，
申请(专利权)人：柳州市海达新型材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45