一种降低塑料尺寸收缩率的复合矿物粉体及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种降低塑料尺寸收缩率的复合矿物粉体及其制备方法和应用，属于精细化工技术领域。本发明专利技术将硅微粉、滑石粉和硅灰石粉三种无机矿物进行复合，较单一的矿物可显著降低塑料制品的尺寸收缩率；通过添加复合分散剂可提高矿物粉体的分散性；通过采用pH调节剂和抗静电剂，可减少矿物粉体的团聚，进而有利于矿物粉体作用的充分发挥；本发明专利技术采用复合表面改性剂对矿物粉体进行表面改性处理，提高了复合矿物粉体与塑料基体树脂间的结合力。本发明专利技术各组分配合作用，得到的复合矿物粉体在降低尺寸收缩率的同时可显著提高塑料制品的综合性能。

【技术实现步骤摘要】
一种降低塑料尺寸收缩率的复合矿物粉体及其制备方法和应用
本专利技术涉及精细化工
，尤其涉及一种降低塑料尺寸收缩率的复合矿物粉体及其制备方法和应用。
技术介绍
塑料收缩率是指塑料制件在成型温度下尺寸与从模具中取出冷却至室温后尺寸之差的百分比，它反映的是塑料制件从模具中取出冷却后尺寸缩减的程度。随着塑料制品应用范围的不断增大，其应用领域对制品提出了更加严格的要求，让塑料制品从模具加工出来后最大限度的保持原来的尺寸成为了众多领域的新要求(如汽车内饰件需要尺寸稳定、PVC板片材需要尺寸收缩率要小)。为了改善塑料制品的尺寸收缩率，一般在塑料制品中添加无机非金属矿物粉体填料。但单一的使用一种无机非金属粉体填料无法满足产品综合性能的要求，如何充分发挥各非金属矿物粉体填料的综合性能特点，制备新型功能性无机复合矿物粉体成为了新的热点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种降低塑料尺寸收缩率的复合矿物粉体及其制备方法和应用，本专利技术的复合矿物粉体可显著降低塑料制品的尺寸收缩率，同时可获得综合性能优异的塑料制品。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种降低塑料尺寸收缩率的复合矿物粉体，包括以下制备原料：矿物粉体、复合分散剂、pH调节剂、抗静电剂和表面改性剂；所述矿物粉体包括硅微粉、滑石粉和硅灰石粉；所述硅微粉、滑石粉和硅灰石粉的质量比为1:(5～10):(5～10)；所述复合分散剂的质量为矿物粉体质量的7～15‰；所述pH调节剂的质量为矿物粉体质量的3～7‰；所述抗静电剂的质量为矿物粉体质量的5～9‰；所述表面改性剂为低聚短链烷基硅烷偶联剂和脂肪酸聚氧乙烯酯的复合物，其中，低聚短链烷基硅烷偶联剂的质量占矿物粉体质量的0.5～2％，脂肪酸聚氧乙烯酯的质量占矿物粉体质量的0.5～1.5％。优选的所述硅微粉由二氧化硅原矿经破碎、球磨粉碎得到；所述硅微粉的粒度为1000～2000目；所述滑石粉由滑石原矿经破碎、气流粉碎得到；所述滑石粉的粒度为2000～4000目；所述硅灰石粉由硅灰石原矿经破碎、气流粉碎得到；所述硅灰石粉的粒度为1500～3000目。优选的，所述复合分散剂为聚丙烯酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠和油酸钠中的至少一种与乙二醇的混合物。优选的，所述pH调节剂为柠檬酸、酒石酸、山梨酸、偏酒石酸、苹果酸和乳酸中的至少两种。优选的，所述抗静电剂为甜菜碱、十八烷基三甲基氯化铵、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯盐、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐和聚苯乙烯磺酸盐的至少一种。本专利技术提供了上述方案所述复合矿物粉体的制备方法，包括以下步骤：将矿物粉体、复合分散剂与水混合，得到复合浆料；向所述复合浆料中加入pH调节剂和抗静电剂，将所得浆料进行干燥，得到粉料；将所述粉料与表面改性剂混合，进行改性，得到降低塑料尺寸收缩率的复合矿物粉体。优选的，所述复合浆料的固含量为30～50％。优选的，所述改性的温度为130～165℃，改性时间为45～60min。优选的，所述干燥的方式为闪蒸干燥，所述闪蒸干燥的进风温度在330℃以上，出风温度在120℃以上，旋转叶片速度400～600r/min。本专利技术提供了上述方案所述复合矿物粉体或上述方案所述制备方法制备得到的复合矿物粉体在塑料制品中的应用。本专利技术提供了一种降低塑料尺寸收缩率的复合矿物粉体，包括以下制备原料：矿物粉体、复合分散剂、pH调节剂、抗静电剂和表面改性剂；所述矿物粉体包括硅微粉、滑石粉和硅灰石粉；所述硅微粉、滑石粉和硅灰石粉的质量比为1:5～10:5～10；所述复合分散剂的质量为矿物粉体质量的7～15‰；所述pH调节剂的质量为矿物粉体质量的3～7‰；所述抗静电剂的质量为矿物粉体质量的5～9‰；所述表面改性剂的质量为矿物粉体质量的1～3.5％；所述表面改性剂为低聚短链烷基硅烷偶联剂和脂肪酸聚氧乙烯酯的复合物，其中，低聚短链烷基硅烷偶联剂的质量占矿物粉体质量的0.5～2％，脂肪酸聚氧乙烯酯的质量占矿物粉体质量的0.5～1.5％。本专利技术将硅微粉、滑石粉和硅灰石粉三种无机矿物进行复合，较单一的矿物可显著降低塑料制品的尺寸收缩率；通过添加复合分散剂可提高矿物粉体的分散性；通过采用pH调节剂和抗静电剂，可减少矿物粉体的团聚，进而有利于矿物粉体作用的充分发挥；本专利技术采用复合表面改性剂对矿物粉体进行表面改性处理，提高了复合矿物粉体与塑料基体树脂间的结合力。本专利技术各组分配合作用，得到的复合矿物粉体在降低尺寸收缩率的同时可显著提高塑料制品的综合性能。进一步的，本专利技术中的三种不同的矿物材料采用不同的研磨工艺进行研磨，保证了滑石粉(水合硅酸镁)的层片状结构和硅灰石(硅酸钙)的针状结构，充分利用了无机矿物粉体自身的结构制备综合力学性能佳的塑料制品。本专利技术提供了上述方案所述降低塑料尺寸收缩率的复合矿物粉体的制备方法，本专利技术的制备方法为液相复合，与传统的粉体干法搅拌混合工艺相比较，其结合面更大，复合效果更均匀。此外，本专利技术的制备方法还解决了几种超细粉体在液相体系中的易团聚的问题。由于无机矿物粉体表面呈极性，易产生自发凝聚或团聚，尤其是在液相体系中，由于其表面电荷的相互吸引，更易产生团聚。本专利技术通过在液相体系中调节pH值，加入抗静电剂，在充分分散的基础上最大限度的阻止其电荷之间的相互吸引，最大限度的保证了原生颗粒的细度。具体实施方式本专利技术提供了一种降低塑料尺寸收缩率的复合矿物粉体，包括以下制备原料：矿物粉体、复合分散剂、pH调节剂、抗静电剂和表面改性剂；所述矿物粉体包括硅微粉、滑石粉和硅灰石粉；所述硅微粉、滑石粉和硅灰石粉的质量比为1:(5～10):(5～10)；所述复合分散剂的质量为矿物粉体质量的7～15‰；所述pH调节剂的质量为矿物粉体质量的3～7‰；所述抗静电剂的质量为矿物粉体质量的5～9‰；所述表面改性剂的质量为矿物粉体质量的1～3.5％；所述表面改性剂为低聚短链烷基硅烷偶联剂和脂肪酸聚氧乙烯酯的复合物，其中，低聚短链烷基硅烷偶联剂的质量占矿物粉体质量的0.5～2％，脂肪酸聚氧乙烯酯的质量占矿物粉体质量的0.5～1.5％。本专利技术提供的降低塑料尺寸收缩率的复合矿物粉体的制备原料包括矿物粉体，所述矿物粉体包括硅微粉、滑石粉和硅灰石粉；所述硅微粉、滑石粉和硅灰石粉的质量比为1:(5～10):(5～10)。在本专利技术的实施例中，所述硅微粉、滑石粉和硅灰石粉的质量比具体为1:5:5、1:6:6、1:6:8、1:8:6、1:8:8、1:10:10、1:10:5、1:5:10、1:8:10或1:10:8。在本专利技术中，所述硅微粉优选由二氧化硅原矿经破碎、球磨粉碎得到。在本专利技术中，所述二氧化硅原矿中二氧化硅的含量优选≥97％。本专利技术对所述破碎和球磨粉碎的过程没有特殊的要求，采用本领域熟知的破碎和球磨粉碎过程即可。在本专利技术中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降低塑料尺寸收缩率的复合矿物粉体，其特征在于，包括以下制备原料：矿物粉体、复合分散剂、pH调节剂、抗静电剂和表面改性剂；/n所述矿物粉体包括硅微粉、滑石粉和硅灰石粉；所述硅微粉、滑石粉和硅灰石粉的质量比为1:(5～10):(5～10)；/n所述复合分散剂的质量为矿物粉体质量的7～15‰；/n所述pH调节剂的质量为矿物粉体质量的3～7‰；/n所述抗静电剂的质量为矿物粉体质量的5～9‰；/n所述表面改性剂为低聚短链烷基硅烷偶联剂和脂肪酸聚氧乙烯酯的复合物，其中，低聚短链烷基硅烷偶联剂的质量占矿物粉体质量的0.5～2％，脂肪酸聚氧乙烯酯的质量占矿物粉体质量的0.5～1.5％。/n

【技术特征摘要】
1.一种降低塑料尺寸收缩率的复合矿物粉体，其特征在于，包括以下制备原料：矿物粉体、复合分散剂、pH调节剂、抗静电剂和表面改性剂；
所述矿物粉体包括硅微粉、滑石粉和硅灰石粉；所述硅微粉、滑石粉和硅灰石粉的质量比为1:(5～10):(5～10)；
所述复合分散剂的质量为矿物粉体质量的7～15‰；
所述pH调节剂的质量为矿物粉体质量的3～7‰；
所述抗静电剂的质量为矿物粉体质量的5～9‰；
所述表面改性剂为低聚短链烷基硅烷偶联剂和脂肪酸聚氧乙烯酯的复合物，其中，低聚短链烷基硅烷偶联剂的质量占矿物粉体质量的0.5～2％，脂肪酸聚氧乙烯酯的质量占矿物粉体质量的0.5～1.5％。


2.根据权利要求1所述的复合矿物粉体，其特征在于，所述硅微粉由二氧化硅原矿经破碎、球磨粉碎得到；所述硅微粉的粒度为1000～2000目；
所述滑石粉由滑石原矿经破碎、气流粉碎得到；所述滑石粉的粒度为2000～4000目；
所述硅灰石粉由硅灰石原矿经破碎、气流粉碎得到；所述硅灰石粉的粒度为1500～3000目。


3.根据权利要求1所述的复合矿物粉体，其特征在于，所述复合分散剂为聚丙烯酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠和油酸钠中的至少一种与乙二醇的混合物。


4.根据权利要求1所述的复合矿物粉体，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭鹤松，何秋华，邹检生，邓克文，宋波，张翔，
申请(专利权)人：江西广源化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：江西;36