一种钛白粉母粒、玻璃纤维增强改性塑料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种钛白粉母粒、玻璃纤维增强改性塑料及其制备方法和应用，属于高分子材料技术领域。本发明专利技术的钛白粉母粒，以重量份数计，包括如下组分：载体树脂30～70份，钛白粉30～70份，加工助剂0～2份；其中，所述载体树脂为聚酰胺树脂和聚碳酸酯树脂中的一种或几种：聚酰胺树脂的熔点为250～270℃，相对粘度为2.6～3.5；聚碳酸酯树脂的重均分子量为20000～28000g/mol，熔体质量流动速率≤12g/10min。本发明专利技术的钛白粉母粒对玻璃纤维的损失也显著减弱，从而有效改善了玻璃纤维增强改性塑料的机械性能。械性能。

【技术实现步骤摘要】
一种钛白粉母粒、玻璃纤维增强改性塑料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，更具体地，涉及一种钛白粉母粒、玻璃纤维增强改性塑料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]目前，随着塑料应用领域的不断拓展，功能化的需求越来越多，很多应用行业要求材料具备遮光、高白度、高耐候等性能，这类材料通常需要添加足量的钛白粉来满足该类特性需求。虽然传统加工方式可以通过添加钛白粉解决染色问题，但在实际应用中仍然存在技术难题。最主要的问题是，当目标产品为玻璃纤维增强改性塑料时，由于钛白粉的硬度高于玻璃纤维，无论是以粉体形式还是以母粒形式添加到改性塑料中，钛白粉都会严重损伤玻璃纤维，导致材料机械性能严重下降。
[0003]现有技术中公开了一种改性复合材料，复合材料由以下重量配比的原料配制而成：聚碳酸酯69
‑
73％；钛白粉8
‑
12％；热塑料弹性体7
‑
8％；阻燃剂9
‑
11.5％；抗氧剂0.5
‑
2％。该改性复合材料用钛白粉填充增强替代玻璃纤维增强，极大地提高了材料的冲击韧性，但并未解决玻纤增强改性塑料体系中钛白粉对玻璃纤维的损伤，无法解决钛白粉对玻纤增强改性塑料体系的机械性能的损伤问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是克服现有玻纤增强改性塑料中钛白粉引起的力学性能严重下降的缺陷和不足，提供一种钛白粉母粒，通过特定的钛白粉母粒来改善玻纤增强改性塑料加工过程中钛白粉对玻璃纤维的损伤，既能满足改性塑料中钛白粉的添加需求又不会严重降低机械强度。
[0005]本专利技术的另一目的在于提供一种钛白粉母粒在制备玻璃纤维增强改性塑料中的应用。
[0006]本专利技术的又一目的在于提供一种玻璃纤维增强改性塑料。
[0007]本专利技术的再一目的在于提供一种玻璃纤维增强改性塑料的制备方法。
[0008]本专利技术的再一目的在于提供一种玻璃纤维增强改性塑料在制备照明、家电和户外用品中的应用。
[0009]本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：
[0010]一种钛白粉母粒，以重量份数计，包括如下组分：
[0011]载体树脂30～70份，钛白粉30～70份，加工助剂0～2份；
[0012]其中，所述载体树脂为聚酰胺树脂和聚碳酸酯树脂中的一种或几种：
[0013]聚酰胺树脂的熔点为250～270℃，相对粘度为2.6～3.5；
[0014]聚碳酸酯树脂的重均分子量为20000～28000g/mol，熔体质量流动速率≤12g/10min。
[0015]其中，需要说明的是：
[0016]本专利技术的聚酰胺树脂的熔点的测试方法参考ISO 11357
‑
3：2018。
[0017]本专利技术的聚酰胺树脂相对粘度的测试方法依据ISO 307
‑
2007，使用96％的硫酸溶液，样品浓度0.005g/mL，测试温度25℃。
[0018]本专利技术的载体树脂为聚酰胺树脂和聚碳酸酯树脂中一种或多种的混合物。
[0019]本专利技术的聚酰胺树脂可以为通过至少一种脂肪族二元羧酸与二元胺缩聚作用获得的聚酰胺类，其中二元胺可以为脂肪族的二元胺，或环状二元胺，或脂环族的二元胺，或芳基脂肪族的二元胺。
[0020]本专利技术的聚酰胺树脂还可以为至少一种芳香族的二元羧酸与二元胺缩聚作用获得的聚酰胺类，其中二元胺可以为脂肪族的二元胺或芳香族的二元胺。
[0021]本专利技术的聚酰胺树脂也可以为上述两种聚酰胺的混合物。
[0022]本专利技术的聚酰胺树脂还可以为至少一种氨基酸或内酰胺自缩聚而获得的聚酰胺树脂及其共混物。
[0023]本专利技术的聚碳酸酯树脂的重均分子量的测定方法依据ASTM D4001
‑
2013。
[0024]本专利技术的聚碳酸酯树脂的熔体质量流动速率测定方法依据ASTM D1238
‑
2010，测试条件为300℃1.2kg。
[0025]本专利技术的聚碳酸酯树脂可以为由二羟基化合物与光气(phosgene)反应获得的支化热塑性聚合物或共聚物。
[0026]本专利技术的聚碳酸酯树脂还可以为二羟基化合物与碳酸二酯反应获得的支化热塑性聚合物或共聚物。
[0027]本专利技术的聚碳酸酯树脂还可以为二羟基化合物与多羟基化合物和光气反应获得的支化热塑性聚合物或共聚物。
[0028]本专利技术的聚碳酸酯树脂还可以为二羟基化合物与多羟基化合物和碳酸二酯反应获得的支化热塑性聚合物或共聚物。
[0029]本专利技术限定聚碳酸酯树脂的分子量和熔体流动速率，是因为分子量太高、熔指太低的聚碳酸酯树脂不利于钛白粉分散，容易在生产成品中出现钛白粉团聚色粉点；分子量偏低、熔指偏高的聚碳酸酯树脂不利于控制钛白粉缓释速度，钛白粉过早释放出来导致产成品机械性能迅速下降。
[0030]其中，上述聚酰胺树脂的熔点和聚碳酸酯树脂的重均分子量控制均是为了使得钛白粉母粒与基体树脂形成一定的塑化温度差，相对粘度和熔体质量流动速率控制可以使得钛白粉母粒与基体树脂形成一定的粘度差，从而控制钛白粉母粒的塑化速率，从而延缓钛白粉的释放，减弱钛白粉对玻璃纤维的折断、磨碎。
[0031]为解决因钛白粉导致玻纤增强类改性塑料机械性能严重下降的问题，本专利技术提供了一种特定填料钛白粉母粒。玻纤增强改性塑料挤出加工过程中，玻璃纤维被钛白粉损伤主要发生在其进入螺筒后的剪切段，在该区域，玻璃纤维和钛白粉都受到螺杆强大的剪切力，钛白粉与玻璃纤维接触，玻璃纤维被钛白粉损伤、折断、磨碎。本专利技术提供的钛白粉母粒中其载体树脂对钛白粉起到分散和包覆作用，钛白粉母粒的载体树脂与基体树脂存在可塑化温度差和粘度差，延缓钛白粉母粒在树脂塑化段和玻纤剪切段的塑化熔融，从而延缓钛白粉的释放，经过熔体建压区之后，钛白粉才被完全释放出来。该区域螺杆剪切力已大大降
低，因此钛白粉对玻璃纤维的损失也显著减弱，从而有效改善了玻璃纤维增强改性塑料的机械性能。
[0032]且，本专利技术的钛白粉母粒在改性塑料制备中既可以达到一定的钛白粉添加量，满足塑料改性中需要添加一定量的钛白粉来满足染色、遮光、耐候等功能性需求的要求，也可以通过母粒添加的形式来改善、挤出改性加工环境，减少了粉尘污染。
[0033]本专利技术的钛白粉母粒中的加工助剂可以根据材料最终功能需要进行添加，包括抗氧剂、润滑剂、激光打标剂、耐候助剂、偶联剂、抗菌剂、抗滴落剂、酯交换抑制剂、着色剂的任意一种或两种以上的组合。无特殊要求情况下，包括抗氧剂和润滑剂。
[0034]优选地，以重量份数计，钛白粉母粒以重量份数计，包括如下组分：
[0035]载体树脂40～60份，钛白粉40～60份，加工助剂0～2份。
[0036]优选地，所述聚碳酸酯树脂的熔体质量流动速率为5～10g/10min。
[0037]在具体实施方式中，优选地，本专利技术的聚酰胺树脂为均聚PA66、共聚PA本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钛白粉母粒，其特征在于，以重量份数计，包括如下组分：载体树脂30～70份，钛白粉30～70份，加工助剂0～2份；其中，所述载体树脂为聚酰胺树脂和聚碳酸酯树脂中的一种或几种：聚酰胺树脂的熔点为250～270℃，相对粘度为2.6～3.5；聚碳酸酯树脂的重均分子量为20000～28000g/mol，熔体质量流动速率≤12g/10min。2.如权利要求1所述钛白粉母粒，其特征在于，以重量份数计，包括如下组分：载体树脂40～60份，钛白粉40～60份，加工助剂0～2份。3.如权利要求1所述钛白粉母粒，其特征在于，所述聚碳酸酯树脂的熔体质量流动速率为5～10g/10min。4.如权利要求1所述钛白粉母粒，其特征在于，所述聚酰胺树脂为均聚PA66、共聚PA66或共聚PA6T/66中的一种或几种。5.如权利要求1所述钛白粉母粒，其特征在于，所述钛白粉母粒为双螺杆挤出制备或密炼法制备。6.如权利要求5所述钛白粉母粒，其特征在于，所述钛白粉母粒为双螺杆挤出制备，具体为如下步骤：将载体树脂、钛白粉、加工助剂均匀混合后加入双螺杆挤出机，挤出后冷却、切粒、干燥，得到钛白粉母粒，挤出温度220～280℃。7.如权利要求5所述钛白粉母粒，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢立波，吴长波，付学俊，邓卫杰，姚华侠，龚德君，冯健，丁超，
申请(专利权)人：上海金发科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：