一种高耐磨复合填料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于精细化工技术领域，具体涉及一种高耐磨复合填料及其制备方法和应用。本发明专利技术将硅灰石粉体、二氧化硅粉体和云母粉体三种矿物粉体复合，充分发挥各矿物粉体的功能特性，硅灰石粉体、二氧化硅粉体和云母粉体硬度偏高且耐磨性好，并且硅灰石粉体为针状结构，二氧化硅粉体为球状结构，云母粉体为片状结构，三种粉体复合，结构互补，从而可以显著提高复合填料的耐磨性，最终得到了一种高耐磨复合填料。本发明专利技术提供的复合矿物粉体可显著提高塑料等高分子材料的耐磨性，解决塑料等高分子材料的耐磨性能不足的问题，同时使高分子材料获得优异的综合物理力学性能。优异的综合物理力学性能。优异的综合物理力学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种高耐磨复合填料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于精细化工
，具体涉及一种高耐磨复合填料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]塑料作为主要的工业原材料之一，已广泛应用在国民经济各行各业和人民生活中，成为不可缺少的重要物质，随着现代科学技术发展，对塑料制品材料性能提出了更高的要求。塑料填充改性已成为改善塑料制品性能、降低生产成本、节约石油资源以及实现绿色环保的重要途径，其中，矿物粉体是塑料填充改性中用量最大的材料。
[0003]塑料的耐磨性是决定塑料应用领域和使用寿命的重要指标，目前，提高塑料耐磨性常用的方法，就是在塑料制品中添加矿物粉体填料，比如硫酸钡或滑石粉等，这些填料能够在一定程度上改善材料的耐磨性，但是仍然很难满足对塑料的耐磨性能的要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种高耐磨复合填料及其制备方法和应用，本专利技术提供的高耐磨复合填料可以赋予高分子材料优异的耐磨性能。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种高耐磨复合填料的制备方法，包括以下步骤：
[0007](1)将硅灰石粉体、二氧化硅粉体、云母粉体和研磨助剂干法研磨，得到复合粉体；
[0008](2)将所述复合粉体、分散剂、耐磨助剂、抗静电剂和水湿法研磨后依次进行闪蒸干燥和解聚打散，得到高耐磨复合粉体；
[0009](3)将所述高耐磨复合粉体和改性剂混合进行改性，得到高耐磨复合填料；所述改性剂包括硅烷偶联剂和季铵盐中的一种或几种。
[0010]优选的，所述硅灰石粉体和二氧化硅粉体的质量比为3～6:3～6；
[0011]所述二氧化硅粉体和云母粉体的质量比为3～6:1；
[0012]所述硅灰石粉体、二氧化硅粉体和云母粉体的总质量与研磨助剂的质量之比为1000:6～9。
[0013]优选的，所述复合粉体和分散剂的质量比为1006～1009:8～12；
[0014]所述复合粉体和耐磨助剂的质量比为1006～1009:7～10；
[0015]所述复合粉体和抗静电剂的质量比为1006～1009:6～9。
[0016]优选的，所述分散剂包括聚丙烯酸钠、十二烷基苯磺酸钠、全氟辛基磺酸钠和月桂酸磺酸钠中的一种或几种；
[0017]所述耐磨助剂包括聚硅氧烷偶联剂和钛酸酯偶联剂中的一种或几种；
[0018]所述抗静电剂包括单硬脂酸甘油酯、二羟乙基十八胺、聚酰胺聚氧乙醚、十八烷基三甲基氯化铵和甲氧基聚乙二醇
‑
甲基丙烯酸酯共聚物中的一种或几种。
[0019]优选的，所述湿法研磨中浆料的温度为70～80℃，湿法研磨的转速为2800～
3000rpm，时间为2～3小时。
[0020]优选的，所述硅烷偶联剂包括γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、γ
‑
氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷、γ
‑
氨丙基甲基二乙氧基硅烷、γ
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二乙胺基甲基三乙氧基硅烷、γ
‑
二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种；所述季铵盐包括双十八烷基二甲基氯化铵、双十八烷基二甲基氯化铵、十二烷基苄基二甲基氯化铵、十二烷基苄基二甲基氯化铵和十八烷基三甲基氯化铵中的一种或几种。
[0021]优选的，所述复合粉体和改性剂的质量比为1006～1009:8～15。
[0022]优选的，所述硅灰石粉体的粒径为5～10毫米，所述二氧化硅粉体的粒径为5～10毫米，所述云母粉体的粒径为5～10毫米。
[0023]本专利技术还提供了上述方案所述制备方法得到的高耐磨复合填料，粒径为2.0～3.0微米。
[0024]本专利技术还提供了上述方案所述高耐磨复合填料在高分子材料中的应用。
[0025]本专利技术提供了一种高耐磨复合填料的制备方法。本专利技术将硅灰石粉体、二氧化硅粉体和云母粉体三种矿物粉体复合，充分发挥各矿物粉体的功能特性，硅灰石粉体、二氧化硅粉体和云母粉体硬度偏高且耐磨性好，并且硅灰石粉体为针状结构，二氧化硅粉体为球状结构，云母粉体为片状结构，三种粉体复合，结构互补，从而可以显著提高复合填料的耐磨性，最终得到了一种高耐磨复合填料。此外，本专利技术通过硅烷偶联剂和季铵盐对高耐磨复合粉体进行改性，可以提高后续加工过程中复合粉体的流动性、分散性以及与基体树脂的相容性，从而进一步提升所得材料的耐磨性。本专利技术提供的复合矿物粉体可显著提高塑料等高分子材料的耐磨性，同时使高分子材料获得优异的综合物理力学性能。
[0026]本专利技术还提供了上述方案所述制备方法得到的高耐磨复合填料，粒径为2.0～3.0微米。本专利技术提供的高耐磨复合填料可以赋予高分子材料优异的耐磨性能，解决塑料等高分子材料的耐磨性能不足的问题。
[0027]本专利技术还提供了上述方案所述高耐磨复合填料在高分子材料中的应用。本专利技术提供的高耐磨复合填料应用广泛，可以用于各种高分子材料，比如塑料，尤其是热塑性弹性体材料，可以明显提高材料的耐磨性等力学性能。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1为本专利技术提供的高耐磨复合填料的工艺流程图；
[0030]图2为本专利技术实施例1制备的高耐磨复合填料的5000倍电镜照片。
具体实施方式
[0031]本专利技术提供了一种高耐磨复合填料的制备方法，包括以下步骤：
[0032](1)将硅灰石粉体、二氧化硅粉体、云母粉体和研磨助剂干法研磨，得到复合粉体；
[0033](2)将所述复合粉体、分散剂、耐磨助剂、抗静电剂和水湿法研磨后依次进行闪蒸
干燥和解聚打散，得到高耐磨复合粉体；
[0034](3)将所述高耐磨复合粉体和改性剂混合进行改性，得到高耐磨复合填料；所述改性剂包括硅烷偶联剂和季铵盐中的一种或几种。
[0035]本专利技术将硅灰石粉体、二氧化硅粉体、云母粉体和研磨助剂干法研磨，得到复合粉体。在本专利技术中，所述硅灰石粉体的粒径优选为5～10毫米，更优选为6～9毫米；所述硅灰石粉体的制备方法优选包括以下步骤：将优质硅灰石依次进行粗破碎、清洗和一次破碎得到硅灰石粗粉体，将所述硅灰石粗粉体进行二次破碎，得到硅灰石粉体；所述硅灰石粗粉体的粒径优选为5～10厘米，更优选为6～8厘米；所述一次破碎的设备优选为颚式破碎机；所述二次破碎优选通过自动投料机将硅灰石粗粉体加入锤式破碎机料仓中粉碎，粉碎完成后收集在料仓中；所述二氧化硅粉体的粒径优选为5～10毫米，更优选为6～8毫米；所述云母粉体的粒径优选为5～10毫米，更优选为7～9毫米；所述二氧化硅粉体和云母粉体的制备方法与硅灰石粉体一致，在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高耐磨复合填料的制备方法，包括以下步骤：(1)将硅灰石粉体、二氧化硅粉体、云母粉体和研磨助剂干法研磨，得到复合粉体；(2)将所述复合粉体、分散剂、耐磨助剂、抗静电剂和水湿法研磨后依次进行闪蒸干燥和解聚打散，得到高耐磨复合粉体；(3)将所述高耐磨复合粉体和改性剂混合进行改性，得到高耐磨复合填料；所述改性剂包括硅烷偶联剂和季铵盐中的一种或几种。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硅灰石粉体和二氧化硅粉体的质量比为3～6:3～6；所述二氧化硅粉体和云母粉体的质量比为3～6:1；所述硅灰石粉体、二氧化硅粉体和云母粉体的总质量与研磨助剂的质量之比为1000:6～9。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述复合粉体和分散剂的质量比为1006～1009:8～12；所述复合粉体和耐磨助剂的质量比为1006～1009:7～10；所述复合粉体和抗静电剂的质量比为1006～1009:6～9。4.根据权利要求1或3所述的制备方法，其特征在于，所述分散剂包括聚丙烯酸钠、十二烷基苯磺酸钠、全氟辛基磺酸钠和月桂酸磺酸钠中的一种或几种；所述耐磨助剂包括聚硅氧烷偶联剂和钛酸酯偶联剂中的一种或几种；所述抗静电剂包括单硬脂酸甘油酯、二羟乙基十八胺、聚酰胺聚氧乙醚、十八烷基三甲基氯化铵和甲氧基聚乙二醇
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甲基丙烯酸酯...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋建强，宋波，邓克文，张晓明，彭鹤松，吴永惠，
申请(专利权)人：连州市广源碳酸钙有限责任公司，
类型：发明
国别省市：