专利名称：一种塑料填充润滑母粒的制作方法
技术领域：
本发明是一种塑料填充母料，属于塑料加工领域。
背景技术：
由于塑料工业的迅速发展和塑料制品的广泛应用，塑料填充技术日益得到人们的重视。在塑料加工中通过加入各种无机填料复合成型，不仅可以大大降低塑料制品的生产成本，而且可以显著提高塑料的某些性能，如机械性能，热性能，电性能，耐磨性能，润滑性能和耐老化等，从而赋予塑料制品新的特性，以满足不同用途的需要；同时在塑料制品加工中，润滑也是不可缺少的技术环节，而利用球状和片层状无机粉体作为润滑剂或辅助润滑成分在机械润滑中已有较多先例，但用在塑料加工中还很少。通过包覆和插层复合将球状和片层状粉体复合，结合两者的优势，克服两者的弱点，使其能作为润滑成分用于塑料中，同时具有良好的力学性能，是一个空白性的领域。
中国专利CN87102663公开报道了一种高分散型的塑料填充母粒，该填充母粒可以在较大的填充量下，不但不降低原塑料的物理机械性能，而且使其加工性能和物理机械性能大幅度提高，所以既降低塑料制品成本，又提高其质量。该填充母粒由碳酸钙作为基体，经螯合型酞酸酯等助剂表面处理，并以石油树脂、乙丙橡胶、低分子树脂、分散剂、废旧回收聚烯烃共混体为载体，经混炼、成片、切粒而成。中国专利CN201110098592.1公开报道了一种塑料填充母粒，含有载体树脂、对苯二甲酸金属盐、硅烷偶联剂、润滑剂。其中载体树脂选自新生塑料或再生塑料，润滑剂选自石蜡、白油、硬脂酸中的一种或几种。中国专利CN200310117747. 7公开报道了一种填充石墨润滑母料及其生产方法。以石墨、低密度聚乙烯或线性低密度聚乙烯和钛酸酯、铝酸酯或硅烷偶联剂、矿物油或白油及各种功能助剂为原料，将上述各组分按一定比例混合后，经双螺杆挤出机在一定的温度下熔融混炼、造粒而成。本发明的石墨润滑母料可方便的加入到尼龙，聚甲醛等工程塑料中，达到润滑和耐磨的作用。中国专利CN201010588014.1公开报道了塑料填充用高含量超细无机粉体母粒的制备方法，其特征在于该母粒的制备方法采用计量进料，具有两个侧喂料的双螺杆挤出机塑化挤出，热切风冷造粒得超微细无机粉体母粒；母粒的配方按质量百分比为无机超微细粉体75 90wt%、添加剂2 12wt%、载体8 20wt%。本发明解决了高含量超微细无机粉体填充母粒制备过程中超细粉体喂料难、分散不均匀、对环境的污染等问题。该母粒用于增强塑料改性时其分散效果佳、产品性能优异。上述发明专利均报道的分别只是塑料填充功能，或只是润滑功能，不能达到把填充和润滑结合在一起的目的，至今尚无通过把填料和润滑结合在一起来制备一种塑料填充润滑母料的报道
发明内容
本发明的目的在于解决以上技术问题，提供一种塑料填充润滑母粒，通过原料的优选，利用片层状和球状无机粉体复合并相互协同，配合适合的润滑剂，同时加入其他功能性助剂，将各组分合理的复合，使形成的填充润滑母粒在塑料加工中拥有良好的润滑性和填充增量效果，兼具增韧增强、增加刚性等功效，有利于简化塑料配方和工艺，提高塑料制品性能，降低生产成本。本发明采用以下技术方案一种塑料填充润滑母粒，其特征是按质量计的100份复合无机粉体、20 100份润滑剂、I 5辅助润滑分散剂、0.1 3份偶联剂、5 30份的载体树脂、0 2份功能助剂复合组成的颗粒。为使填充润滑母粒具有良好的流动改善作用、增强增韧作用，进一步的技术方案是所述的复合无机粉体是由片层状的无机粉体和球形或近似球形的无机粉体按2 :1 2 :3的比例以包覆和插层方式复合而成，部分球形或近似球形的无机粉作为外壳包覆于片层状的无机粉体形成的内核外，部分小粒径的球形或近似球形的无机粉渗入片层状无机粉体层间。通过将球状无机粉体保持在片层状无机粉体表面，使球状无机粉体更容易产生滚动和滑动；插入到片层状无机粉体层间的球状无机粉体也有助于片层状无机粉体层间滑动。这一效果在塑料粒子与加工设备内壁的摩擦中最为显著，使复合粉体起到类似外润滑剂的作用。为使填充润滑母粒的流动改善作用、增强增韧作用进一步优化，进一步的技术方案是所述的片层状的无机粉体包括蒙脱土、高岭土、石墨、滑石粉、二硫化钥、云母、水镁石、氢氧化铝中的一种或多种，粉体径/厚比20 50，厚度100 500nm。不同种类的片层状无机粉体层间距离不一样，层间滑动的难易程度不一样，同时增强增韧效果也有明显差异；粉体尺寸不同，在塑料中的分散性不同，润滑和增强效果也不同，与球状粉体复合的效果也不相同。所以对粉体的种类、尺寸都进行了优选。为使填充润滑母粒具有良好的加工性，进一步的技术方案是所述的球形或近似球形的无机粉体包括硫酸钡 、玻璃微珠、钛白粉、硫化钙、石英粉、长石粉中的一种或多种，粉体粒径范围1000 5000目。球形或近似球形粉体的种类尺寸同样要影响在塑料中的分散性，润滑和增强效果及与粉体间复合的效果。所以对球形或近似球形无机粉体进行优选也是有必要的。为使填充润滑母粒的加工性进一步提升，同时具有良好的内外润滑性，进一步的技术方案是所述的润滑剂包括聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、乙烯-乙酸乙烯共聚物蜡、石蜡、硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸镁中的一种或多种。以上润滑剂根据极性的不同，熔点的耐温性的不同，适用于不同塑料品种，内润滑和外润滑作用的程度也各自不同。根据塑料品种，对它们进行合理搭配，可将各种润滑性有效发挥出来，产生协同作用。本发明由于润滑剂添加量大，要实现顺利造粒，工艺温度要求较低；为实现低的加工温度，顺利造粒形成母粒，且与塑料有良好的相容性，选用的树脂载体的熔点必须较低，熔融指数较高。因此本发明还进一步的技术方案是所述的载体树脂包括熔点为70°C 105°C,熔融指数15 80g/10min的低密度聚乙烯、无规聚丙烯、乙烯-乙酸乙烯共聚物中的一种或多种。为形成各组分均匀分散有效复合的颗粒，本发明采用以下制造方法
步骤一，将片层状无机粉体和球形或近似球形的无机粉体在复合助剂的协助下通过高速混合机初步反应包覆；
步骤二，将初步包覆的复合无机粉体加入超细研磨设备复合；
步骤三，将复合无机粉体同其他原料组分分批次投入升温到指定温度的高速混合机中充分混合；
步骤四，将步骤三得到的物料使用螺杆挤出设备造粒。本发明相比传统润滑剂或无机粉体填料等助剂有明显优势。本发明通过球形、近似球形具润滑性的无机粉体和片层状的无机粉体相互配合，发挥无机粉体的增强作用的同时还能发挥一定润滑性，改善加工性；通过润滑剂的合理搭配和使用，与无机粉体形成联合的润滑效果，让塑料加工性可以大大提升，特别适合在低流动性塑料和要求塑料具有流动性的成型加工中使用；其本身具有填充性，同时良好的润滑性可以满足塑料进一步加入填充剂，提高填充量的需求，不需要再另加润滑剂；通过各种助剂的辅助，使本发明同时获得了增韧增强、增加刚性、增加光泽、耐候、抗氧化等功能，大大可大大简化塑料配方，降低成本；本发明是一种多功能，易添加，高分散性，高相容性，低成本的塑料润滑母粒。以下通过具体的实施例再对本发明的上述内容作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明所述主题的范围仅限于此。在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本发明的范围内。
具体实施例实施例一
本实施例中填充润滑母粒的配方如表1:
权利要求
1.一种塑料填充润滑母粒，其特征是按质量计的100份复合无机粉体、20 100份润滑剂、I 5辅助润滑分散剂、O.1 3份偶联剂、5 30份的载体树脂、O 2份功能助剂复合组成的颗粒。
2.根据权利要求1所述的一种塑料填充润滑母粒，其特征是所述的复合无机粉体是由片层状的无机粉体和球形或近似球形的无机粉体按2 :1 2 :3的比例以包覆和插层方式复合而成，部分球形或近似球形的无机粉作为外壳包覆于片层状的无机粉体形成的内核外，部分小粒径的球形或近似球形的无机粉渗入片层状无机粉体层间。
3.根据权利要求2所述的一种塑料填充润滑母粒，其特征是所述的片层状的无机粉体包括蒙脱土、高岭土、石墨、滑石粉、二硫化钥、云母、水镁石、氢氧化铝中的一种或多种，粉体径/厚比20 50，厚度100 500nm。
4.根据权利要求2所述的一种塑料填充润滑母粒，其特征是所述的球形或近似球形的无机粉体包括硫酸钡、玻璃微珠、钛白粉、硫化钙、石英粉、长石粉中的一种或多种，粉体粒径范围1000 5000目。
5.根据权利要求1所述的一种塑料填充润滑母粒，其特征是所述的润滑剂包括聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、乙烯-乙酸乙烯共聚物蜡、石蜡、硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸镁中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种塑料填充润滑母粒，其特征是所述的载体树脂包括熔点为70°C 105°C,熔融指数15 80g/10min的低密度聚乙烯、无规聚丙烯、乙烯-乙酸乙烯共聚物中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种塑料填充润滑母粒，其特征是所述的功能助剂是增韧剂、抗氧剂、热稳定剂、抗静电剂、紫外线吸收剂中的一种或多种。
全文摘要
本发明公开了一种塑料填充润滑母粒。所述的塑料填充润滑母粒由按质量计的100份复合无机粉体、20～100份润滑剂、1～5辅助润滑分散剂、0.1～3份偶联剂、5～30份的载体树脂、0～2份功能助剂复合组成颗粒。所述的复合无机粉体是由片层状的无机粉体和球形或近似球形的无机粉体按21～23的比例以包覆和插层方式复合而成，部分球形或近似球形的无机粉作为外壳包覆于片层状的无机粉体形成的内核外，部分小粒径的球形或近似球形的无机粉渗入片层状无机粉体层间。本发明通过原料的优选，将片层状和球状无机粉体复合，再配合其他组分，形成的填充润滑母粒在塑料加工中拥有良好的润滑性和填充增量效果，兼具增韧增强、增加光泽性等功效，达到填充润滑合二为一的目的，有利于简化塑料配方和工艺，提高塑料制品综合性能，降低生产成本。
文档编号C08K3/04GK103044740SQ20121043118
公开日2013年4月17日 申请日期2012年11月2日 优先权日2012年11月2日
发明者陈庆, 曾小健 申请人:成都新柯力化工科技有限公司