一种硫酸钙晶须母粒及其制备方法

文档序号:3681822阅读:771来源:国知局
一种硫酸钙晶须母粒及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种硫酸钙晶须母粒,解决现有硫酸钙晶须下料困难的问题。本发明的母粒由下列重量百分比的组分组成:聚烯烃10~30%,硫酸钙晶须50~80%,蜡5~20%,偶联剂0.2~1.5%。本发明还提供了上述母粒的制备方法,本发明采用将硫酸钙晶须制成母粒的方式,再添加到塑料中与塑料等共挤混合,母粒可采用主喂料或者侧喂料的方式,这样与粉状晶须相比,下料更加均匀可控,解决了硫酸钙晶须下料难的问题。
【专利说明】一种硫酸钙晶须母粒及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种硫酸钙晶须母粒及其制备方法。
【背景技术】
[0002]硫酸钙晶须(CSW),又叫石膏晶须,是一种单晶体形式生长的细长纤维,眼看呈白色粉秣状,显微镜下看呈纤维状,长径比远大于短纤维晶体,一般长度为50~200Mffl,直径为I~4Mm,长径比在20~80。具有均匀的横截面、完整的外形、完善的内部结构,是一种几乎达到理想状态的微细结晶纤维,其力学性能远远超过目前大量使用的一般粒状填料,如娃灰石,白炭黑,碳酸钙粉,硫酸钙粉、滑石粉等。硫酸钙晶须已成为闻强度、闻1旲量、闻韧性、高绝缘性、高耐磨耗、耐酸碱、耐高温、抗腐蚀、红外线反射性良好、易与有机和无机材料复合的理想材料,它集聚了增强纤维和超细无机填料二者的优势为一体,是一种新型的具有很高综合性能的无机化工新材料。将硫酸钙晶须添加到塑料中具有以下明显的优势:(I)薄壁制品的几何(尺寸和形状)精度高,尺寸稳定性好,CSff添加剂相关制品中,在微观上改变制品的同时,也使得制品显示各向同性,使其它在各种环境中的纵向和横向的收缩率差异较小,从而保证制品尺寸和形状的精密度。(2)提高制品的表面光洁度,由于CSW表观为纤维增强,虽然长径比较大,但尺寸却很小,用来增强相关制品时比长纤维增强制品更加光泽、平整。(3)提高制品的耐热温度。(4)减少对设备的磨损,采用表面硬度和刚度高的玻璃纤维增强聚合物时,会使设备会受到相当严重的磨损,用CSW增强聚合物时,却不会造成设备的磨损,因为CSW不仅表面硬度比较低,而且具有细微的结构和良好的流动性。(5)提高模具的充满程度,在制品成型时,添加CSW比添加其他纤维有更好的流动性,能充满整个模具,使制品尺寸更加精确,并提高成材率。(6)增韧和增强效果好。CSW是一种短纤维,对相关制品有增强增韧的性能。
[0003]硫酸钙晶须的比重为 2.69,但其表观密度为0.1~0.4,为蓬松状,不易流动,因此在硫酸钙晶须填充到塑料中时,若采用常规填料的添加方法如主喂料或侧喂料,极容易出现架桥不易下料等现象,致使硫酸钙晶须添加困难,硫酸钙在塑料中的添加比例发生较大波动。已无法满足人们的需求。

【发明内容】

[0004]为解决上述问题,本发明提供一种易于分散、多用途、简单易行的硫酸钙晶须母粒及其制备方法。
[0005]本发明通过下述技术方案实现:
一种硫酸钙晶须母粒,所述母粒由下列重量百分比的组分组成:
聚烯烃10~30%
硫酸钙晶须50~80%
腊5~20%
偶联剂0.2~L 5%。[0006]作为一种优选,所述母粒由下列重量百分比的组分组成:聚烯烃17%、硫酸钙晶须75%、蜡7%、偶联剂1%。
[0007]进一步地,所述聚烯烃选自聚乙烯、聚丙烯、乙烯-己烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物中的一种或多种。
[0008]再进一步地,所述蜡为聚乙烯蜡或聚丙烯蜡。
[0009]更进一步地,所述偶联剂选自KH550、KH570、硅69 (双-[Y-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物)、钛酸酯偶联剂、硬脂酸中的一种或多种。
[0010]另外,所述硫酸钙晶须为无水硫酸钙晶须,直径I~3微米,长径比30~60。
[0011]上述一种硫酸钙晶须母粒的制备方法,包括以下步骤:
(1)将硫酸钙晶须加入高搅机中,搅拌并加入偶联剂,在1500转/分钟速度下搅拌4~10分钟;
(2)将聚烯烃、蜡加入高搅机中,在低速条件下搅拌混合I~4分钟,即得混合料;
(3)将混合料置于单螺 杆挤出机中熔融挤出并造粒,得到硫酸钙晶须母粒。
[0012]作为一种优选,所述挤出机的挤出温度为160~210°C,并且米用风冷热切方式。
[0013]本发明具有以下优点及有益效果:
本发明采用将硫酸钙晶须制成母粒的方式,再添加到塑料中与塑料等共挤混合,母粒可采用主喂料或者侧喂料的方式,这样与粉状晶须相比,下料更加均匀可控,解决了硫酸钙晶须下料难的问题,同时也使硫酸钙晶须在塑料基体中的分散性更好,制品表面更加光滑。硫酸钙晶须采用偶联剂进行表面活化,使晶须与基体树脂之间的界面结合更好,增强增韧效果更明显。本发明采用聚烯烃作载体,使该多用途母粒适合于添加到聚丙烯、聚乙烯以及尼龙6、尼龙66和高温尼龙中。
【具体实施方式】
[0014]下面结合实施例对本发明作进一步的说明,但本发明的实施方式并不限于此。
[0015]实施例1
一种硫酸钙晶须母粒,由下列重量百分比的组分组成:聚乙烯10%,硫酸钙晶须(由四川万润非金属矿物材料有限公司生产)80%,聚丙烯蜡9.8%,KH550 0.2% ;所述母粒的制备方法如下:
首先,将1.6千克的硫酸钙晶须加入高搅机中,在1500转/分钟的转速下加入400克的偶联剂KH550,在1500转/分钟的转速下搅拌6分钟;
然后,将200克聚乙烯,196克聚丙烯蜡加入高搅机中,在800转/分钟的转速下混合2分钟,即得混合料;
最后,将混合料置于单螺杆挤出机中熔融挤出并造粒,得到硫酸钙晶须母粒。其中,挤出机的挤出温度为160~210°C,并且采用风冷热切方式。
[0016]实施例2
一种硫酸钙晶须母粒,由下列重量百分比的组分组成:乙烯-己烯共聚物20%,硫酸钙晶须(由四川万润非金属矿物材料有限公司生产)58.5%,聚乙烯蜡20%,KH570 0.2% (1.5%);所述母粒的制备方法如下:
首先,将1.17千克的硫酸钙晶须加入高搅机中,在1500转/分钟的转速下加入30克的偶联剂KH570,在1500转/分钟的转速下搅拌8分钟;
然后,将400克乙烯-己烯共聚物,400克聚乙烯蜡加入高搅机中,在800转/分钟的转速下混合3分钟,即得混合料;
最后,将混合料置于单螺杆挤出机中熔融挤出并造粒,得到硫酸钙晶须母粒。其中,挤出机的挤出温度为160~210°C,并且采用风冷热切方式。
[0017]实施例3
一种硫酸钙晶须母粒,由下列重量百分比的组分组成:聚丙烯15%,乙烯-辛烯共聚物15%,硫酸钙晶须(由四川万润非金属矿物材料有限公司生产)50%,聚丙烯蜡18.7%,硅69(双-[Y -(三乙氧基硅)丙基]四硫化物)1.3% ;所述母粒的制备方法如下:
首先,将I千克的硫酸钙晶须加入高搅机中,在1500转/分钟的转速下加入26克的硅69 (双_[ Y -(三乙氧基硅)丙基]四硫化物),在1500转/分钟的转速下搅拌7分钟;然后,将300克聚丙烯,300克乙烯-辛烯共聚物,374克聚丙烯蜡加入高搅机中,在800转/分钟的转速下混合2分钟,即得混合料;
最后,将混合料置于单螺杆挤出机中熔融挤出并造粒,得到硫酸钙晶须母粒。其中,挤出机的挤出温度为160~210°C,并且采用风冷热切方式。
[0018]实施例4
一种硫酸钙晶须母粒,由下列重量百分比的组分组成:聚丙烯15%,硫酸钙晶须(由四川万润非金属矿物材料有限公司生产)69.2%,聚乙烯蜡15%,钛酸酯偶联剂0.8% ;所述母粒的制备方法如下:` 首先,将1.384千克的硫酸钙晶须加入高搅机中,在1500转/分钟的转速下加入16克的钛酸酯偶联剂,在1500转/分钟的转速下搅拌5分钟;
然后,将300克聚丙烯,300克聚乙烯蜡加入高搅机中,在800转/分钟的转速下混合3分钟,即得混合料;
最后,将混合料置于单螺杆挤出机中熔融挤出并造粒,得到硫酸钙晶须母粒。其中,挤出机的挤出温度为160~210°C,并且采用风冷热切方式。
[0019]实施例5
一种硫酸钙晶须母粒,由下列重量百分比的组分组成:乙烯-辛烯共聚物25%,硫酸钙晶须(由四川万润非金属矿物材料有限公司生产)68%,聚丙烯蜡6%,硬脂酸1%;所述母粒的制备方法如下:
首先,将1.36千克的硫酸钙晶须加入高搅机中,在1500转/分钟的转速下加入20克的硬脂酸,在1500转/分钟的转速下搅拌6分钟;
然后,将500克乙烯-辛烯共聚物,120克聚丙烯蜡加入高搅机中,在800转/分钟的转速下混合2分钟,即得混合料;
最后,将混合料置于单螺杆挤出机中熔融挤出并造粒,得到硫酸钙晶须母粒。其中,挤出机的挤出温度为160~210°C,并且采用风冷热切方式。
[0020]实施例6
一种硫酸钙晶须母粒,由下列重量百分比的组分组成:聚乙烯17%,硫酸钙晶须(由四川万润非金属矿物材料有限公司生产)75%,聚乙烯蜡7%,偶联剂KH550 0.5%,偶联剂KH570
0.5% ;所述母粒的制备方法如下:首先,将1.5千克的硫酸钙晶须加入高搅机中,在1500转/分钟的转速下加入10克的偶联剂KH550和10克的偶联剂KH570,在1500转/分钟的转速下搅拌5分钟;
然后,将340克聚乙烯,140克聚乙烯蜡加入高搅机中,在800转/分钟的转速下混合2分钟,即得混合料;
最后,将混合料置于单螺杆挤出机中熔融挤出并造粒,得到硫酸钙晶须母粒。其中,挤出机的挤出温度为160~210°C,并且采用风冷热切方式。
[0021]应当说明的是,以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明进行修改或者等同替换,而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换,其均应涵盖在本发明的权利要求范围 中。
【权利要求】
1.一种硫酸钙晶须母粒,其特征在于,所述母粒由下列重量百分比的组分组成:聚烯烃10~30% 硫酸钙晶须50~80%腊5~20% 偶联剂0.2~L 5%。
2.根据权利要求1所述的一种硫酸钙晶须母粒,其特征在于,所述母粒由下列重量百分比的组分组成:聚烯烃17%、硫酸钙晶须75%、蜡7%、偶联剂1%。
3.根据权利要求1或2所述的一种硫酸钙晶须母粒,其特征在于,所述聚烯烃选自聚乙烯、聚丙烯、乙烯-己烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物中的一种或多种。
4.根据权利要求1或2所述的一种硫酸钙晶须母粒,其特征在于,所述蜡为聚乙烯蜡或聚丙烯蜡。
5.根据权利要求1或2所述的一种硫酸钙晶须母粒,其特征在于,所述偶联剂选自KH550、KH570、硅69 (双-[Y-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物)、钛酸酯偶联剂、硬脂酸中的一种或多种。
6.根据权利要求1或2所述的一种硫酸钙晶须母粒,其特征在于,所述硫酸钙晶须为无水硫酸钙晶须,直径I~3微米,长径比30~60。
7.权利要求1~6任一项所述的一种硫酸钙晶须母粒的制备方法,其特征在于,包括以下步骤: (1)将硫酸钙晶须加入高搅机中,搅拌并加入偶联剂,在1500转/分钟速度下搅拌4~10分钟; (2)将聚烯烃、蜡加入高搅机中,在低速条件下搅拌混合I~4分钟,即得混合料; (3)将混合料置于单螺杆挤出机中熔融挤出并造粒,得到硫酸钙晶须母粒。
8.根据权利要求7所述的一种硫酸钙晶须母粒的制备方法,其特征在于,所述挤出机的挤出温度为160~210°C,并且采用风冷热切方式。
【文档编号】C08J3/22GK103497391SQ201310497974
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年10月22日 优先权日:2013年10月22日
【发明者】何波兵, 孙文道 申请人:四川万润非金属矿物材料有限公司
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