CN104194193A - 一种抗静电抗磨pvc管专用填料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种抗静电抗磨PVC管专用填料,由下列重量份的原料制成：丙二醇脂肪酸酯0.8-1.2、钛酸酯偶联剂2-4、乙烯-辛烯共聚物3-4、硝酸铈0.1-0.2、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯)酯3-4、有机膨润土2-3、聚乙烯醇0.2-0.3、玻璃短纤维3-4、四针状氧化锌晶须3-5、聚丙烯酸0.2-0.3、轻质碳酸钙80-85、助剂13-16、水120-140；本发明填料使得碳酸钙具有很高的沉降体积和较低的吸油率，可以在基体树脂中较好地分散；能够增加PVC的撕裂强度、耐热性、抗静电性和耐磨性，是高档塑料的优选填料。

Description

一种抗静电抗磨PVC管专用填料及其制备方法

技术领域

本发明属于塑料加工领域，特别涉及一种抗静电抗磨PVC管专用填料及其制备方法。

背景技术

碳酸钙是一种被广泛使用的无机填料，可应用到塑料制品、橡胶制品、涂料、胶黏剂等中，特别是轻质碳酸钙，对PVC塑料制品尺寸的稳定性有很大作用，能提高制品的硬度，还可以提高制品的表面光泽和表面平整性。在一般PVC塑料制品中添加碳酸钙耐热性可以提高，由于碳酸钙白度在90%以上，还可以取代昂贵的白色颜料起到一定的增白作用。但碳酸钙的亲水性强，若不进行表面改性，则在聚合物制品的加工过程中与聚合物基体的相容性差，非常容易团聚，甚至因为团聚而形成结构缺陷，所以碳酸钙粒子在应用到聚合物材料中之前，必须对其表面进行改性，完成由亲水性至亲油性的适当转变。

目前，国内外对碳酸钙的表面改性主要有两个途径，①使颗粒微细或超微细化；②改进碳酸钙的表面性能，使其由无机性向有机性转变，提高与有机聚合物的相容性。然而微细化的碳酸钙容易团聚，而且无法改变其表面亲水疏油的性能。碳酸钙的表面改性包括局部反应改性和表面包覆改性，高能表面改性和机械化学改性等方式，但是目前PVC塑料工业发展迅速，人们对复合材料的需求不断增长，碳酸钙表面改性已成为深加工技术之一，从而进一步改善碳酸钙的吸油性、分散性、尺寸稳定性、耐热性、耐磨性、耐水性、阻燃性、防霉性等一系列性能，以满足不断进步的PVC塑料工业。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗静电抗磨PVC管专用填料及其制备方法，该碳酸钙具有很高的沉降体积和较低的吸油率，可以在基体树脂中较好地分散，能够增加PVC的撕裂强度、耐热性、抗静电性和耐磨性，是高档塑料的优选填料。

本发明的技术方案如下：

一种抗静电抗磨PVC管专用填料,其特征在于由下列重量份的原料制成：丙二醇脂肪酸酯0.8-1.2、钛酸酯偶联剂2-4、乙烯-辛烯共聚物3-4、硝酸铈0.1-0.2、亚磷酸三 (2，4- 二叔丁基苯 ) 酯3-4、有机膨润土2-3、聚乙烯醇0.2-0.3、玻璃短纤维3-4、四针状氧化锌晶须3-5、聚丙烯酸0.2-0.3、轻质碳酸钙80-85、助剂13-16、水120-140；

所述助剂由下列重量份的原料制成：荷荷巴油0.03-0.05、三聚磷酸钠0.02-0.03、烯丙基缩水甘油醚0.2-0.3、γ- 氨丙基三乙氧基硅烷0.1-0.2、聚天冬氨酸0.1-0.2、水解聚马来酸酐0.1-0.2、乙二醇0.1-0.2、油酸钾0.03-0.04、ABS 0.1-0.2、微晶蜡0.1-0.2、活性氧化锌3-5、针状的碳酸钙晶须1-2、微孔碳酸钙1-2、亚烷基二醇0.3-0.4、水7-8；制备方法为：将荷荷巴油、烯丙基缩水甘油醚、γ- 氨丙基三乙氧基硅烷、聚天冬氨酸、水解聚马来酸酐、乙二醇、ABS、微晶蜡、亚烷基二醇混合，充分搅拌均匀，制得复合剂；将三聚磷酸钠、油酸钾加入水中，加热至60-70℃，搅拌均匀，加入活性氧化锌、针状的碳酸钙晶须、微孔碳酸钙，搅拌20-30分钟，烘干粉碎成氧化锌粉末，再加入复合剂，分散研磨20-30分钟，于室温下静置，至复合剂慢慢渗透至所述氧化锌粉末表面，再分散研磨成2-50μm的颗粒，即得。

所述的抗静电抗磨PVC管专用填料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将有机膨润土、聚乙烯醇、聚丙烯酸加入水中，搅拌均匀后加入轻质碳酸钙、玻璃短纤维、四针状氧化锌晶须，在3000-4000转/分下搅拌6-8分钟，得到混合物料；

（2）将钛酸酯偶联剂、乙烯-辛烯共聚物加入到第（1）步得到的物料中，加热至80-90℃，在9000-12000转/分下搅拌30-40分钟，得到混合物料；

（3）将其他剩余成分混合研磨分散15-20分钟，加入第（2）步得到的混合物料中，加热至80-90℃，在1000-1500转/分下搅拌30-40分钟，喷雾干燥，粉碎成2-50μm的颗粒，即得。

本发明的有益效果

本发明填料通过使用丙二醇脂肪酸酯、钛酸酯偶联剂、乙烯-辛烯共聚物，可以较好地与碳酸钙表面的极性基团结合，提高改性效果，使得碳酸钙具有很高的沉降体积和较低的吸油率，可以在基体树脂中较好地分散；通过添加玻璃短纤维、四针状氧化锌晶须，能够增加PVC的撕裂强度、耐热性、抗静电性和耐磨性，是高档塑料的优选填料；本发明助剂能增加碳酸钙在PVC中的浸润性，减少了PVC的缺陷。

具体实施方式

一种抗静电抗磨PVC管专用填料,由下列重量份(公斤)的原料制成：丙二醇脂肪酸酯1、钛酸酯偶联剂3、乙烯-辛烯共聚物3.5、硝酸铈0.1、亚磷酸三 (2，4- 二叔丁基苯 ) 酯3.5、有机膨润土2.5、聚乙烯醇0.2、玻璃短纤维3.5、四针状氧化锌晶须4、聚丙烯酸0.3、轻质碳酸钙83、助剂15、水130；

所述的抗静电抗磨PVC管专用填料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将有机膨润土、聚乙烯醇、聚丙烯酸加入水中，搅拌均匀后加入轻质碳酸钙、玻璃短纤维、四针状氧化锌晶须，在3500转/分下搅拌7分钟，得到混合物料；

（2）将钛酸酯偶联剂、乙烯-辛烯共聚物加入到第（1）步得到的物料中，加热至85℃，在10000转/分下搅拌35分钟，得到混合物料；

（3）将其他剩余成分混合研磨分散18分钟，加入第（2）步得到的混合物料中，加热至85℃，在1000-1500转/分下搅拌35分钟，喷雾干燥，粉碎成2-50μm的颗粒，即得。

实验数据：

本实施例填料的吸油值为 37mL/100g，与水的接触角为 90°。将该填料用于制取硬质PVC试片，添加量为20%,性能测试结果为：屈服强度54.92Mpa，断裂强度为45.854Mpa，断裂伸长率103%，杨氏模量2709。5Mpa。

将该填料用于制取软质PVC试片，添加量为20%,性能测试结果为：屈服强度5.86Mpa，断裂强度为7.08Mpa，断裂伸长率115%，杨氏模量63.78Mpa。

Claims (2)

1.一种抗静电抗磨PVC管专用填料,其特征在于由下列重量份的原料制成：丙二醇脂肪酸酯0.8-1.2、钛酸酯偶联剂2-4、乙烯-辛烯共聚物3-4、硝酸铈0.1-0.2、亚磷酸三 (2，4- 二叔丁基苯 ) 酯3-4、有机膨润土2-3、聚乙烯醇0.2-0.3、玻璃短纤维3-4、四针状氧化锌晶须3-5、聚丙烯酸0.2-0.3、轻质碳酸钙80-85、助剂13-16、水120-140；

所述助剂由下列重量份的原料制成：荷荷巴油0.03-0.05、三聚磷酸钠0.02-0.03、烯丙基缩水甘油醚0.2-0.3、γ- 氨丙基三乙氧基硅烷0.1-0.2、聚天冬氨酸0.1-0.2、水解聚马来酸酐0.1-0.2、乙二醇0.1-0.2、油酸钾0.03-0.04、ABS 0.1-0.2、微晶蜡0.1-0.2、活性氧化锌3-5、针状的碳酸钙晶须1-2、微孔碳酸钙1-2、亚烷基二醇0.3-0.4、水7-8；制备方法为：将荷荷巴油、烯丙基缩水甘油醚、γ- 氨丙基三乙氧基硅烷、聚天冬氨酸、水解聚马来酸酐、乙二醇、ABS、微晶蜡、亚烷基二醇混合，充分搅拌均匀，制得复合剂；将三聚磷酸钠、油酸钾加入水中，加热至60-70℃，搅拌均匀，加入活性氧化锌、针状的碳酸钙晶须、微孔碳酸钙，搅拌20-30分钟，烘干粉碎成氧化锌粉末，再加入复合剂，分散研磨20-30分钟，于室温下静置，至复合剂慢慢渗透至所述氧化锌粉末表面，再分散研磨成2-50μm的颗粒，即得。

2.根据权利要求1所述的抗静电抗磨PVC管专用填料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将有机膨润土、聚乙烯醇、聚丙烯酸加入水中，搅拌均匀后加入轻质碳酸钙、玻璃短纤维、四针状氧化锌晶须，在3000-4000转/分下搅拌6-8分钟，得到混合物料；

（2）将钛酸酯偶联剂、乙烯-辛烯共聚物加入到第（1）步得到的物料中，加热至80-90℃，在9000-12000转/分下搅拌30-40分钟，得到混合物料；

（3）将其他剩余成分混合研磨分散15-20分钟，加入第（2）步得到的混合物料中，加热至80-90℃，在1000-1500转/分下搅拌30-40分钟，喷雾干燥，粉碎成2-50μm的颗粒，即得。