專利名稱::超細復(fù)合改性滑石粉體、制備方法及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及一種超細復(fù)合改性粉體、制備方法及其應(yīng)用,特別涉及增韌型超細復(fù)合改性滑石粉、制備方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù):
:超細復(fù)合改性滑石粉(d50:0.8umlum)屬于非金屬粉體材料的一類,改性的非金屬粉體材料具有粒徑細微、表面活性高分散性好等特點,能有效地改善制品某些方面的物理、力學(xué)性能或能賦予塑料等制品一些全新的功能,因此,超細復(fù)合改性滑石粉已經(jīng)成為汽車制造、塑料包裝等領(lǐng)域不可缺少的功能性材料。通常非金屬粉體表面性質(zhì)的改變是依靠有機或無機的化學(xué)物質(zhì)(即表面改性劑)在粉體粒子表面進行包覆或包膜來實現(xiàn)的,改性工藝方法為運用單一的高速混合機或其他單一改性設(shè)備對超細非金屬粉體進行表面改性。所制備出來的粉體分散性和表面活性較低,在使用時,存在著與其它有機材料相容性差、加工流動性能差,在起著填充、增量的同時,在一定程度上影響產(chǎn)品的力學(xué)性能,如沖擊強度,或者產(chǎn)品的表觀效果。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的第一個技術(shù)問題是提供粒徑細微化、表面活性化、功能多樣化的超細復(fù)合改性滑石粉。本發(fā)明所要解決的第二個技術(shù)問題是提供上述粉體的制備方法。本發(fā)明所要解決的第三個技術(shù)問題是提供上述粉體的應(yīng)用。本發(fā)明解決技術(shù)問題的技術(shù)方案為超細復(fù)合改性滑石粉體,所述的粉體含有以下物質(zhì)及重量份滑石粉(d50:0.8umlum)60-75份超細重質(zhì)碳酸鈣粉(d50《lum)25-35份鈦酸酯偶聯(lián)劑1-2.5份硬脂酸1-1.2份所述的鈦酸酯偶聯(lián)劑的型號為NDZ-130,由南京曙光公司生產(chǎn)。所述的硬脂酸型號為1801。所述的超細復(fù)合改性滑石粉體的制備方法為將滑石粉加入高速混合機中,再加入超細重質(zhì)碳酸鈣粉,高速攪拌并升溫,當(dāng)溫度達到lOO-ll(TC時,保溫5~10分鐘,然后均勻地加入偶聯(lián)劑,升溫至16(M65'C,再保溫6-10分鐘,放料至中間料斗中,冷卻物料至95~105°C,螺旋計量給料機定量向三輥連續(xù)粉體表面改性機連續(xù)喂料,同時加入硬脂酸,即可。成品由氣力輸送裝置輸送至成品倉,最后由自動包裝機包裝。所述的超細復(fù)合改性滑石粉體在汽車儀表板材料中的應(yīng)用。所述的超細復(fù)合改性滑石粉體在超韌HIPS材料及軍事包裝材料中的應(yīng)用。對本發(fā)明通過超細滑石粉體與超細重質(zhì)碳酸鈣粉之間的預(yù)混合,可以利用超細粉體不同的粒徑分布進行合理級配,同時超細滑石粉體片狀的晶型結(jié)構(gòu)與超細重質(zhì)碳酸鈣粉體短柱狀的晶型結(jié)構(gòu)形成互補,有利于微粒子更緊密地填充于有機分子的間隙,而且這兩種粉體之間化學(xué)組成的差異能夠有效彌補單一超細非金屬粉體固有的性能缺陷,形成性能優(yōu)勢互補的超細非金屬粉復(fù)合體。所述的超細非金屬粉復(fù)合體經(jīng)偶聯(lián)劑的浸潤、橋接等作用下大大降低了表面能,經(jīng)硬脂酸的進一步處理,更增強了超細復(fù)合改性非金屬粉的表面活性和流動性,偶聯(lián)劑和硬脂酸之間良好的協(xié)同改性效應(yīng)有效克服超細粉體的團聚傾向,也更好的改善了超細復(fù)合改性非金屬粉的相容性。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,所生產(chǎn)的超細復(fù)合改性重滑石粉與其它輔料相容性好、加工流動性能好,在起著填充、增量的同時,可有效提高制品的韌性和強度。具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作詳細的說明。實施例1配比滑石粉(d50:0.8umlum)60重量份重質(zhì)碳酸鈣(d50《lum)30重量份鈦酸酯偶聯(lián)劑1.5重量份硬脂酸1重量份所述的鈦酸酯偶聯(lián)劑的型號為NDZ-130,由南京曙光公司生產(chǎn)。所述的硬脂酸的型號為1801。其制備方法為將滑石粉(d50:0.8umlum)與重質(zhì)碳酸鈣(d50《lum)依次加入到高速混合機,高速攪拌并升溫,當(dāng)溫度達到10(TC時,保溫5分鐘,然后加入已計量好的鈦酸酯偶聯(lián)劑,升溫至165'C,再保溫6分鐘,冷卻物料至95'C將物料輸送到三輥連續(xù)改性機中再計量好的硬脂酸作進一步改性,出料即可。實施例2配比滑石粉(d50:0.8umlum)70重量份重質(zhì)碳酸鈣(d50:0.8umlum)20重量份鈦酸酯偶聯(lián)劑1重量份硬脂酸1.1重量份所述的鈦酸酯偶聯(lián)劑的型號為NDZ-130,由南京曙光公司生產(chǎn)。所述的硬脂酸的型號為1801。其制備方法為將滑石粉(d50:0.8umlum)與重質(zhì)碳酸鈣(d50《lum)依次加入到高速混合機,高速攪拌并升溫,當(dāng)溫度達到102'C時,保溫8分鐘,然后加入已計量好的鈦酸酯偶聯(lián)劑,升溫至162。C,再保溫8分鐘,冷卻物料至98'C將物料輸送到三輥連續(xù)改性機中再計量好的硬脂酸作進一步改性,出料即可。實施例3配比滑石粉(d50:0.8umlum)75重量份重質(zhì)碳酸鈣(d50:0.8umlum)15重量份鈦酸酯偶聯(lián)劑2重量份硬脂酸1.2重量份所述的鈦酸酯偶聯(lián)劑的型號為NDZ-130,由南京曙光公司生產(chǎn)。所述的硬脂酸的型號為1801。其制備方法為將滑石粉(d50:0.8umlum)與重質(zhì)碳酸鈣(d50《lum)依次加入到高速混合機,升溫,當(dāng)溫度達到110'C時,保溫10分鐘,然后加入已計量好的鈦酸酯偶聯(lián)劑,升溫至160°C,再保溫10分鐘,冷卻物料至105'C將物料輸送到三輥連續(xù)改性機中再計量好的硬脂酸作進一步改性,出料即可。本發(fā)明的粒徑按照GB/T19281-2003的標(biāo)準進行檢測本發(fā)明的水分按照GB/T19281-2003的標(biāo)準進行檢測本發(fā)明的活化度按照GB/T19281-2003的標(biāo)準進行檢測本發(fā)明的吸油量按照GB/T19281-2003的標(biāo)準進行檢測實施例l、2、3所制備的超細復(fù)合改性滑石粉的技術(shù)指標(biāo)如表1:表1<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>實施例4:將實施例1中所制備的超細復(fù)合改性滑石粉應(yīng)用于汽車儀表板材料中,詳細如下配方hPP100重量份PP-g-MAH11重量份POE25重量份抗氧劑(1010)+抗氧劑(DLTP)0.01重量份ZnSt0.005重量份輕質(zhì)碳酸鈣(800目)20重量份配方2:除用實施例1所制備的40份超細復(fù)合改性滑石粉取代20份輕質(zhì)碳酸鈣外,其余與配方l相同。所述的PP為燕山石化的K7726,PP-g-MAH為南京聚隆公司生產(chǎn),POE為杜邦7467,其余為市售產(chǎn)品。用現(xiàn)有的技術(shù)進行混料、造粒和注塑,按照以下標(biāo)準進行測試性能本發(fā)明的拉伸強度按照GB/T1040-1992的標(biāo)準進行檢測,本發(fā)明的斷裂伸長率按照GB/T1040-1992的標(biāo)準進行檢測,本發(fā)明的彎曲強度按照GB/T9341-2000的標(biāo)準進行檢測,本發(fā)明的彎曲模量按照GB/T9341-2000的標(biāo)準進行檢測,本發(fā)明的懸臂梁缺口沖擊強度按照GB/T1843-1996的標(biāo)準進行檢測,本發(fā)明的熱變形溫度按照GB1633-2000的標(biāo)準進行檢測,本發(fā)明的熔融指數(shù)按照GB/T3682-2000的標(biāo)準進行檢測,詳細指標(biāo)見表2:表2<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>從表2的指標(biāo)來看,本發(fā)明實施例1所制備的超細復(fù)合改性滑石粉在添加組分是輕質(zhì)碳酸鈣2倍的情況下,仍保持著優(yōu)異的加工流動性,而且,拉伸強度、彎曲強度、懸臂梁缺口沖擊強度及熱變形性能都有所提高。較好的實現(xiàn)了高韌性和高模量的統(tǒng)一,是一種新型的汽車儀表板等材料補強劑,具有優(yōu)良的應(yīng)用空間。實施例5:將實施例2中所制備的超細復(fù)合改性滑石粉應(yīng)用于汽車塑料方向盤材料中,詳細如下配方3:HDPE100重量份EVA3重量份抗氧劑0.2重量份炭黑1重量份碳酸韓(1000目)IO重量份配方4:除用實施例2中所制備的30份超細復(fù)合改性滑石粉取代配方3中的碳酸銬外,其余與配方3相同。所述的HDPE的分子量為16X104-22X104,EVA為住友公司40W,其余原料均為市售產(chǎn)品。用現(xiàn)有的技術(shù)進行混料、造粒和注塑,按照以下標(biāo)準進行測試性能本發(fā)明的拉伸強度按照GB/T1040-1992的標(biāo)準進行檢測,本發(fā)明的斷裂伸長率按照GB/T1040-1992的標(biāo)準進行檢測,本發(fā)明的彎曲強度按照GB/T9341-2000的標(biāo)準進行檢測,本發(fā)明的彎曲模量按照GB/T9341-2000的標(biāo)準進行檢測,本發(fā)明的懸臂梁缺口沖擊強度按照GB/T1843-1996的標(biāo)準進行檢測,本發(fā)明的模塑收縮率按照GB/T15585-1995的標(biāo)準進行檢測,詳細指標(biāo)見表3:表3<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>從測試結(jié)果來看,本發(fā)明實施例2所制備的超細復(fù)合改性滑石粉應(yīng)用于HDPE汽車方向盤,在物理-力學(xué)完全滿足優(yōu)異的條件下,可以高比例的填充(填充量可達30%以上)實現(xiàn)了高性能化和多功能性的要求。實施例6:將實施例3中所制備的超細復(fù)合改性滑石粉應(yīng)用于超韌HIPS材料及軍事包裝材料中,詳細如下配方5:PS100重量份SBS45重量份EBS2.2重量份抗氧劑0.75重量份軍綠色母7重量份納米活性碳酸韓8重量份配方6:除用實施例3中所制備的10份超細復(fù)合改性滑石粉取代配方5中的8碳酸鈣外,其余與配方5相同。所述的PS為陶氏化學(xué)生產(chǎn)的1300,SBS為岳陽化工總廠的YH-792,EBS為吉林化工研究所的JHE-341,納米活性碳酸鈣為廣東廣平公司生產(chǎn),其余原料為市售產(chǎn)品。用現(xiàn)有的技術(shù)和工藝先進行混料、擠出造粒再進行注塑,并按照以下標(biāo)準進行測試性能本發(fā)明的拉伸強度按照GB/T1040-1992的標(biāo)準進行檢測,本發(fā)明的斷裂伸長率按照GB/T1040-1992的標(biāo)準進行檢測,本發(fā)明的彎曲強度按照GB/T9341-2000的標(biāo)準進行檢測,本發(fā)明的彎曲模量按照GB/T9341-2000的標(biāo)準進行檢測,本發(fā)明的沖擊強度按照GB/T1043-1993的標(biāo)準進行檢測,詳細指標(biāo)見表4:表4<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>以上兩種配方均能滿足超韌HIPS應(yīng)用于軍用彈藥箱的包裝要求,本發(fā)明實施例3中所制備的10份超細復(fù)合改性滑石粉取代了配方5中的8碳酸鈣,而仍能達到用于彈藥包裝箱材料要滿足苛刻的條件要求,如超韌性、超耐低溫、高強度、高剛性、高尺寸穩(wěn)定性能等,在某些指標(biāo)如拉伸強度等超過了納米活性碳酸鈣的增強增韌作用,而且該材料具有優(yōu)異的低溫(-4(TC)沖擊性能,可適合不同惡劣嚴寒環(huán)境的使用。具有非常良好的推廣價值和市場前景。權(quán)利要求1.超細復(fù)合改性滑石粉體,其特征在于所述的粉體含有以下物質(zhì)及重量份滑石粉(d500.8um~1um)60-75份超細重質(zhì)碳酸鈣粉(d50≤1um)25-35份鈦酸酯偶聯(lián)劑1-2.5份硬脂酸1-1.2份。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的超細復(fù)合改性滑面粉體,其特征在于所述的鈦酸酯偶聯(lián)劑的型號為NDZ-130。3、權(quán)利要求1所述的超細復(fù)合改性滑石粉體的制備方法,其特征在于將滑石粉加入高速混合機中,再加入超細重質(zhì)碳酸鈣粉,高速攪拌并升溫,當(dāng)溫度達到100-1l(TC時,保溫5~10分鐘,然后加入偶聯(lián)劑,升溫至160-165°C,再保溫6-10分鐘,放料至中間料斗中,冷卻物料至95105'C,螺旋計量給料機定量向三輥連續(xù)粉體表面改性機連續(xù)喂料,同時加入硬脂酸,成品由氣力輸送裝置輸送至成品倉,最后由自動包裝機包裝。4、權(quán)利要求1所述的超細復(fù)合改性滑石粉體在汽車儀表板材料中的應(yīng)用。5、權(quán)利要求1所述的超細復(fù)合改性滑石粉體在超韌HIPS材料及軍事包裝材料中的應(yīng)用。全文摘要本發(fā)明公開了超細復(fù)合改性滑石粉體、制備方法及其應(yīng)用,所述的粉體含有以下物質(zhì)及重量份60-75份滑石粉,25-35份超細重質(zhì)碳酸鈣粉,1-2.5份鈦酸酯偶聯(lián)劑,1-1.2份硬脂酸,其制備方法為將滑石粉加入高速混合機中,再加入質(zhì)碳酸鈣粉,升溫到100-110℃時,保溫5~10分鐘,然后加入偶聯(lián)劑,升溫至160-165℃,再保溫6-10分鐘,冷卻物料至95~105℃,再加入硬脂酸,攪拌均勻,即可,所述的粉體在汽車儀表板材料及超韌HIPS材料及軍事包裝材料中的應(yīng)用。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,所生產(chǎn)的粉體填充量大、與其它輔料相容性好、加工流動性能好,在起著填充、增量的同時,可有效提高制品的韌性和強度。文檔編號C08K9/04GK101367962SQ20081002117公開日2009年2月18日申請日期2008年8月15日優(yōu)先權(quán)日2008年8月15日發(fā)明者卜枝英,陳永輝申請人:蕪湖同達新材料科技有限公司