專利名稱：一種多功能塑料母粒及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多功能塑料母粒及其制備方法。
背景技術(shù)：
填充改性是聚合物改性的一個重要方面，一方面可以降低材料成本，另一方面還可能使材料的某些性能得到改善(如耐熱性、尺寸穩(wěn)定性等)。填充改性一般使用無機填料， 主要有碳酸鈣、滑石粉、硅灰石、硫酸鋇等。而這些填料以粉末狀形態(tài)存在，在稱量、混合、造粒過程中容易產(chǎn)生大量的粉塵污染，惡化生產(chǎn)環(huán)境，對人體健康造成很大危害，而且會對加工設(shè)備造成一定程度的磨損。如果能將其變?yōu)橄駱渲粯拥念w粒狀，將從根本上解決這個問題。因此，采用樹脂載體將高濃度的無機填料粘結(jié)包覆做成顆粒狀的填料母粒吸引了人們的研究目光，并開發(fā)出了系列填料母粒產(chǎn)品。關(guān)于填料母粒的研究(如中國專利CN102040774A，CN102070918A, CN101955604A 等)主要側(cè)重于以下幾個方面①改善填料的分散；②只采用高速攪拌機攪拌，然后經(jīng)雙螺桿擠出機造粒。目前的這些研究主要還存在以下不足①填料的添加量較低，同樣的填料處理需要更長的加工時間，且同樣填充量的樹脂需要更多的填料母粒，成本較高；②對于顏色制品，需要額外加入色粉，增加工序；③目前采用的加工工藝在高速攪拌過程中依然存在揚塵的情況，且將高攪后的三氧化二銻粉體直接經(jīng)雙螺桿擠出造粒時由于粉體較細含量較高，下料困難，而且會對機筒和螺桿造成較大的磨損。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，提供一種將填充母粒、色母粒和穩(wěn)定化母粒結(jié)合在一起的多功能塑料母粒。本發(fā)明的另一個目的是提供上述多功能母粒的制備方法。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種多功能母粒，由以下組分按質(zhì)量百分比所制成
無機填料75 90%
載體3 14%
顏料色粉I 10%
分散劑1飛％
抗氧劑O. 5 2%。在上述多功能母粒中，所述無機填料的平均粒徑為I 5 μ m，白度> 83。在上述多功能母粒中，載體是作為該無機填料、色粉、熱穩(wěn)定劑的載體，主要作用是把無機填料粘結(jié)起來，同時使色粉和熱穩(wěn)定劑在其中均勻分布。分散劑的作用一方面是減少物料與設(shè)備之間的磨損，另一方面是提高無機填料、色粉和熱穩(wěn)定劑粉體在載體中的分散效果。在上述功能母粒中，所述載體為聚丙烯、聚乙烯一種或兩種混合。聚丙烯為均聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯、無規(guī)共聚聚丙烯、三元共聚聚丙烯的一種或兩種混合，聚丙烯的熔融指數(shù)為10 50g/10min (230°C，2. 16KG);所述的聚乙烯為線性低密度聚乙烯，熔融指數(shù)為 10 50g/10min (190°C，2. 16KG)。上述多功能母粒的制備方法，包括如下步驟
(1)將配比稱量無機填料、載體、顏色色粉、分散劑和抗氧劑；
(2)先將50%無機填料、載體、顏色色粉和抗氧劑加入到加壓式翻轉(zhuǎn)密煉機中，控制密煉室內(nèi)的溫度為140 180°C，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為20 80r/min，密煉時間為3 15min，待物料成團后，再把剩余無機填料加入到密煉機中，再密煉5 20min ；
(3)上述密煉后的料團經(jīng)傳輸帶輸送到單螺桿擠出機的料斗里，經(jīng)料斗里的切刀切成碎塊，然后通過擠壓和重力作用下進入擠出機的機筒，經(jīng)單螺桿擠出機熔融混煉擠出，經(jīng)風(fēng)冷磨面切粒制成多功能母粒。單螺桿擠出機的長徑比為20 55，機筒溫度為120 170°C，主機轉(zhuǎn)速300 1000r/min。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下積極效果(I)本發(fā)明由于將色粉、抗氧劑與無機填料一起復(fù)配，可以直接摻混樹脂后進行注塑，減少加工成本；(2)本發(fā)明制備的多功能母粒由于是顆粒狀，和基礎(chǔ)樹脂的顆粒尺寸基本一致，所以物料混合均勻，有效避免了粉體和粒料混合不均勻?qū)е虏牧腺|(zhì)量不穩(wěn)定的情況；(3)本發(fā)明選用的母粒載體主要是熔融指數(shù)較高的聚烯烴，由于其流動性較好，對粉體的包覆效果非常好，從而避免了切粒時易產(chǎn)生碎屑或粉末的現(xiàn)象，另一方面也提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本；(4)本發(fā)明采用密煉-擠出的連續(xù)生產(chǎn)工藝，相比傳統(tǒng)的先高速攪拌，然后再經(jīng)雙螺桿擠出的工藝相比具有如下優(yōu)點一是密煉機和單螺桿擠出機的生產(chǎn)效率高，相同能耗和產(chǎn)量下，生產(chǎn)成本低；二是密煉機熔融共混過程在密閉的腔體中進行，不易揚塵，生產(chǎn)清潔，減少了對工人身體健康的危害，而且分散效果要比雙螺桿要好；三是采用密煉機可大大提高無機填料的填充量，而且混合效果好。
具體實施例方式實施例I
按以下質(zhì)量百分比組成進行配比滑石粉75% (5μπι，廣西龍勝有限公司)，均聚聚丙烯(ΡΡΗ)12% (牌號ΕΡ500Ν，中海殼牌石化公司)，無機色粉8. 8% (市購)，聚乙烯蠟4% (市購常規(guī)型號)，抗氧劑1010和168各O. 1%(瑞士汽巴公司)。上述物料準(zhǔn)確稱量后將ΡΡΗ、色粉、聚乙烯蠟和抗氧劑加入到加壓式翻滾密煉機中，控制密煉室內(nèi)的溫度為150°C，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為40r/min，密煉時間為3min，待物料熔融后分三次將滑石粉加入到密煉機中，每次投料間隔3min ;物料全部加入后再密煉5min。上述密煉后的膠頭經(jīng)傳輸帶輸送到單螺桿擠出機的料斗里，經(jīng)料斗內(nèi)的切刀將膠頭切成碎塊，控制機筒各段溫度為170°C，主機轉(zhuǎn)速500r/ min,經(jīng)單螺桿熔融混煉擠出，然后經(jīng)風(fēng)冷磨面切粒制成滑石粉填充的多功能塑料母粒。實施例2
按以下質(zhì)量百分比組成進行配比碳酸鈣80% (2μπι，佛山太迪有限公司)，均聚聚丙烯(PPH)IO. 8% (牌號ΕΡ500Ν，中海殼牌石化公司)，無機色粉7% (市購)，聚乙烯蠟2% (市購常規(guī)型號)，抗氧劑1010和168各O. 1%(瑞士汽巴公司)。上述物料準(zhǔn)確稱量后將ΡΡΗ、色粉、聚乙烯蠟和抗氧劑加入到加壓式翻滾密煉機中，控制密煉室內(nèi)的溫度為150°C，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為40r/min，密煉時間為3min，待物料熔融后分三次將碳酸鈣加入到密煉機中，每次投料間隔3min ;物料全部加入后再密煉5min。上述密煉后的膠頭經(jīng)傳輸帶輸送到單螺桿擠出機的料斗里，經(jīng)料斗內(nèi)的切刀將膠頭切成碎塊，控制機筒各段溫度為170°C，主機轉(zhuǎn)速500r/ min,經(jīng)單螺桿熔融混煉擠出，然后經(jīng)風(fēng)冷磨面切粒制成多功能塑料母粒。實施例3
按以下質(zhì)量百分比組成進行配比硫酸鋇85% (3μπι，湖南精晃公司)，無規(guī)共聚聚丙烯(PPR) 10% (牌號R370Y，韓國SK公司)，無機色粉3% (市購)，聚乙烯蠟1% (市購常規(guī)型號)，抗氧劑1010和168各O. 5% (瑞士汽巴公司)。上述物料準(zhǔn)確稱量后將PPR、色粉、聚乙烯蠟和抗氧劑加入到加壓式翻滾密煉機中，控制密煉室內(nèi)的溫度為150 V，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為 40r/min，密煉時間為3min，待物料熔融后分三次將硫酸鋇加入到密煉機中，每次投料間隔 3min ;物料全部加入后再密煉5min。上述密煉后的膠頭經(jīng)傳輸帶輸送到單螺桿擠出機的料斗里，經(jīng)料斗內(nèi)的切刀將膠頭切成碎塊，控制機筒各段溫度為170°C，主機轉(zhuǎn)速500r/min， 經(jīng)單螺桿熔融混煉擠出，然后經(jīng)風(fēng)冷磨面切粒制成多功能塑料母粒。
實施例4
按以下質(zhì)量百分比組成進行配比滑石粉90% (5μπι，遼寧海城公司)，無規(guī)共聚聚丙烯(PPR) 5.8% (牌號R370Y，韓國SK公司)，無機色粉3% (市購)，聚乙烯蠟1% (市購常規(guī)型號)，抗氧劑1010和168各O. 1% (瑞士汽巴公司)。上述物料準(zhǔn)確稱量后將PPR、色粉、聚乙烯蠟和抗氧劑加入到加壓式翻滾密煉機中，控制密煉室內(nèi)的溫度為150 V，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為 40r/min，密煉時間為3min，待物料熔融后分三次將滑石粉加入到密煉機中，每次投料間隔 3min ;物料全部加入后再密煉5min。上述密煉后的膠頭經(jīng)傳輸帶輸送到單螺桿擠出機的料斗里，經(jīng)料斗內(nèi)的切刀將膠頭切成碎塊，控制機筒各段溫度為170°C，主機轉(zhuǎn)速500r/min， 經(jīng)單螺桿熔融混煉擠出，然后經(jīng)風(fēng)冷磨面切粒制成多功能塑料母粒。
實施例5
按以下質(zhì)量百分比組成進行配比碳酸鈣90% (2 μ m，佛山太迪公司)，高密度聚乙烯 5.3% (牌號5502，中石化茂名分公司)，有機色粉3.5% (市購)，聚乙烯蠟I % (市購常規(guī)型號)，抗氧劑1010和168各O. 1% (瑞士汽巴公司)。上述物料準(zhǔn)確稱量后將聚乙烯、色粉、 聚乙烯蠟和抗氧劑加入到加壓式翻滾密煉機中，控制密煉室內(nèi)的溫度為150°C，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為 40r/min,密煉時間為3min，待物料熔融后分三次將滑石粉加入到密煉機中，每次投料間隔 3min ;物料全部加入后再密煉5min。上述密煉后的膠頭經(jīng)傳輸帶輸送到單螺桿擠出機的料斗里，經(jīng)料斗內(nèi)的切刀將膠頭切成碎塊，控制機筒各段溫度為170°C，主機轉(zhuǎn)速500r/min， 經(jīng)單螺桿熔融混煉擠出，然后經(jīng)風(fēng)冷磨面切粒制成多功能塑料母粒。
對本發(fā)明制備的多功能塑料母粒的效果進行以下對比實驗
表I材料配方
權(quán)利要求
1.一種多功能塑料母粒，其特征在于由以下組分按質(zhì)量百分比所制成無機填料75 90%載體3 14%顏料色粉I 10%分散劑1飛％抗氧劑O. 5 2%。
2.如權(quán)利要求I所述的多功能塑料母粒，其特征在于，所述無機填料為碳酸鈣、滑石粉、硅灰石、硫酸鋇中的一種，粒徑I飛μπι。
3.如權(quán)利要求I所述的多功能塑料母粒，其特征在于，所述載體為聚丙烯、聚乙烯中的一種或兩種的復(fù)合。
4.如權(quán)利要求3所述的多功能塑料母粒，其特征在于，所述聚丙烯為均聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯、無規(guī)共聚聚丙烯、三元共聚聚丙烯的一種或兩種混合，聚丙烯的熔融指數(shù)為10 50g/10min，230°C，2. 16KG ;所述的聚乙烯為線性低密度聚乙烯，熔融指數(shù)為10 50g/10min, 190°C，2. 16KG。
5.如權(quán)利要求I所述的多功能塑料母粒，其特征在于，所述顏料色粉為無機顏料色粉或有機顏料色粉。
6.如權(quán)利要求I所述的多功能塑料母粒，其特征在于，所述分散劑為EVA或聚乙烯蠟。
7.如權(quán)利要求I所述的多功能塑料母粒，其特征在于，所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑、 硫酯類抗氧劑、亞磷酸鹽類抗氧劑或酯類抗氧劑。
8.權(quán)利要求I所述多功能塑料母粒的制備方法，其特征在于包括如下步驟(1)將配比稱量無機填料、載體、顏料色粉、分散劑和抗氧劑；(2)先將50%無機填料、載體、顏料色粉和抗氧劑加入到加壓式翻轉(zhuǎn)密煉機中，控制密煉室內(nèi)的溫度為140 180°C，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為20 80r/min，密煉時間為3 15min，待物料成團后，再把剩余無機填料加入到密煉機中，再密煉5 20min ；(3)上述密煉后的料團經(jīng)傳輸帶輸送到單螺桿擠出機的料斗里，經(jīng)料斗里的切刀切成碎塊，然后通過擠壓和重力作用下進入擠出機的機筒，經(jīng)單螺桿擠出機熔融混煉擠出，經(jīng)風(fēng)冷磨面切粒制成多功能母粒。
9.如權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述單螺桿擠出機的長徑比為20 55，機筒溫度為120 170°C，主機轉(zhuǎn)速300 1000r/min。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多功能塑料母粒及其制備方法，由以下組分按質(zhì)量百分比所組成無機填料75～90％，載體 3～14％，顏料色粉1~10%，分散劑1~5%，抗氧劑0.5～2％。本發(fā)明制備的多功能塑料母粒具有易分散、阻燃效率高、生產(chǎn)成本低的特點。
文檔編號C08L23/06GK102604228SQ20121007424
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月20日
發(fā)明者任萍 申請人:廣州京英塑料有限公司, 廣州市聚賽龍工程塑料有限公司