偶聯(lián)劑改性碳酸鈣填充聚丙烯塑料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種偶聯(lián)劑改性碳酸鈣填充聚丙烯塑料，其由下述組分組成：聚丙烯100公斤，碳酸鈣15公斤，γ-氯丙基三乙氧基硅烷0.04公斤、異丙基三(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯0.12公斤和聚乙二醇三甲氧基硅丙基醚0.04公斤；將偶聯(lián)劑用偶聯(lián)劑5倍重量的溶劑二甲苯稀釋，分散到碳酸鈣中，使二甲苯完全揮發(fā)，粉碎機(jī)粉碎成細(xì)粉，制得改性碳酸鈣；將聚丙烯和改性碳酸鈣加入混合器中攪拌，控制轉(zhuǎn)速在00-400r/min、攪拌溫度70-80℃、攪拌時(shí)間2-4分鐘，擠出造粒，擠出溫度180-200℃，在10-40℃的冷水中冷卻成型。本發(fā)明各項(xiàng)力學(xué)性能更好，具有較好的拉升強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、缺口沖擊強(qiáng)度、熱變形溫度和洛氏硬度。
【專利說(shuō)明】偶聯(lián)劑改性碳酸鈣填充聚丙烯塑料
[0001] 本申請(qǐng)為2012年4月16日，申請(qǐng)?zhí)枮?01210111273. 4,發(fā)明名稱為"一種偶聯(lián)劑 改性碳酸鈣填充聚丙烯塑料及其制備方法"的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明涉及一種塑料材料，尤其涉及一種偶聯(lián)劑改性碳酸鈣填充聚丙烯塑料。

【背景技術(shù)】
[0003] 聚丙烯，英文縮寫為PP，CAS號(hào)：9003-07-0。是一種由丙烯聚合而制得的一種熱塑 性樹(shù)脂。是1957年于意大利首先投入工業(yè)生產(chǎn)，是繼聚乙烯（PE)之后的又一個(gè)重要的塑 料品種。它有較好的耐熱性，在135°C蒸煮IOOOh也不會(huì)被破壞，PP的比熱容、熱導(dǎo)率皆小 于PE，但絕熱性優(yōu)于PE。PP屬于非極性聚合物，具有優(yōu)異的介電性和電絕緣性，電性能基本 不受環(huán)境濕度及電場(chǎng)頻率的影響，在允許的工作范圍內(nèi)，溫度升高會(huì)使電性能降低，它的耐 電弧性較高。PP的耐化學(xué)性良好，除強(qiáng)氧化劑對(duì)它有侵蝕作用外，其他試劑對(duì)它均無(wú)作用。
[0004] 在聚丙烯塑料中通常填充無(wú)機(jī)粉體，在滿足使用要求的前提下降低生產(chǎn)成本或者 使材料的某些性能制得提高，目前使用量最大的是滑石粉和碳酸鈣。采用無(wú)機(jī)粉體填充可 以大大降低生產(chǎn)成本，碳酸鈣是高分子復(fù)合材料中廣泛使用的無(wú)機(jī)填料。在塑料中添加碳 酸鈣等無(wú)機(jī)填料，可提高制品的耐熱性、耐磨性、尺寸穩(wěn)定性及剛度等，并降低制品成本，但 粉體不加處理加入到高分子材料中去，填料與聚合物之間存在明顯的界面，如同在基體樹(shù) 脂中存在許多空洞，在外力作用下能承受外力的有效截面積減小，填充材料的力學(xué)性能變 差。
[0005] 另外，通常生產(chǎn)過(guò)程中采用的是聚合物粒子，與無(wú)機(jī)粉料混合后成型，這樣很容易 造成物料混合的不均勻，影響制品的性能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種偶聯(lián)劑 改性碳酸鈣填充聚丙烯塑料。
[0007] 本發(fā)明目的是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0008] 一種偶聯(lián)劑改性碳酸鈣填充聚丙烯塑料，包括下述重量份的組分：聚丙烯100份， 碳酸鈣10-20份，偶聯(lián)劑0. 1-0. 3份。
[0009] 進(jìn)一步的，
[0010] 所述偶聯(lián)劑為γ-氯丙基三乙氧基硅烷、異丙基三（二辛基磷酸酰氧基）鈦酸酯 和聚乙二醇三甲氧基硅丙基醚中的一種或其混合物。
[0011] 優(yōu)選的，所述偶聯(lián)劑由下述組分按重量份組成：γ-氯丙基三乙氧基硅烷10-30 份、異丙基三（二辛基磷酸酰氧基）鈦酸酯50-70份和聚乙二醇三甲氧基硅丙基醚10-30 份。
[0012] 本發(fā)明還提供了上述偶聯(lián)劑改性碳酸鈣填充聚丙烯塑料的制備方法：
[0013] (1)用偶聯(lián)劑對(duì)碳酸鈣進(jìn)行表面改性處理，制得改性碳酸鈣；
[0014] (2)將聚丙烯和改性碳酸鈣加入混合器中攪拌，經(jīng)擠出機(jī)擠出造粒。
[0015] 進(jìn)一步的，
[0016] 所述表面改性處理為：將偶聯(lián)劑用溶劑稀釋，然后均勻分散到碳酸鈣中，通過(guò)烘箱 使溶劑完全揮發(fā)，再將烘干后的碳酸鈣用粉碎機(jī)粉碎成細(xì)粉。
[0017] 所述溶劑可以為乙醇、120號(hào)溶劑油、異丙醇、白油或二甲苯。
[0018] 所述步驟（2)中，混合器中，轉(zhuǎn)速在300-400r/min，攪拌溫度70-80°C、攪拌時(shí)間 2-4分鐘，擠出機(jī)中的擠出溫度180-200°C。
[0019] 顯然，在本發(fā)明中為提高產(chǎn)品的其他性能，還可以適應(yīng)性地添加其他助劑，如抗氧 劑、阻燃劑、著色劑和抗靜電劑等。
[0020] 具體的，在本發(fā)明中：
[0021] γ -氯丙基三乙氧基娃燒，英文名：γ-chloropropyltriethoxysilane，CAS 編號(hào)： 5089-70-3,分子式！C9H21ClO3Si。
[0022] 異丙基三（二辛基磷酸酰氧基）鈦酸醋，CAS :65345-34-8,英文名： Isopropyltri (dioctylphosphate)titanate。
[0023] 聚乙二醇三甲氧基硅丙基醚，熟稱硅烷偶聯(lián)劑4140,其英文名為：Polyethyleneg lycoltrimethoxysilylpropylether，CAS :98358-37_3〇
[0024] 在塑料研宄和生產(chǎn)過(guò)程中，通常使用增強(qiáng)劑如碳酸鈣。這不僅能增加塑料的質(zhì)量， 降低產(chǎn)品的成本，而且還能改善塑料制品的某些性能。然而，由于無(wú)機(jī)填料與有機(jī)聚合物在 化學(xué)結(jié)構(gòu)和物理形態(tài)上存在著顯著的差異，兩者缺乏親和性，往往會(huì)使塑料制品的力學(xué)性 能和成型加工性能受到影響。本發(fā)明通過(guò)加入偶聯(lián)劑對(duì)碳酸鈣進(jìn)行改性，使碳酸鈣表面由 親水性變成親油性，從而能夠與聚丙烯形成緊密結(jié)合，使塑料材料性能得到提高。對(duì)偶聯(lián)劑 進(jìn)行優(yōu)選，三種偶聯(lián)劑間產(chǎn)生協(xié)同增效作用，使得粘度降低，各項(xiàng)力學(xué)性能更好，具有較好 的拉升強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、缺口沖擊強(qiáng)度、熱變形溫度和洛氏硬度。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0026] 實(shí)施例1
[0027] 按照表1中對(duì)應(yīng)實(shí)施例1數(shù)據(jù)稱取各原料。
[0028] (1)將偶聯(lián)劑用偶聯(lián)劑5倍重量的溶劑二甲苯稀釋，然后均勻分散到碳酸鈣中，通 過(guò)烘箱使二甲苯完全揮發(fā)，再將烘干后的碳酸鈣用粉碎機(jī)粉碎成細(xì)粉，制得改性碳酸鈣。
[0029] (2)將聚丙烯和改性碳酸鈣加入混合器中攪拌，控制轉(zhuǎn)速在300-400r/min、攪 拌溫度70-80°C、攪拌時(shí)間2-4分鐘，再經(jīng)螺桿擠出機(jī)擠出造粒，擠出溫度180-200°C，在 10-40°C的冷水中冷卻成型，即獲得所述偶聯(lián)劑改性碳酸鈣填充聚丙烯塑料。
[0030] 顯然，改性碳酸鈣的制備為本行業(yè)通用方法，采用其他方式進(jìn)行改性也能夠達(dá)到 相近的效果，特別之處在于偶聯(lián)劑的優(yōu)化選擇。
[0031] 表1 :偶聯(lián)劑改性碳酸鈣填充聚丙烯塑料配方表單位：公斤
[0032]

【權(quán)利要求】
1. 一種偶聯(lián)劑改性碳酸鈣填充聚丙烯塑料，其特征在于，由下述組分組成：聚丙烯100 公斤，碳酸鈣15公斤，Y -氯丙基三乙氧基硅烷0. 04公斤、異丙基三（二辛基磷酸酰氧基） 鈦酸酯〇. 12公斤和聚乙二醇三甲氧基硅丙基醚0. 04公斤； 所述偶聯(lián)劑改性碳酸鈣填充聚丙烯塑料，采用下述方法制備而成： (1) 將偶聯(lián)劑用偶聯(lián)劑5倍重量的溶劑二甲苯稀釋，然后均勻分散到碳酸鈣中，通過(guò)烘 箱使二甲苯完全揮發(fā)，再將烘干后的碳酸鈣用粉碎機(jī)粉碎成細(xì)粉，制得改性碳酸鈣； (2) 將聚丙烯和改性碳酸鈣加入混合器中攪拌，控制轉(zhuǎn)速在00-400r/min、攪拌溫度 70-80°C、攪拌時(shí)間2-4分鐘，再經(jīng)螺桿擠出機(jī)擠出造粒，擠出溫度180-200°C，在10-40°C的 冷水中冷卻成型。
【文檔編號(hào)】C08K3/26GK104479226SQ201410809266
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2012年4月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月16日
【發(fā)明者】宋國(guó)新, 黃毅 申請(qǐng)人:上海韜鴻化工科技有限公司