一種抗靜電抗磨pvc管專用填料及其制備方法
【專利摘要】一種抗靜電抗磨PVC管專用填料,由下列重量份的原料制成：丙二醇脂肪酸酯0.8-1.2、鈦酸酯偶聯劑2-4、乙烯-辛烯共聚物3-4、硝酸鈰0.1-0.2、亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯)酯3-4、有機膨潤土2-3、聚乙烯醇0.2-0.3、玻璃短纖維3-4、四針狀氧化鋅晶須3-5、聚丙烯酸0.2-0.3、輕質碳酸鈣80-85、助劑13-16、水120-140；本發明填料使得碳酸鈣具有很高的沉降體積和較低的吸油率，可以在基體樹脂中較好地分散；能夠增加PVC的撕裂強度、耐熱性、抗靜電性和耐磨性，是高檔塑料的優選填料。
【專利說明】-種抗靜電抗磨PVC管專用填料及其制備方法

【技術領域】
[0001] 本發明屬于塑料加工領域，特別涉及一種抗靜電抗磨PVC管專用填料及其制備方 法。

【背景技術】
[0002] 碳酸鈣是一種被廣泛使用的無機填料，可應用到塑料制品、橡膠制品、涂料、膠黏 劑等中，特別是輕質碳酸鈣，對PVC塑料制品尺寸的穩定性有很大作用，能提高制品的硬 度，還可以提高制品的表面光澤和表面平整性。在一般PVC塑料制品中添加碳酸鈣耐熱性 可以提高，由于碳酸鈣白度在90%以上，還可以取代昂貴的白色顏料起到一定的增白作用。 但碳酸鈣的親水性強，若不進行表面改性，則在聚合物制品的加工過程中與聚合物基體的 相容性差，非常容易團聚，甚至因為團聚而形成結構缺陷，所以碳酸鈣粒子在應用到聚合物 材料中之前，必須對其表面進行改性，完成由親水性至親油性的適當轉變。
[0003] 目前，國內外對碳酸鈣的表面改性主要有兩個途徑，①使顆粒微細或超微細化；② 改進碳酸鈣的表面性能，使其由無機性向有機性轉變，提高與有機聚合物的相容性。然而微 細化的碳酸鈣容易團聚，而且無法改變其表面親水疏油的性能。碳酸鈣的表面改性包括局 部反應改性和表面包覆改性，高能表面改性和機械化學改性等方式，但是目前PVC塑料工 業發展迅速，人們對復合材料的需求不斷增長，碳酸鈣表面改性已成為深加工技術之一，從 而進一步改善碳酸鈣的吸油性、分散性、尺寸穩定性、耐熱性、耐磨性、耐水性、阻燃性、防霉 性等一系列性能，以滿足不斷進步的PVC塑料工業。


【發明內容】

[0004] 本發明的目的在于提供一種抗靜電抗磨PVC管專用填料及其制備方法，該碳酸鈣 具有很高的沉降體積和較低的吸油率，可以在基體樹脂中較好地分散，能夠增加 PVC的撕 裂強度、耐熱性、抗靜電性和耐磨性，是高檔塑料的優選填料。
[0005] 本發明的技術方案如下： 一種抗靜電抗磨PVC管專用填料，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、鈦酸酯偶聯劑2-4、乙烯-辛烯共聚物3-4、硝酸鈰0. 1-0. 2、亞磷酸三（2,4-二叔丁基苯）酯3-4、有機膨潤土 2-3、聚乙烯醇0.2-0. 3、玻璃短纖維3-4、四針狀氧化鋅 晶須3-5、聚丙烯酸0. 2-0. 3、輕質碳酸鈣80-85、助劑13-16、水120-140 ; 所述助劑由下列重量份的原料制成：荷荷巴油〇. 03-0. 05、三聚磷酸鈉0. 02-0. 03、烯 丙基縮水甘油醚〇. 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 馬來酸酐 〇· 1-0. 2、乙二醇 0· 1-0. 2、油酸鉀 0· 03-0. 04、ABS 0· 1-0. 2、微晶蠟 0· 1-0. 2、活性 氧化鋅3-5、針狀的碳酸鈣晶須1-2、微孔碳酸鈣1-2、亞烷基二醇0. 3-0. 4、水7-8 ;制備方 法為：將荷荷巴油、烯丙基縮水甘油醚、氨丙基三乙氧基硅烷、聚天冬氨酸、水解聚馬來 酸酐、乙二醇、ABS、微晶蠟、亞烷基二醇混合，充分攪拌均勻，制得復合劑；將三聚磷酸鈉、油 酸鉀加入水中，加熱至60-70°C，攪拌均勻，加入活性氧化鋅、針狀的碳酸鈣晶須、微孔碳酸 鈣，攪拌20-30分鐘，烘干粉碎成氧化鋅粉末，再加入復合劑，分散研磨20-30分鐘，于室溫 下靜置，至復合劑慢慢滲透至所述氧化鋅粉末表面，再分散研磨成2-50 μ m的顆粒，即得。
[0006] 所述的抗靜電抗磨PVC管專用填料的制備方法，其特征在于包括以下步驟： (1) 將有機膨潤土、聚乙烯醇、聚丙烯酸加入水中，攪拌均勻后加入輕質碳酸鈣、玻璃短 纖維、四針狀氧化鋅晶須，在3000-4000轉/分下攪拌6-8分鐘，得到混合物料； (2) 將鈦酸酯偶聯劑、乙烯-辛烯共聚物加入到第（1)步得到的物料中，加熱至 80-90°C，在9000-12000轉/分下攪拌30-40分鐘，得到混合物料； (3) 將其他剩余成分混合研磨分散15-20分鐘，加入第（2)步得到的混合物料中，加熱 至80-90°C，在1000-1500轉/分下攪拌30-40分鐘，噴霧干燥，粉碎成2-50 μ m的顆粒，即 得。
[0007] 本發明的有益效果 本發明填料通過使用丙二醇脂肪酸酯、鈦酸酯偶聯劑、乙烯-辛烯共聚物，可以較好地 與碳酸鈣表面的極性基團結合，提高改性效果，使得碳酸鈣具有很高的沉降體積和較低的 吸油率，可以在基體樹脂中較好地分散；通過添加玻璃短纖維、四針狀氧化鋅晶須，能夠增 加 PVC的撕裂強度、耐熱性、抗靜電性和耐磨性，是高檔塑料的優選填料；本發明助劑能增 加碳酸鈣在PVC中的浸潤性，減少了 PVC的缺陷。

【具體實施方式】
[0008] -種抗靜電抗磨PVC管專用填料，由下列重量份（公斤）的原料制成：丙二醇脂 肪酸酯1、鈦酸酯偶聯劑3、乙烯-辛烯共聚物3.5、硝酸鈰0.1、亞磷酸三（2,4_二叔丁基 苯）酯3. 5、有機膨潤土 2. 5、聚乙烯醇0. 2、玻璃短纖維3. 5、四針狀氧化鋅晶須4、聚丙烯 酸0. 3、輕質碳酸鈣83、助劑15、水130 ; 所述的抗靜電抗磨PVC管專用填料的制備方法，包括以下步驟： (1) 將有機膨潤土、聚乙烯醇、聚丙烯酸加入水中，攪拌均勻后加入輕質碳酸鈣、玻璃短 纖維、四針狀氧化鋅晶須，在3500轉/分下攪拌7分鐘，得到混合物料； (2) 將鈦酸酯偶聯劑、乙烯-辛烯共聚物加入到第（1)步得到的物料中，加熱至85°C， 在10000轉/分下攪拌35分鐘，得到混合物料； (3) 將其他剩余成分混合研磨分散18分鐘，加入第（2)步得到的混合物料中，加熱至 85°C，在1000-1500轉/分下攪拌35分鐘，噴霧干燥，粉碎成2-50 μ m的顆粒，即得。
[0009] 實驗數據： 本實施例填料的吸油值為37mL/100g，與水的接觸角為90°。將該填料用于制取硬質 PVC試片，添加量為20%，性能測試結果為：屈服強度54. 92Mpa，斷裂強度為45. 854Mpa，斷 裂伸長率103%，楊氏模量2709。5Mpa。
[0010] 將該填料用于制取軟質PVC試片，添加量為20%，性能測試結果為：屈服強度 5. 86Mpa，斷裂強度為7. 08Mpa，斷裂伸長率115%，楊氏模量63. 78Mpa。
【權利要求】
1. 一種抗靜電抗磨PVC管專用填料，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、鈦酸酯偶聯劑2-4、乙烯-辛烯共聚物3-4、硝酸鈰0. 1-0. 2、亞磷酸三（2， 4-二叔丁基苯）酯3-4、有機膨潤土 2-3、聚乙烯醇0.2-0. 3、玻璃短纖維3-4、四針狀氧化 鋅晶須3-5、聚丙烯酸0. 2-0. 3、輕質碳酸鈣80-85、助劑13-16、水120-140 ; 所述助劑由下列重量份的原料制成：荷荷巴油〇. 03-0. 05、三聚磷酸鈉0. 02-0. 03、烯 丙基縮水甘油醚〇. 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 馬來酸酐 〇· 1-0. 2、乙二醇 0· 1-0. 2、油酸鉀 0· 03-0. 04、ABS 0· 1-0. 2、微晶蠟 0· 1-0. 2、活性 氧化鋅3-5、針狀的碳酸鈣晶須1-2、微孔碳酸鈣1-2、亞烷基二醇0. 3-0. 4、水7-8 ;制備方 法為：將荷荷巴油、烯丙基縮水甘油醚、氨丙基三乙氧基硅烷、聚天冬氨酸、水解聚馬來 酸酐、乙二醇、ABS、微晶蠟、亞烷基二醇混合，充分攪拌均勻，制得復合劑；將三聚磷酸鈉、油 酸鉀加入水中，加熱至60-70°C，攪拌均勻，加入活性氧化鋅、針狀的碳酸鈣晶須、微孔碳酸 鈣，攪拌20-30分鐘，烘干粉碎成氧化鋅粉末，再加入復合劑，分散研磨20-30分鐘，于室溫 下靜置，至復合劑慢慢滲透至所述氧化鋅粉末表面，再分散研磨成2-50 μ m的顆粒，即得。
2. 根據權利要求1所述的抗靜電抗磨PVC管專用填料的制備方法，其特征在于包括以 下步驟： (1) 將有機膨潤土、聚乙烯醇、聚丙烯酸加入水中，攪拌均勻后加入輕質碳酸鈣、玻璃短 纖維、四針狀氧化鋅晶須，在3000-4000轉/分下攪拌6-8分鐘，得到混合物料； (2) 將鈦酸酯偶聯劑、乙烯-辛烯共聚物加入到第（1)步得到的物料中，加熱至 80-90°C，在9000-12000轉/分下攪拌30-40分鐘，得到混合物料； (3) 將其他剩余成分混合研磨分散15-20分鐘，加入第（2)步得到的混合物料中，加熱 至80-90°C，在1000-1500轉/分下攪拌30-40分鐘，噴霧干燥，粉碎成2-50 μ m的顆粒，即 得。
【文檔編號】C08L23/12GK104194193SQ201410366408
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月29日 優先權日:2014年7月29日
【發明者】劉三寶 申請人:安徽九子山塑業有限公司