本發(fā)明涉及一種硫酸鋇透明填充母料及其制備方法，屬于母料制備改性與塑料成型加工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

硫酸鋇具有非常好的性質(zhì),在塑料中能起到提高耐磨性、抗老化性等作用，在塑料填充領(lǐng)域的應(yīng)用范圍非常廣闊，在無機填充料里擔(dān)當(dāng)著一個很重要的角色。硫酸鋇具有化學(xué)惰性強，穩(wěn)定性好、耐酸堿、高白度、硬度適中、能吸收有害射線等優(yōu)點，因此廣泛用于各種塑料、橡膠、涂料、等生產(chǎn)領(lǐng)域。硫酸鋇可以增加制品的硬度、強度、提高耐熱和耐磨等性能，是最具發(fā)展前途的功能性無機填料之一。

硫酸鋇獨特優(yōu)異的性能，使其有十分廣泛的應(yīng)用面，在塑料行業(yè)中已取得較顯著的成績，成為塑料行業(yè)不可或缺的重要功能性填充材料之一。我國硫酸鋇資源十分豐富，但是必須要加快產(chǎn)品的研發(fā)提高，才能有效地推動其在塑料工業(yè)中的欣榮發(fā)展。要進(jìn)一步研發(fā)以硫酸鋇為填充料的塑料新材料，使其能在各種塑料中發(fā)揮其優(yōu)秀的性能優(yōu)勢，如耐磨、抗老化、透明和高光澤等性能，達(dá)到既能降低復(fù)合材料成本，又可以提高復(fù)合材料綜合性能的目的，繼續(xù)大力開拓我國硫酸鋇應(yīng)用新領(lǐng)域。研究硫酸鋇粉體對塑料材料的改性，具有極高的經(jīng)濟價值和十分廣闊的發(fā)展前景。

功能填充母料是近幾年新興的一種產(chǎn)品，硫酸鋇因其粉體粒徑小、透明度高、光澤度好、外觀色相好、能提高塑料拉力，制備的母料添加到塑料薄膜制品中可以替代大部分石化產(chǎn)品，減少塑料的使用量，保持薄膜的透明度，同時又可以降低使用和加工成本，對比傳統(tǒng)滑石粉母粒和碳酸鈣填充母粒在質(zhì)量和加工方面有較大的優(yōu)勢，可用于聚乙烯吹膜、注塑、塑編等聚烯烴制品的填充改性，降低成本，提高力學(xué)性能，耐酸堿、不析出、耐候性好、不含有害物質(zhì)雜質(zhì)少、無晶點、純度高、能有效保證制品的安全性和表面的光澤度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種硫酸鋇透明填充母料及其制備方法。

本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

一種硫酸鋇透明填充母料，按質(zhì)量份包括以下組分：硫酸鋇60～90份，分散劑1～2份，偶聯(lián)劑0.5～1份，相容劑3～5份，潤滑劑1～3份，改性劑5～10份，載體樹脂10～30份。

所述的硫酸鋇目數(shù)為2000～3000目。

所述的分散劑為乙撐雙硬脂酰胺、硬脂酸單甘脂、硬脂酸三甘酯、硬脂酸中的至少一種。

所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁鋯酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑中的至少一種。

所述的相容劑為馬來酸酐接枝聚乙烯、馬來酸酐接枝聚丙烯、馬來酸酐接枝聚乙烯蠟、馬來酸酐接枝聚丙烯蠟、苯乙烯/馬來酸酐接枝共聚物中的至少一種。

所述的潤滑劑為聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、石蠟、白油、植物油中的至少一種。

所述的改性劑為乙烯醋酸乙烯酯、乙烯辛烯共聚物、乙丙橡膠、氫化丁苯橡膠中的至少一種。

所述的載體樹脂為高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、聚丙烯中的至少一種。

所述的一種硫酸鋇透明填充母料的制備方法，包括以下步驟：

1)粉體活化：將硫酸鋇粉體加入高速混合機中，攪拌加熱至110℃，加入偶聯(lián)劑，高速攪拌15分鐘，其攪拌速率為750rpm；然后將物料放入低速混合機，加入分散劑、相容劑、改性劑、潤滑劑和載體樹脂，繼續(xù)攪拌10分鐘出料，其攪拌速率為300rpm；

2)混合物密煉：將步驟1)中混合好的物料加入密煉機，升溫至160～180℃密煉15分鐘出料；

3)擠出造粒：將步驟2)中密煉塑化好的物料加入雙螺桿擠出機，擠出機溫度180～220℃，經(jīng)螺桿擠出，風(fēng)冷熱切得到顆粒狀的母料。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明采用超細(xì)硫酸鋇作為無機填料，由于硫酸鋇折光系數(shù)接近聚烯烴樹脂，其填充制備的產(chǎn)品透明度高，克服了無機粉體填充影響塑料透明度的缺陷。超細(xì)硫酸鋇具有較好的白度和分散性，以該母料制備的產(chǎn)品具有好的白度、透明度，光澤度和耐輻射性，同時也有較好的機械強度。

具體實施方式

一種硫酸鋇透明填充母料，按質(zhì)量份包括以下組分：硫酸鋇60～90份，分散劑1～2份，偶聯(lián)劑0.5～1份，相容劑3～5份，潤滑劑1～3份，改性劑5～10份，載體樹脂10～30份。

優(yōu)選的，所述的硫酸鋇目數(shù)為2000～3000目。

優(yōu)選的，所述的分散劑為乙撐雙硬脂酰胺、硬脂酸單甘脂、硬脂酸三甘酯、硬脂酸中的至少一種。

優(yōu)選的，所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁鋯酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑中的至少一種。

優(yōu)選的，所述的相容劑為馬來酸酐接枝聚乙烯、馬來酸酐接枝聚丙烯、馬來酸酐接枝聚乙烯蠟、馬來酸酐接枝聚丙烯蠟、苯乙烯/馬來酸酐接枝共聚物中的至少一種；進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的相容劑為馬來酸酐接枝聚乙烯、馬來酸酐接枝聚丙烯、馬來酸酐接枝聚乙烯蠟中的至少一種。

優(yōu)選的，所述的潤滑劑為聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、石蠟、白油、植物油中的至少一種。

優(yōu)選的，所述的改性劑為乙烯醋酸乙烯酯、乙烯辛烯共聚物、乙丙橡膠、氫化丁苯橡膠中的至少一種。

優(yōu)選的，所述的載體樹脂為高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、聚丙烯中的至少一種。

所述的一種硫酸鋇透明填充母料的制備方法，包括以下步驟：

1)粉體活化：將硫酸鋇粉體加入高速混合機中，攪拌加熱至110℃，加入偶聯(lián)劑，高速攪拌15分鐘，其攪拌速率為750rpm；然后將物料放入低速混合機，加入分散劑、相容劑、改性劑、潤滑劑和載體樹脂，繼續(xù)攪拌10分鐘出料，其攪拌速率為300rpm；

2)混合物密煉：將步驟1)中混合好的物料加入密煉機，升溫至160～180℃密煉15分鐘出料；

3)擠出造粒：將步驟2)中密煉塑化好的物料加入雙螺桿擠出機，擠出機溫度180～220℃，經(jīng)螺桿擠出，風(fēng)冷熱切得到顆粒狀的母料。

以下通過具體的實施例對本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

實施例1：

本發(fā)明的硫酸鋇透明填充母料由以下重量份數(shù)的組分組成：硫酸鋇(2000目)60份，乙撐雙硬脂酰胺1份，硅烷偶聯(lián)劑0.5份，馬來酸酐接枝聚乙烯3份，聚乙烯蠟1份，乙烯醋酸乙烯酯5份，高密度聚乙烯30份。

按照本發(fā)明技術(shù)方案所述方法進(jìn)行母料的制備：將硫酸鋇加入高速混合機中，攪拌加熱至110℃，加入硅烷偶聯(lián)劑，高速攪拌15分鐘。然后將物料放入低速混合機，加入乙撐雙硬脂酰胺，馬來酸酐接枝聚乙烯，聚乙烯蠟，乙烯醋酸乙烯酯，高密度聚乙烯，繼續(xù)攪拌10分鐘出料。將混合好的物料加入密煉機，升溫至170℃密煉15分鐘出料。將密煉塑化好的物料加入雙螺桿擠出機，擠出機溫度200℃，經(jīng)螺桿擠出，風(fēng)冷熱切得到顆粒狀的母料。

實施例2：

本發(fā)明的硫酸鋇透明填充母料由以下重量份數(shù)的組分組成：硫酸鋇(2500目)70份，硬脂酸1.2份，鈦酸酯偶聯(lián)劑0.7份，馬來酸酐接枝聚乙烯3.5份，聚乙烯蠟1.5份，植物油0.2份，乙烯辛烯共聚物7份，高密度聚乙烯20份，聚丙烯5份。

按照本發(fā)明技術(shù)方案所述方法進(jìn)行母料的制備：將硫酸鋇加入高速混合機中，攪拌加熱至110℃，加入鈦酸酯聯(lián)劑，高速攪拌15分鐘。然后將物料放入低速混合機，加入硬脂酸，馬來酸酐接枝聚乙烯，聚乙烯蠟，植物油，乙烯辛烯共聚物，高密度聚乙烯，聚丙烯。繼續(xù)攪拌10分鐘出料。將混合好的物料加入密煉機，升溫至170℃密煉15分鐘出料。將密煉塑化好的物料加入雙螺桿擠出機，擠出機溫度210℃，經(jīng)螺桿擠出，風(fēng)冷熱切得到顆粒狀的母料。

實施例3：

本發(fā)明的硫酸鋇透明填充母料由以下重量份數(shù)的組分組成：硫酸鋇(2500目)80份，硬脂酸三甘酯1.5份，鋁鋯酸酯偶聯(lián)劑0.8份，馬來酸酐接枝聚乙烯3.5份，馬來酸酐接枝聚乙烯蠟0.5份，聚丙烯蠟1.5份，石蠟0.2份，乙丙橡膠8份，低密度聚乙烯20份，聚丙烯5份。

按照本發(fā)明技術(shù)方案所述方法進(jìn)行母料的制備：將硫酸鋇加入高速混合機中，攪拌加熱至110℃，加入鋁鋯酸酯偶聯(lián)劑，高速攪拌15分鐘。然后將物料放入低速混合機，加入硬脂酸三甘酯，馬來酸酐接枝聚乙烯，丙馬來酸酐接枝聚丙烯蠟，聚丙烯蠟，石蠟，乙丙橡膠，低密度聚乙烯，聚丙烯。繼續(xù)攪拌10分鐘出料。將混合好的物料加入密煉機，升溫至175℃密煉15分鐘出料。將密煉塑化好的物料加入雙螺桿擠出機，擠出機溫度210℃，經(jīng)螺桿擠出，風(fēng)冷熱切得到顆粒狀的母料。

實施例4：

本發(fā)明的硫酸鋇透明填充母料由以下重量份數(shù)的組分組成：硫酸鋇(3000目)90份，乙撐雙硬脂酰胺1.5份，硬脂酸單甘酯0.5份，鋁酸酯偶聯(lián)劑1份，馬來酸酐接枝聚丙烯3.5份，馬來酸酐接枝聚乙烯蠟1.5份，聚乙烯蠟2份，白油1份，氫化丁苯橡膠10份，線性低密度聚乙烯10份。

按照本發(fā)明技術(shù)方案所述方法進(jìn)行母料的制備：將硫酸鋇加入高速混合機中，攪拌加熱至110℃，加入鋁酸酯偶聯(lián)劑，高速攪拌15分鐘。然后將物料放入低速混合機，加入乙撐雙硬脂酰胺，硬脂酸單甘酯，馬來酸酐接枝聚丙烯，丙馬來酸酐接枝聚乙烯蠟，聚乙烯蠟，白油，乙氫化丁苯橡膠，線性低密度聚乙烯。繼續(xù)攪拌10分鐘出料。將混合好的物料加入密煉機，升溫至180℃密煉15分鐘出料。將密煉塑化好的物料加入雙螺桿擠出機，擠出機溫度220℃，經(jīng)螺桿擠出，風(fēng)冷熱切得到顆粒狀的母料。

實施例5：

本發(fā)明的硫酸鋇透明填充母料由以下重量份數(shù)的組分組成：硫酸鋇(3000目)90份，乙撐雙硬脂酰胺2份，鋁酸酯偶聯(lián)劑1份，馬來酸酐接枝聚乙烯5份，聚乙烯蠟2份，白油1份，乙烯辛烯共聚物10份，低密度聚乙烯10份。

本發(fā)明技術(shù)方案所述方法進(jìn)行母料的制備：將硫酸鋇加入高速混合機中，攪拌加熱至110℃，加入鋁酸酯偶聯(lián)劑，高速攪拌15分鐘。然后將物料放入低速混合機，加入乙撐雙硬脂酰胺，馬來酸酐接枝聚乙烯，聚乙烯蠟，白油，乙烯辛烯共聚物，低密度聚乙烯。繼續(xù)攪拌10分鐘出料。將混合好的物料加入密煉機，升溫至180℃密煉15分鐘出料。將密煉塑化好的物料加入雙螺桿擠出機，擠出機溫度220℃，經(jīng)螺桿擠出，風(fēng)冷熱切得到顆粒狀的母料。

將上述實施例制備的母料，按照母料20份，高密度聚乙烯80份混合，在吹膜機上進(jìn)行吹膜制備薄膜樣品，樣品厚度為0.020毫米。將制備的薄膜樣品進(jìn)行透光率和拉伸性能測試，母料樣品進(jìn)行熔融指數(shù)測試。結(jié)果如表1所示。

表1硫酸鋇透明填充母料與薄膜產(chǎn)品性能

從表1的數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明制備的硫酸鋇透明填充母料具有良好的流動性和分散效果，適合于常規(guī)聚乙烯薄膜的填充。填充聚乙烯制備的薄膜，具有良好的透光率和力學(xué)性能。相比與傳統(tǒng)的碳酸鈣填充母料，本發(fā)明的硫酸鋇透明填充母料在各方面性能具有較好的提升和優(yōu)勢。