一种无机材料表面处理技术及制备无载体母料的方法技术

本发明专利技术公开一种无机材料表面处理技术及制备无载体母料的方法，采用耐高温多功能分散剂、无机材料和粘结剂组分。将无机材料与耐高温分散采用高速混合机混合进行表面处理，温度120～130℃、混炼时间2‑4分钟；然后将石油树脂粘结剂的丙酮溶液加入，继续混合1‑2分钟后出料；然后采用单螺杆挤出机在80～140℃、转速100～400rpm条件下进行挤出、造粒得到无载体母料。本发明专利技术避免直接添加无机材料引起的粉尘飞扬、污染环境和喂料困难等不足，解决了普通母料因高分子材料载体与基体相容性不佳引起力学性能下降的问题，无载体母料在使用过程中具有生产效率较高、无粉尘、耐热性能好和冲击强度高等优点，在塑胶加工与改性领域具有广泛的应用前景。

Surface treatment technology of inorganic material and method for preparing carrier free master batch

The invention discloses a surface treatment technology of inorganic material and a method for preparing a carrier free masterbatch. The inorganic materials and high-temperature dispersion by high-speed mixing of surface treatment, temperature 120 to 130 DEG C, the mixing time of 2 4 minutes; then the acetone solution of petroleum resin binder, 1 to 2 minutes after the mixed material; then the single screw extruder at 80 to 140 DEG C, the speed of 100 ~ 400rpm conditions for extrusion, granulation by carrier free masterbatch. The invention avoids directly adding inorganic materials caused by dust, dust pollution and feeding difficulties, solve the common carrier and the matrix polymer masterbatch due to poor compatibility caused by the drop of the mechanical properties, carrier free masterbatch has the production efficiency is higher, no dust, good heat resistance and high impact strength during use and has a wide application prospect in the field of plastic processing and modification.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无机材料表面处理
，具体涉及一种对无机材料表面进行改性、然后制备无载体母料的方法。
技术介绍
塑料填充、增强改性时，往往需要添加适量的无机材料如碳酸钙、滑石粉、硫酸钡、云母等，具有降低成本、提高刚性、减小收缩率等作用。由于无机材料的粒径小、比表面积大，在使用过程中存在粉尘较大、喂料困难、生产效率低、操作麻烦和劳动强度大等不足。将无机材料预先制备成母料是解决上述问题的主要方法。现有的母料制备一般需要采用聚烯烃、乙烯醋酸乙烯酯共聚物或POE弹性体等高分子材料为载体，添加润滑剂、改性剂等组分，采用双螺杆挤出机或密炼机进行熔融共混制备而成。上述载体与丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等材料的相容性有限、耐热性能不理想，难以满足工程塑料在高温下的加工要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种无机材料的表面处理技术，然后在此基础上提供一种无载体母料的制备方法。本专利技术的上述目的通过如下技术方案予以实现：专利技术采用如下组分组成：耐高温多功能分散剂 0.5～1.5份；粘结剂 1.5～3.5份；无机材料 95～98份。所述耐高温分散剂的数均分子量5000～6000，具有-OH、-COOH、-CONH-、-COO-等功能性基团(其红外光谱见附图1)，其中的-OH、-COOH具有反应活性，能提高分散剂与无机填料之间的键合能力，其起始热分解温度达到300℃(其TG曲线见附图2)，具有优异的耐高温特性，其商品名为YY-703耐高温多功能改性剂(由广州源泰合成材料有限公司生产)。本专利技术所述的粘结剂为C5石油树脂，其平均分子量1000～2500。本专利技术所述的无机材料主要有碳酸钙、滑石粉、硫酸钡、云母、三氧化二锑、三氧化二锑和钛白粉等。本专利技术所述的无机材料表面处理技术和无载体母料的制备方法为：S1.按配方称取无机材料和粘结剂；S2.将C5石油树脂溶解在丙酮中；S2.将上述原料在高速混合机进行加热并混合均匀，要求加工温度达到125～130℃，高速混合2～4分钟，使YY-703软化熔融并包覆在无机材料表面；S4.在高速混合过程中将C5石油树脂的丙酮溶液加入，混合1-2分钟直至丙酮完全挥发后出料；S5.将上述混合料采用单螺杆挤出机进行挤出，造粒得到无载体填充母料。所述挤出温度分两段设定：从下料口到第四区的温度设定80～120℃，第五区到模头的温度设定为130～140℃，挤出机的转速控制在100～400rpm。所制备的无载体母料性能检测方法如下：(1)耐热性能测试：采用热重分析仪(TG)测试母料的起始分解温度进行评价；(2)相容性评价：PC是一种对其它组分特别敏感的工程塑料，少量的不相容组分将导致其冲击强度大幅度降低，将母料或无机材料在PC中添加50％，采用双螺杆挤出机制备改性材料，在80～90℃烘干1～2h后，采用注塑成型机在280℃下注塑力学样条，测试其缺口冲击强度评价母料的相容性能。与直接添加无机材料或普通高分子载体母料相比，本专利技术具有如下有益效果：(1)本专利技术避免直接添加无机材料引起的粉尘飞扬、污染环境和喂料困难等不足；(2)采用高熔点多功能分散剂对无机材进行预处理，无机材料表面包覆具有反应活性的处理剂，与高分子材料的相容性改善，可制备耐热性能和力学性能优异的改性材料；(3)本专利技术石油树脂为粘结剂，其耐温性能较好、环状的分子结构与PC、PET、PA及ABS等塑料相容性好，避免载体与基体树脂不相容导致力学性能下降的问题。(4)与现有技术相比较，本专利技术所制备的无载体母料成本低，性价比高。附图说明图1为耐高温多功能分散剂的红外光谱图。图2为耐高温多功能分散剂的TG曲线图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的解释说明，但具体实施例并不对本专利技术作任何限定。除非特别说明，实施例中所涉及的材料、方法均为本领域常用的材料和方法。实施例1按如下配方称量和配料：YY-703耐高温多功能分散剂1.5kg，碳酸钙95kg，石油树脂3.5kg。按配方称取无机材料和YY-703，在高速混合机进行加热并混合均匀，要求加工温度达到125～130℃、高速混合2～4分钟；然后将C5石油树脂溶解在7kg的丙酮(丙酮用量为石油树脂的2倍)中，在高速混合过程中将C5石油树脂的丙酮溶液加入；最后采用单螺杆挤出机进行挤出造粒，温度设定：从下料口到第四区的温度设定80～120℃，第五区到模头的温度设定为130～140℃，挤出机的转速控制在100～400rpm。性能测试方法如下：(1)耐热性能采用热重分析仪(TG)测试母料的起始分解温度进行测试；(2)相容性评价：在干燥好的PC中添加50％的上述母料，采用Ф50mm的双螺杆挤出机在260～280℃下、螺杆转速400rpm的条件下制备改性材料，在80～90℃烘干2h后，采用注塑成型机在280℃下注塑力学样条，测试缺口冲击强度。实施例2按如下配方称量和配料：YY-703耐高温多功能分散剂0.5kg，滑石粉97kg，石油树脂2.5kg。制备方法与性能测试同实施例1。实施例3按如下配方称量和配料：YY-703耐高温多功能分散剂0.5kg，硫酸钡98kg，石油树脂1.5kg。制备方法与性能测试同实施例1。实施例4按按如下配方称量和配料：YY-703耐高温多功能分散剂1.5kg，三氧化二锑96.5kg，石油树脂2.0kg。制备方法与性能测试同实施例1。实施例5按按如下配方称量和配料：YY-703耐高温多功能分散剂1.5kg，云母95kg，石油树脂3.5kg。制备方法与性能测试同实施例1。实施例6按按如下配方称量和配料：YY-703耐高温多功能分散剂1.5kg，五氧化二锑95kg，石油树脂3.5kg。制备方法与性能测试同实施例1。实施例7按按如下配方称量和配料：YY-703耐高温多功能分散剂1.5kg，钛白粉95kg，石油树脂3.5kg。制备方法与性能测试同实施例1。实施例8按按如下配方称量和配料：YY-703耐高温多功能分散剂1.5kg，五氧化二锑50kg，钛白粉10kg，硫酸钡30kg，滑石粉5kg，石油树脂3.5kg。制备方法与性能测试同实施例1。对比例1按如下配方称量和配料：LLDPE 15kg，聚乙烯蜡剂2kg，碳酸钙83kg。按配方称取上述材料，在高速混合机进行加热并混合均匀，然后采用单螺杆挤出机进行挤出造粒，温度设定：从下料口到第四区的温度设定80～20℃，第五区到模头的温度设定为140～150℃，挤出机的转速控制在100～400rpm。性能测试同实施例1。对比例2按如下配方称量和配料：EVA 13kg，聚乙烯蜡剂2kg，硫酸钡85kg。制备方法与性能测试同对比例1。对比例3按如下配方称量和配料：POE 13kg，聚乙烯蜡剂2kg，三氧化二锑85kg。制备方法与性能测试同对比例1。对比例4在干燥好的PC中添加40％的硫酸钡，采用Ф50mm的双螺杆挤出机在260～280℃下、螺杆转速400rpm的条件下制备改性材料，在80～90℃烘干2h后，采用注塑成型机在280℃下注塑力学样条，测试缺口冲击强度。对比例5在干燥好的PC中添本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无机材料表面处理技术及制备无载体母料的方法，其特征在于由如下组分组成：耐高温多功能分散剂         0.5~1.5份；粘结剂                     1.5~3.5份；无机材料                   95~98份。

【技术特征摘要】
1.一种无机材料表面处理技术及制备无载体母料的方法，其特征在于由如下组分组成：耐高温多功能分散剂 0.5~1.5份；粘结剂 1.5~3.5份；无机材料 95~98份。2.所述耐高温分散剂为一种共聚物，其数均分子量5000～6000，具有-OH、-COOH、-CONH-、-COO-等功能性基团，能提高分散剂与无机填料之间的键合能力，其起始热分解温度达到300℃。3.根据权利要求1所述的无机材料，其特征为碳酸钙、滑石粉、硫酸钡、钛白粉、三氧化二锑、五氧化二锑及其混合物。4.根据权利要求1所述的粘结剂，其特征为C5石油树脂。5.权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：阳范文，徐克谋，
申请(专利权)人：广州源泰合成材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44