一种滑石粉聚烯烃母粒及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种滑石粉聚烯烃母粒及其应用，属于高分子材料技术领域。滑石粉聚烯烃母粒按重量份数计，包括以下组分：滑石粉80～85份；聚烯烃树脂10～18份；水滑石类化合物1～2份；复配抗氧化剂0.1～0.4份；其中，复配抗氧化剂为受阻酚类抗氧化剂、亚磷酸酯类抗氧化剂和受阻胺类抗氧化剂。本发明专利技术公开了一种滑石粉聚烯烃母粒，可实现较高的耐老化性能，还能防止小分子物质的产生，降低了气味和散发性。本发明专利技术的滑石粉聚烯烃母粒制备得到的聚烯烃复合材料的气味可降低到3.7级及以下，最低可以达到3.0，VOC可降低到300μg/g以下，雾化可降低到400μg/g以下，且具有较好的热老化效果。且具有较好的热老化效果。

Talc polyolefin masterbatch and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种滑石粉聚烯烃母粒及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，更具体地，涉及一种滑石粉聚烯烃母粒及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]滑石粉母粒是一种塑料改性填料，指主要成分为滑石粉，通过与聚合物或其他载体混合造粒而形成的粒料，主要应用于橡胶塑胶树脂等性能的改良，可以显著提高填充材料的刚度、高温抗蠕变、耐热性等性能。
[0003]滑石粉的来源是将开采来的优良滑石直接磨碎制备得到，因此滑石粉中会存在一些铁离子、铝离子或钾离子等少量的金属离子。将含有金属离子的滑石粉制备成滑石粉母粒与聚烯烃树脂共混时，滑石粉母粒中的金属离子在高温状态下会诱导聚烯烃树脂氧化降解，导致聚烯烃树脂的耐老化性能降低。另外，滑石粉母粒在与聚烯烃树脂熔融共混的加工过程中，由于高剪切摩擦会导致熔融物的局部过热，导致聚烯烃树脂产生大量的碳原子数为6～16的烯烃类小分子，造成聚烯烃树脂具有高气味和高散发性。
[0004]现有技术公开了一种低气味低散发的聚丙烯复合材料，其通过加入载有萃取剂的发泡母粒和多孔吸附剂解决聚丙烯复合材料气味容易散发，而且气味较大的技术问题。然而，其萃取剂只能将具有特定官能团的小分子物质进行去除，无法将产生气味的全部小分子物质全部去除。而且，材料在二次加工过程中，在高温高剪切的条件下，多孔吸附剂吸附的小分子物质会从多孔吸附剂中脱出，反而增加了材料的气味和散发性。可见，现有技术并未解决聚烯烃复合材料耐老化性能差和高气味高散发性的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是克服现有聚烯烃复合材料的耐老化性能差且具有高气味和高散发性的缺陷和不足，提供一种滑石粉聚烯烃母粒，通过水滑石类化合物、复配抗氧化剂、分散剂和润滑剂的协同作用，有效提升了滑石粉聚烯烃母粒的耐老化性能，还能从母粒的源头上降低小分子气味的产生，使得聚烯烃复合材料具有低气味和低散发性。
[0006]本专利技术的另一目的在于提供一种滑石粉聚烯烃母粒在改性塑料中的应用。
[0007]本专利技术的又一目的在于提供一种聚烯烃复合材料。
[0008]本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：
[0009]一种滑石粉聚烯烃母粒，按重量份数计，包括以下组分：
[0010][0011]其中，复配抗氧化剂为受阻酚类抗氧化剂、亚磷酸酯类抗氧化剂和受阻胺类抗氧化剂，受阻酚类抗氧化剂、亚磷酸酯类抗氧化剂和受阻胺类抗氧化剂的重量比为1：(0.9～1.1)：(0.5～1.2)。
[0012]其中需要说明的是：
[0013]本专利技术的滑石粉聚烯烃母粒通过水滑石类化合物和复配抗氧化剂的优化协同作用即提高聚烯烃复合材料的耐老化性能，还能防止小分子物质的产生，使得聚烯烃复合材料具有低气味和低散发性。
[0014]本专利技术的滑石粉聚烯烃母粒各组分的作用机理具体如下：
[0015]滑石粉聚烯烃树脂中，滑石粉的重量份数为80～85份，滑石粉中含有质量较多的铁离子、铝离子和钾离子等金属离子，金属离子在高温状态下会引起聚烯烃复合材料中聚烯烃树脂的降解，导致聚烯烃复合材料的耐老化性能降低；而且，滑石粉的表面具有较活泼的羟基，羟基也会对聚烯烃复合材料中聚烯烃树脂的结构产生影响，诱导聚烯烃树脂使得聚烯烃树脂在加工过程中产生有气味的小分子。
[0016]本专利技术利用水滑石类化合物层间的阴离子吸附滑石粉中的金属离子，阴离子与金属离子结合后形成稳定的结构存在于层间，因此能够防止滑石粉中的金属离子诱导聚烯烃复合材料发生降解，因此提高了聚烯烃复合材料的耐老化性能。另外，水滑石具有层状结构，阳离子在层外，阴离子在层间，本身的阴阳离子是处于隔离的状态，在与滑石粉混合时层外的金属阳离子可以很轻易的和滑石粉表面的羟基结合，而层间的阴离子也可以有选择性的与外界阳离子发生作用，从而保持结构的稳定性。因此本专利技术可以利用水滑石类化合物层上的镁、铝、钙等金属离子与滑石粉表面的羟基结合，减少羟基对聚烯烃树脂分子结构的影响，防止聚烯烃树脂分解产生C6
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C16的链烃小分子，从而降低了聚烯烃复合材料的气味和散发性。
[0017]在加工过程中，抗氧化剂会产生一定损失，损失以亚磷酸酯类抗氧化剂为主，特定比例的受阻酚类抗氧化剂、亚磷酸酯类抗氧化剂和受阻胺类抗氧化剂形成的复配抗氧化剂能够在形成制品后与水滑石类化合物产生协同作用，防止聚烯烃复合材料在加工的过程中发生降解，进一步防止小分子的产生，从而降低了聚烯烃复合材料的气味和散发性。
[0018]亚磷酸酯类抗氧化剂比例过少，在母粒加工过程中树脂产生的氢过氧化物无法完全被分解，从而产生过多的小分子物。
[0019]亚磷酸酯类抗氧化剂比例过多，超出加工过程中所需的量会留存到材料中，起不到长期抗热老化的作用，而且也会提高聚烯烃复合材料的气味和VOC。
[0020]水滑石类化合物的用量过少，其层间离子无法完全中和滑石粉中的微量金属离子
及羟基，从而对加工过程的散发性产生不利影响。
[0021]水滑石类化合物的用量过多，会对抗氧化剂产生过多的吸附作用，从而影响体系的抗热老化效果。
[0022]分散剂的作用为更好的将滑石粉与其他物料分散均匀，减小局部滑石粉和聚烯烃复合材料中聚烯烃树脂之间的摩擦力，避免在加工的过程中，聚烯烃复合材料局部过热而分解，从而提高聚烯烃复合材料的耐老化性能。
[0023]分散剂可以为硬脂酸锌和/硬脂酸钙。
[0024]润滑剂的作用为减少高填充状态下聚烯烃树脂和滑石粉局部引起的摩擦过热，协同复配抗氧化剂进一步减少小分子物质的产生，从而降低聚烯烃复合材料的气味和散发性。
[0025]润滑剂可以为乙撑基双硬脂酰胺、多元醇脂或脂肪酸酯中的一种或几种。
[0026]聚烯烃树脂可以为聚丙烯、聚乙烯、乙烯
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辛烯共聚物、乙烯
‑
丁烯共聚物、乙烯
‑
己烯共聚物的一种或其混合物。
[0027]优选地，所述水滑石类化合物为镁铝水滑石、钙铝水滑石或钙镁水滑石的其中一种或几种，其中水滑石中镁、铝和钙元素的总含量为50～55％。
[0028]镁铝钙的总含量较高，水滑石层间能够吸附羟基及吸附金属离子的阴离子越多，对母粒制备得到的聚烯烃复合材料的气味散发及老化性有利。
[0029]为了提高混和造粒过程中水滑石中的层间金属离子及阴离子与滑石粉中羟基及金属离子的结合活性，进而有效地达到吸附及降低聚烯烃复合材料的气味散发性，优选地，所述水滑石类化合物的pH值为8.5～9.2。
[0030]水滑石类化合物的pH值的测试方法为测试标准GB/T 9724
‑
2007。具体为用10ml无水乙醇加40ml纯净水混合，取5g水滑石放入混合液中搅拌均匀，然后用数显pH计进行测试。
[0031]优选地，为了进一步防止聚烯烃复合材料的降解，受阻酚类抗氧化剂、亚磷酸酯类抗氧化剂和受阻胺类抗氧化剂的重量比为1：1：(0.8～1)。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种滑石粉聚烯烃母粒，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：其中，复配抗氧化剂为受阻酚类抗氧化剂、亚磷酸酯类抗氧化剂和受阻胺类抗氧化剂，受阻酚类抗氧化剂、亚磷酸酯类抗氧化剂和受阻胺类抗氧化剂的重量比为1：(0.9～1.1)：(0.5～1.2)。2.如权利要求1所述滑石粉聚烯烃母粒，其特征在于，所述水滑石类化合物为镁铝水滑石、钙铝水滑石或钙镁水滑石中的一种或几种，水滑石中镁、铝或钙元素的总质量含量为50～55％。3.如权利要求1所述滑石粉聚烯烃母粒，其特征在于，所述水滑石类化合物的pH值为8.5～9.2。4.如权利要求1所述滑石粉聚烯烃母粒，其特征在于，受阻酚类抗氧化剂、亚磷酸酯类抗氧化剂和受阻胺类抗氧化剂的重量比为1：1：(0.8～1)。5.如权利要求1所述滑石粉聚烯烃母粒，其特征在于，所述受阻胺类抗氧化剂为聚
‑
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[(1，1，3，3
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【专利技术属性】
技术研发人员：李志平，陈平绪，叶南飚，陈延安，程文超，张引龙，张沈聪，
申请(专利权)人：江苏金发科技新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：