聚烯烃成型体、减少聚烯烃成型体焚烧时二氧化碳产生量的方法及母料技术

本发明专利技术提供了一种聚烯烃成型体、减少聚烯烃成型体焚烧时二氧化碳产生量的方法以及聚烯烃成型体成型时在成型材料中添加的母料。在聚烯烃成型体中添加无机化合物粉体，该粉体加热或焚烧时不产生二氧化碳。其表面覆盖有第一层表面修饰剂和第二层表面修饰剂，所述第一层表面修饰剂覆盖于所述无机化合物粉体的表面，所述第二层表面修饰剂覆盖于上述第一层表面修饰剂的表面。上述第二层表面修饰剂是马来酸酐改性聚烯烃、马来酸酐与聚烯烃的共聚物以及马来酸酐改性聚烯烃弹性体中的一种或几种。上述第一层表面修饰剂是与无机化合物粉体及第二层表面修饰剂都有良好亲和性的一种偶联剂。本发明专利技术在确保聚烯烃成型体使用性能的同时，可减少该成型体焚烧时二氧化碳的产生量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚烯烃成型体、减少聚烯烃成型体焚烧时二氧化碳产生量的方法以及 聚烯烃成型体成型时在成型材料中添加的母料。
技术介绍
近年来，聚烯烃为代表的塑料原料以薄膜、板材、管材、纤维等各种形式广泛应用 于容器、包装、建材、电子零部件等各个领域。随着使用量的持续增长，其产生的废弃物也随 之增加。而一般废弃物的处理方法是对塑料制品进行焚烧处理。随着民众环保意识的提高， 其焚烧时产生的二氧化碳气体已成为社会关注的焦点之一。但是，至今为止，还没有人能提 出可有效地减少聚烯烃成型体焚烧时二氧化碳产生量的方法。所以，本专利技术是在聚烯烃成型体中通过添加加热或焚烧时不产生二氧化碳的无 机化合物，以减少聚烯烃成型体焚烧时二氧化碳的产生量。在本专利技术之前已报道过添加 了无机化合物的聚烯烃成型体，但并非以减少焚烧时二氧化碳产生量为目的。例如，日 本专利JP2001279074公开了为了增加聚酯薄膜的光泽性而选择添加硫酸钡；日本专利 JP2006111822公开了为了提高板状成型体的强韧性，在热塑性树脂中添加滑石粉，同时，通 过添加钛系或铝系等偶联剂可以改善滑石粉与热塑性树脂的相容性。这些并非有意去减少 焚烧时二氧化碳的产生量，但结果表明，与没有添加无机化合物的同重量的成型体相比较， 其焚烧时二氧化碳产生量却有下降。为了减少焚烧时二氧化碳的产生量，可在聚烯烃成型体中添加无机化合物。为 了使二氧化碳产生量尽量减少，无机化合物添加量本应越多越好，但是，如上述日本专利 JP2001279074中公开的，如果无机化合物在成型体中含量过高，则会导致成型体的使用性 能显著下降。尤其对于很薄的成型体，如购物袋或垃圾袋等袋状成型体，或是作为包装材料 使用的薄膜状成型体，问题则更加明显。上述日本专利JP2006111822中公开的无机化合物 经偶联剂表面修饰后再添加至成型体中，能提高其与热塑性树脂的相容性和分散性，却无 法解决成型体使用性能下降的问题。因此，在减少焚烧时二氧化碳的产生量与保证成型体 使用性能之间须保持一种平衡关系，即在保证成型体使用性能的同时减少焚烧时二氧化碳 产生量是很困难的。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是在确保成型体使用性能的基础上，最大限度地减少二 氧化碳的产生量，其中本专利技术提到的成型体使用性能主要是指断裂拉伸强度、屈服拉伸强 度、断裂伸长率、撕裂强度和光泽度等。本专利技术中，在聚烯烃成型体中添加经表面修饰的无机化合物粉体，该无机化合物 加热或焚烧时不产生二氧化碳，所述无机化合物材料选自滑石、沸石、金属氧化物、硫酸镁、 硫酸钡中的一种或几种。所述无机化合物粉体表面覆盖有第一层表面修饰剂和第二层表面修饰剂，第一层表面修饰剂覆盖于所述无机化合物粉体的表面，第二层表面修饰剂覆盖于 所述第一层表面修饰剂的表面。所述无机化合物经表面修饰处理后添加至聚烯烃成型体 中。所述第二层表面修饰剂为马来酸酐改性聚烯烃、马来酸酐与聚烯烃的共聚物以及马来 酸酐改性聚烯烃弹性体中的一种或几种。所述第一层表面修饰剂是一种与上述无机化合物 粉体及上述第二层表面修饰剂有良好亲和性的偶联剂。 经表面修饰剂处理的无机化合物粉体与载体树脂混合调配成母料，添加到聚烯烃 成型材料中使用。根据本专利技术，在聚烯烃中添加加热或焚烧时不产生二氧化碳的无机化合物粉体， 可使成型体中聚烯烃相对含量减少，以达到减少二氧化碳产生量的目的。此外，在成型体中 添加的无机化合物粉体，以第一层表面修饰剂为介质，在第二层表面修饰剂的覆盖下，产生 了以下作用即第一层表面修饰剂同时与无机化合物和第二层表面修饰剂都有良好的亲和 性，所以第二层表面修饰剂和无机化合物粉体之间就能更牢固地结合。而且所述第二层表 面修饰剂中的聚烯烃长分子链与成型体的聚烯烃互相作用，紧密地缠绕在一起。这样，在第 一层表面修饰剂和第二层表面修饰剂的作用下，由于添加了无机化合物粉体，即使是使用 性能容易明显减弱的袋状或薄膜状的成型体，也是有可能在保证聚烯烃使用性能的同时， 提高无机化合物的含量。结果表明，在保证成型体使用性能的同时，也能够提高抑制二氧化 碳产生的效果。在本专利技术中，构成聚烯烃成型体的主要原料有聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃。其形状不 受限制，会形成比如薄膜状、袋状、薄片状及板状等各种各样的形状，比如在两个薄片中夹 入纸张的文件夹就很好使用，当然也可以是各种复杂形状的成型体。人们常用的还是薄膜 或袋状成型体。以前这种薄膜状或袋状成型体，如购物袋、垃圾袋等，难以保证其强度，现在 我们解决了这个问题。本专利技术通过在成型体里添加加热或焚烧时不产生二氧化碳的无机化 合物，从而减少成型体中聚烯烃的相对含量，也就减少了这一部分聚烯烃的二氧化碳的产 生量。前文所述加热或焚烧时不产生二氧化碳的无机化合物，如滑石、沸石、氧化镁等金 属氧化物、硫酸镁及硫酸钡等。在成型体中，无机化合物以粉体状的形态存在。无机化合物 被上述表面修饰剂覆盖后，作为一种成型材料与聚烯烃一起成型，在成型体中均勻地分布。 所以，从粉体的可加工性、表面易修饰性与原料的便利性等方面综合考虑，硫酸钡作为本发 明优选的无机化合物粉体。为了不影响成型体的使用性能，无机化合物粉体的粒径越小越好。粒径优选在 12 μ m以下，更优选在5 μ m以下。但是，无机化合物的粒径若在1 μ m以下，粒子就容易发生 团聚，成型体的分散性就会大大降低，这样会造成聚烯烃成型体使用性能减弱以及外观不 良等现象。因此，无机化合物的粒径最优选在Iym到3μπι之间。无机化合物的粒径可选 用激光粒度仪进行测定，测定到的粒子长径即为粒子的直径。本专利技术中的表面修饰剂，有直接覆盖于无机化合物粉体的第一层表面修饰剂以及 覆盖第一层表面修饰剂的第二层表面修饰剂。所述第二层表面修饰剂是马来酸酐改性聚烯 烃、马来酸酐与聚烯烃的共聚物以及马来酸酐改性聚烯烃弹性体中的一种或几种。马来酸 酐改性聚烯烃具体包括马来酸酐改性聚乙烯及马来酸酐改性聚丙烯等；马来酸酐与聚烯烃 的共聚物具体包括马来酸酐与聚乙烯的共聚物、马来酸酐与聚丙烯的共聚物等。例如，作为马来酸酐和聚乙烯的共聚物，DuPont公司的FUSABOND E EC-603D就能有效地应用于本实 施例的无机化合物中。马来酸酐改性聚烯烃弹性体是通过接枝聚合反应，使马来酸酐和聚 烯烃弹性体相互作用而获得。上述第二层表面修饰剂既包含烯烃的长分子链，也包含马来 酸酐的功能团。本专利技术的第二层表面修饰剂，其融熔指数为5 30g/10min(19(TC，2. 16kg)，如后 文所述，能够有效地覆盖在第一层表面修饰剂上。第二层表面修饰剂，虽然作用机理不太明 确，但是引入更多的马来酸酐上的功能团，可提高与第一层表面修饰剂的相容性。 第一层表面修饰剂是与无机化合物粉体和第二层表面修饰剂都有良好亲和性的 一种偶联剂。如钛系偶联剂或铝系偶联剂均可作为此类表面修饰剂。上述第一层表面修饰 剂一方面须覆盖在无机化合物表面，从而使无机化合物难溶于水，进而降低水对无机化合 物的影响；另一方面通过化学或物理作用，提高与第二层表面修饰剂的亲和性。作为上述钛 系偶联剂，常见的有异丙基三异硬脂酸钛、异丙基三(二辛基焦磷酸)钛、四辛基二(双癸 基磷酸)钛(tetraoctylbis (ditridecylp本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚烯烃成型体，其特征在于含有经过表面修饰剂处理的无机化合物粉体，其中所述无机化合物粉体加热或焚烧时不产生二氧化碳；所述无机化合物粉体表面覆盖有第一层表面修饰剂和第二层表面修饰剂，所述第一层表面修饰剂覆盖于所述无机化合物粉体表面，所述第二层表面修饰剂覆盖于所述第一层表面修饰剂表面；所述第二层表面修饰剂是马来酸酐改性聚烯烃、马来酸酐与聚烯烃的共聚物以及马来酸酐改性聚烯烃弹性体中的一种或几种；所述第一层表面修饰剂是与所述无机化合物粉体及所述第二层表面修饰剂有良好亲和性的一种偶联剂。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔力，
申请(专利权)人：深圳市中京科林环境材料有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]