[发明专利]一种无机矿物粉体填充发泡母料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于塑料加工技术领域，涉及一种填充发泡母料的制备领域，特别涉及一种无机矿物粉体填充发泡母料及其制备方法。

背景技术

母料是在塑料加工成型过程中，将所需要的各种助剂、填料与少量载体树脂先进行混合混炼，制得的粒料。填充母料则是母料中的一种，它的主要组分是填料。填充母料的作用是在保证良好加工想能和制品性能的同时能方便而较多地添加廉价的填料，以达到降低成本，改善加工性和制品性能的目的。普遍采用的聚烯烃填充母料，一般由载体聚烯烃树脂、分散剂、改性剂和填料组成。

发泡母料则是近年来才发展起来的一种新型的发泡塑料加工助剂，在国内的研究开始于上世纪90年代中期，它在发泡技术中具有多种功效，如助发泡、抗收缩、润滑、增塑、回弹性、增加表面光亮度等功能，具有综合提高泡沫制品性能和加工性能等优点。自二十世纪80年代自美国科学家家Martini教授提出微孔发泡聚合物材料概念以来，聚合物的发展出现了新的方向-通过物理或化学的方式在聚合物材料内部引入大量的微细气泡，将聚合物的特性和小气泡的特性优化组合于一体，显著提高材料性能或赋予原聚合物所不具有的崭新特性，这已成为当前聚合物材料开发应用的重要方向之一。

在高分子行业高速发展的今天，单一母料往往无法满足材料多方面的需要，添加多种母料进去，有时无法完全发挥各功能母料的功能，还会造成成本居高不下，因此有必要开发多功能的母料，通过一次添加，使材料具备多种功能，降低成本，简化工艺，拓宽材料的应用领域。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种无机矿物粉体填充发泡母料及其制备方法，通过无机矿物粉体负载发泡剂，使发泡剂能够实现更良好分散。该填充发泡母料含高填充的无机矿物粉体和适量的发泡剂，其填充发泡效果好，并且成本较低，制备工艺简单等。

本发明的无机矿物粉体填充发泡母料的配方由以下重量份的各组分制备而成：

无机矿物粉体70～85份；

载体树脂8～12份；

分散剂4～6份；

偶联剂0.5～3份；

润滑剂1～2份；

活化发泡剂1～15份。

按上述方案，所述的无机矿物粉体是碳酸钙、硫酸钡、滑石粉、高岭土中的一种或几种的混合物，优选重质碳酸钙或滑石粉，无机矿物粉体当采用重质碳酸钙或滑石粉效果更佳；所述载体树脂为LDPE(低密度聚乙烯)、LLDPE(线型低密度聚乙烯)、HDPE(高密度聚乙烯)、EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)中的一种或几种的混合物，其DSC熔点为105～130℃。

按上述方案，所述的分散剂为聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、EVA蜡等；所述的偶联剂为钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、铝钛复合偶联剂、硅烷偶联剂中的一种或两种及以上的混合物；所述的润滑剂为脂肪酸、脂肪酸盐、脂肪酸胺、脂肪酸酯中的一种或几种混合物。

按上述方案，所述的活化发泡剂为偶氮二甲酰胺20～30份，过氧化二异丙苯1.2～1.8份，硬脂酸12～18份，液体石蜡55～65份混合配置而成；所述的偶氮二甲酰胺发泡剂其分解温度为180～190℃，粒径为5～10μm，发气量为215～235mL/g。

本发明所述的无机矿物质粉体填充发泡母料的制备方法，包括发泡剂的活化和填充发泡母料的制备：

所述发泡剂的活化是将发泡剂偶氮二甲酰胺、过氧化二异丙苯、硬脂酸和液体石蜡混合并于90～110℃，用乳化机高速剪切分散，使偶氮二甲酰胺粒径进一步细化并分散均匀，得到活化的发泡剂；

所述填充发泡母料的制备是将载体树脂、无机矿物粉体、分散剂、偶联剂、润滑剂和活化的发泡剂在高速混合机中混合均匀，然后通过挤出机挤出造粒得到发泡母料。

本发明还提供上述无机矿物粉体填充发泡充母料的制备方法，步骤如下:首先将无机矿物粉体加入高速搅拌机里搅拌至100℃以上，充分去除无机矿物粉体中的水分；然后加入偶联剂进行偶联处理3～5min；再加入活化发泡剂高速搅拌3～5min，实现活化发泡剂均匀包覆到无机矿物粉体表面；再加入载体树脂高速搅拌3～6min；最后加入润滑剂、分散剂低速搅拌，等到物料熔融成小团块状，停止搅拌，打开高速搅拌机盖或采用其他方式让物料冷却；待其冷却至30～50℃时关闭高速搅拌机盖，将高速搅拌机由低速慢慢调至高速，将熔融成的团块状料重新打碎成粉状或颗粒状；最后出料加到平行双螺杆挤出机内塑化、混炼、挤出，风冷至室温切粒，即得到无机矿物粉体填充发泡母料。