[发明专利]一种高填充性能优异的碳酸钙产品

说明书

技术领域

本发明为一种高填充性能优异的碳酸钙产品，主要用于碳酸钙高填充的UPVC配方体系。

背景技术

碳酸钙作为一种亲水憎油的极性填料，表面含有大量羟基，与PVC界面相容性较差，且在PVC基体中分散性能较差。PVC加工过程中为降低成本大量填充碳酸钙的同时，易造成制品内部的缺陷，破坏力学性能，尤其是抗冲击强度。

现行的碳酸钙高填充UPVC配方中常用EVA、CPE等弹性体与PVC进行共混，从增韧PVC基体的角度来提升制品的抗冲击强度，但并未改善PVC与碳酸钙的界面相容性，不仅用量较大，而且会使制品的拉伸性能下降。或者采用偶联剂对碳酸钙进行表面改性，偶联剂分子链两侧端基能与碳酸钙和聚合物基体分别发生化学反应，联系两者、构建一个稳定的应力传递层，从而增大两者界面粘接力度，改善共混体系的相关性能，但应用成本较高。

发明内容

本发明的目的在于旨在发明一种高填充性能优异的碳酸钙产品，其经处理剂处理后可改善与PVC的界面相容性和分散性，将其大量填充于UPVC制品体系，既可保持UPVC原有优良性能，且与填充相同量未处理的碳酸钙的UPVC制品相比，制品的冲击强度大幅提升，在对体系增韧的同时，使制品的强度也有所提升。其实现方式如下：

本发明的具体组成配方为（按重量份数）：

碳酸钙100重量份；

处理剂3~9重量份；

稳定剂1~3重量份；

所述碳酸钙（CaCO₃）为下列之一或其复合物：轻质CaCO₃ ，轻质活性CaCO₃ ，重质CaCO₃，重质活性CaCO₃ ，胶质CaCO₃ ，优选通山中元钙业有限公司重质钙粉。

所述处理剂为某醇与某醛发生羟醛缩合反应产物，其分子结构包含三种及以上极性不同的官能团；其表观为白或微黄色固体颗粒，比重小，不溶于水，可溶于醇类、卤代烷类；热分解温度大于250℃，绝缘性良好、耐碱性性强；分子间可形成氢键，具有良好的聚结性能；分子中存在六元环，有一定的位阻效应；根据其分子量大小可分为高黏型和低黏型。所述处理剂型号为下列之一或某比例复合物：高黏型、低黏型。

所述增塑剂为邻苯某酸某酯，可有效增大体系处理剂分子间的距离，降低其玻璃化转变温度，提高处理剂分子链的运动能力。

所述处理剂的添加量3~9份，优选的5~7份，所述增塑剂的添加量为1~3份，可以获得高填充性能优异的碳酸钙产品。

本发明的生产工艺是：将处理剂与碳酸钙加入高速搅拌机中混合5~10分钟，温度控制在45~50℃；第一步混合结束后，加入所述增塑剂，高速混合5~10分钟出料，控制温度在35~40℃。

本发明的有益效果是：添加50~90份的改性碳酸钙，在降低了原材料成本同时，使制品获得优异的抗冲击性能，且制品的拉伸强度、弯曲强度不下降。

具体实施方式

下面以制备碳酸钙高填充UPVC板材为实施例对本发明做进一步说明：

实施例1

通过双辊塑炼机和平板硫化仪制备UPVC板材，其中所用仪器为SK-160B型双辊塑炼机和XQLB型平板硫化仪，其配方与制备工艺如下：

（1）本实施例为空白对照组，其配方为：PVC-SG5树脂100份，未处理碳酸钙70份，PE蜡1份，硬脂酸1份，复合稳定剂4份。

（2）按照上述实施配方对UPVC配方体系进行高速混合，混合5~10分钟出料。

（3）将步骤（2）混合均匀的物料用于双辊塑炼机，三角包混炼8分钟，将所得片材置于4mm厚模具，用于UPVC板材的压制。

（4）UPVC板材压制的参数：

热压参数为上板175℃，下板175℃，压力为15MPa，压制前期进行三次放气，热压15分钟。

冷压参数为上下板室温，压力为5MPa，冷压至室温。

（5）将制品放置24h后，按照力学测定标准样条尺寸，利用万能裁样机制备冲击、拉伸、弯曲样条用于力学性能测试。

表1实施例1测试结果

实施例2

称取70重量份（重量，下同）本发明碳酸钙产品，替换实施例中未处理碳酸钙，配方其他组分不变。按照上述板材制备工艺进行混料、开炼、模压，将制品放置24h后，按照力学测定标准样条尺寸，利用万能裁样机制备冲击、拉伸、弯曲样条用于力学性能测试。

表2实施例2测试结果