1、SP-1013分散偶聯(lián)劑
碳酸鈣(CaCO3)等廣泛應(yīng)用于聚烯烴(PP/PE)、熱塑性彈性體、各類橡膠等制品中,由于無機(jī)粉體親水性強(qiáng),與有機(jī)聚合物相容性差,通常要對無機(jī)粉體表面進(jìn)行改性。目前,CaCO3粉體表面改性主要改性劑有:
• 硬脂酸 • 鈦酸酯偶聯(lián)劑
• 鋁酸酯偶聯(lián)劑 • 聚乙烯蠟(PE蠟)
• 酰胺蠟
這些改性劑有效解決無機(jī)粉體與有機(jī)聚合物的親和性,但未從根本上解決無機(jī)粉體在高分子聚合物基體中有效分散,從而給應(yīng)用帶來了:
• 加工熔體粘度高;
• 無機(jī)粉體在聚合物中的分散性差;
• 降低復(fù)合材料的韌性和強(qiáng)度。
鈦酸酯偶聯(lián)劑和鋁酸酯偶聯(lián)劑的偶聯(lián)效果好于硬脂酸和蠟,而在粉體處理中得到廣泛應(yīng)用。但鈦酸酯偶聯(lián)劑和鋁酸酯偶聯(lián)劑微量水份即失效,所以必須預(yù)先對粉體進(jìn)行嚴(yán)格的高溫降水,不僅污染嚴(yán)重,而且能耗高。
SP-1013是一款專門用于碳酸鈣(CaCO3)、硅灰石表面處理的新型超分散偶聯(lián)劑,用其處理的無機(jī)粉體可廣泛用于聚烯烴(PP/PE)、熱塑性彈性體、各類橡膠,推薦應(yīng)用于聚烯烴功能性填充母料配方中。
SP-1013超分散偶聯(lián)劑具有特殊的分子構(gòu)型,它不僅與無機(jī)粉體表面強(qiáng)有力的錨定,無機(jī)粉體在高分子聚合物基體具有良好的自分散功能。而且部分SP-1013分子鏈段可插入聚烯烴結(jié)晶區(qū),部分分子鏈段與聚烯烴非結(jié)晶區(qū)相容性較好,從而實(shí)現(xiàn):
• 加工流動性特別優(yōu)良;
• 無機(jī)粉體在高分子聚合物中優(yōu)良的自分散性;
• 提高聚烯烴的拉伸強(qiáng)度、彎曲模量和剛性;
• 提高聚烯烴,尤其是聚丙烯(PP)的沖擊韌性;
• 提高的填充量。
SP-1013超分散偶聯(lián)劑耐水性好,處理無機(jī)粉體不需要預(yù)脫水,這對于填充母料的制造不僅減少設(shè)備投入,也省去了脫水工藝,大量降低能耗和人力成本,更加環(huán)保。
綜上所述,SP-1013超分散偶聯(lián)劑使用方便,尤其對功能填充母料工藝簡潔和環(huán)保。同時賦予無機(jī)粉體優(yōu)良的加工流動性、分散性,提高復(fù)合材料的力學(xué)性能。
2、SP-1013分散偶聯(lián)劑應(yīng)用于填充母料
SP-1013超分散偶聯(lián)劑應(yīng)用于聚烯烴母料,不僅母料配方簡單,造粒工藝簡潔、環(huán)保、低能耗、低污染,而且配方原料省去了許多小分子有機(jī)化合物,有利于母料向功能化方向發(fā)展。新的母料賦予復(fù)合材料高的沖擊韌性、剛性、拉伸強(qiáng)度、環(huán)剛度、挺度和彎曲模量,擴(kuò)展了填充母料廣闊的應(yīng)用市場,使傳統(tǒng)填充母料向功能化、工程化、高性能化方向發(fā)展。
功能填充母料配方表
原料 |
傳統(tǒng)填充母料配方 |
SP-1013母料配方 |
載體樹脂 |
12 |
12 |
PE蠟 |
2.0 |
2.0 |
石蠟 |
2.0 |
- |
硬脂酸 |
1.0 |
- |
鋁酸酯偶聯(lián)劑 |
1.0 |
- |
硬脂酸鋅 |
1.0 |
- |
SP-1013分散劑 |
- |
0.5 |
重質(zhì)碳酸鈣(2000目) |
81 |
85 |
傳統(tǒng)填充母料工藝:將重質(zhì)碳酸鈣投入高混機(jī),攪拌升溫至120℃嚴(yán)格脫除水,投入鋁酸酯偶聯(lián)劑,攪拌改性5min,再投入載體樹脂、PE蠟、石蠟、硬脂酸、硬脂酸鋅捏合成團(tuán),擠出造粒。
SP-1013母料工藝A(預(yù)混法):將重質(zhì)CaCO3和SP-1013分散劑投入高混機(jī),預(yù)混5min,再投入載體樹脂、PE蠟?zāi)蠛铣蓤F(tuán),擠出造粒。
SP-1013母料工藝B(原位法):將將重質(zhì)CaCO3、SP-1013分散劑、載體樹脂、PE蠟投入高混機(jī),捏合成團(tuán),擠出造粒。
(1)在PE母料造粒過程中,傳統(tǒng)母料捏合電流140A,SP-1013分散母料捏合電流90A,說明SP-1013母料熔體粘度低,分散性能更好。
(2)外觀:傳統(tǒng)填充母料密實(shí)度低,易碎。SP-1013分散母料密實(shí)度高,粒子強(qiáng)度高。
(3)成本:SP-1013分散母料原料成本比傳統(tǒng)母料低約150元/噸~200元/噸,而且能耗低,省去了高污染、高能耗的碳酸鈣脫水工藝段。
3、SP-1013分散母料與傳統(tǒng)填充母料在PE給水管中的應(yīng)用
· 產(chǎn)品規(guī)格:PE100 dn40×3.0×6000
· 傳統(tǒng)母料/PE-100=10/90
· SP-1013分散母料/PE-100=25/75
給水用聚乙烯(PE)管材檢測數(shù)據(jù)
產(chǎn)品規(guī)格 PE100 dn40×3.0×6000 |
傳統(tǒng)母料 |
SP-1013分散母料 |
||
序號 |
檢測項(xiàng)目 |
技術(shù)要求 |
檢測結(jié)果 |
檢測結(jié)果 |
1 |
顏色 |
藍(lán)色條黑管 |
黑色 |
黑色 |
2 |
外觀 |
符合國標(biāo) |
符合 |
符合 |
3 |
長度(m) |
6 |
6.01 |
6.01 |
4 |
平均外徑及偏差(mm) |
40~40.4 |
40.2 |
40.1 |
5 |
厚度及偏差(mm) |
3.0~3.5 |
3.0~3.2 |
3.0~3.1 |
6 |
靜液壓強(qiáng)度MPa(20℃,100h) |
無破裂、無滲漏 |
15h破裂 |
合格 |
7 |
斷裂伸長率(%) |
≥350 |
140 |
370 |
8 |
氧化誘導(dǎo)時間(200℃),min |
>20 |
21.6 |
29.5 |
傳統(tǒng)母料在耐壓PE供水管幾乎是不能使用,主要是傳統(tǒng)母料在耐壓方面和抗疲勞方面無法滿足嚴(yán)格的使用要求。而SP-1013分散母料可以滿足PE供水管的苛刻要求,說明SP-1013分散劑可以提高復(fù)合材料的強(qiáng)度、環(huán)剛度和抗疲勞強(qiáng)度。
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