1、產(chǎn)品描述
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,與有機(jī)聚合物相容性差,通常要對(duì)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
這些改性劑解決無機(jī)粉體與有機(jī)聚合物的親和性,但未從而、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)效果好硬脂酸和蠟,而在粉體處理中得到應(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,所以預(yù)先對(duì)粉體進(jìn)行高溫脫水,污染嚴(yán)重,而且能耗高。
SP-1013是一款于碳酸鈣(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)粉體可用于聚烯烴(PP/PE)、熱塑性彈性體、各類橡膠,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,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分子鏈段可放在聚烯烴結(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(dòng)性優(yōu);
•無機(jī)粉體在高分子聚合物中良好的自分散性;
•提高聚烯烴的拉伸強(qiáng)度、彎曲模量和剛性;
•提高聚烯烴,聚丙烯(PP)的沖擊韌性;
•提高的填充量。
SP-1013超分散偶聯(lián)劑耐水性良好,處理無機(jī)粉體不需要高溫脫水,這對(duì)于填充母料的制造減少設(shè)備投入,也省去了脫水工藝。
綜上所述,SP-1013超分散偶聯(lián)劑使用方便,對(duì)功能填充母料工藝簡潔。同時(shí)賦予無機(jī)粉體較好的加工流動(dòng)性、分散性,復(fù)合材料的力學(xué)性能變好。
2、SP-1013超分散偶聯(lián)劑性能指標(biāo)
3、SP-1013使用量及使用方法
(1)SP-1013使用量
SP-1013基于CaCO3粉體量0.6%~1.2%:
1250目重質(zhì)CaCO3:0.6%~0.8%
2000目重質(zhì)CaCO3:0.8%~1.0%
3000目重質(zhì)CaCO3:1.0%~1.2%
輕質(zhì)CaCO3:1.0%~1.2%
(2)粉體表面處理
將CaCO3投入高混機(jī),開啟攪拌,投入計(jì)量的SP-1013,混合至100~110℃,出料,即為功能CaCO3。
(3)SP-1013在功能填充母料中的使用
在使用SP-1013分散偶聯(lián)劑時(shí),可去掉配方中的硬脂酸、鋁酸酯偶聯(lián)劑、硬脂酸鋅,同時(shí)去掉部分PE蠟或石蠟(白油),PE蠟或石蠟(白油)減少量根據(jù)物料捏合成團(tuán)情況以及捏合電流情況來確定。SP-1013超分散偶聯(lián)劑在功能填充母料中的使用有兩種方法:
(a)原位法
將載體樹脂、PE蠟、石蠟、CaCO3及SP-1013投入捏合機(jī)(或高混機(jī)),攪拌升溫捏合成團(tuán),然后擠出造粒。
(b)預(yù)混法
將CaCO3投入(捏合機(jī)或高混機(jī))攪拌加入計(jì)入量SP-1013,混合至70℃~80℃,然后投入載體樹脂、PE蠟、石蠟(白油)等物料,捏合成團(tuán),然后造粒。
我們推薦預(yù)混法。
4、SP-1013超分散偶聯(lián)劑的應(yīng)用
4·1 SP-1013超分散偶聯(lián)劑降粘特性
將有機(jī)處理過的CaCO3分散在白油中,測試體系中的粘度值是評(píng)估分散劑(偶聯(lián)劑)的分散性能重要的方法之一。
表4·1a CaCO3表面處理配方表
重質(zhì)CaCO3改性工藝:將重質(zhì)CaCO3投入高混機(jī),攪拌至120℃脫水,分別投入分散劑(或偶聯(lián)劑),混合至要求溫度,放料,冷卻。
酰胺分散劑(TAS-2A): 不需脫水,混合溫度:150℃
鈦酸酯偶聯(lián)劑(NDZ-201): 需脫水,混合至130℃
鋁酸酯偶聯(lián)劑(AS-200): 需脫水,混合至130℃
硬脂酸: 不需要脫水,混合至110℃
SP-1013分散劑: 不需要脫水,混合至100℃~110℃
將改性的CaCO3按:改性CaCO3/白油=70/100混合均勻,用NDZ-5S數(shù)字旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測試粘度。
表4·1b 改性CaCO3粘度值
從表4·1b表明:SP-1013具有良好的降粘性,同時(shí),SP-1013超分散偶聯(lián)劑耐水性好,使用方便。
4·2 SP-1013超分散劑在光纖電纜料中應(yīng)用
表4·2a 光纖電纜料配方表
按上述配方擠出造粒,拉線性能測試。
表4·b 光纖電纜料力學(xué)性能表
SP-1013分散劑在PE電纜中,提高拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率,而且使用SP-1013分散劑電纜母料的熔融指數(shù)大于其它分散劑,擠出線纜生產(chǎn)率高30%,線纜表面光澤性好。
4·3 SP-1013超分散劑在功能填充母料中的應(yīng)用
目前,在填充母料中使用鋁酸酯偶聯(lián)劑。
表4·3a 功能填充母料配方表
備注:載體樹脂,LLDPE,熔融指數(shù),16~20g/10min(190℃/2.16kg)
HDPE,熔融指數(shù),16~20g/10min(190℃/2.16kg)
共聚PP,熔融指數(shù),16~20g/10min(230℃/2.16kg)
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℃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。
表4·3b 傳統(tǒng)母料和SP-1013分散母料熔融指數(shù)
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分散母料熔體粘度低。
② 外觀:傳統(tǒng)母料密實(shí)度低,易碎,SP-1013分散母料密實(shí)度高,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,省去了污染、能耗的碳酸鈣脫水工藝段。
4·4 傳統(tǒng)母料與SP-1013分散母料在聚烯烴中應(yīng)用
4·4·1 母料在HDPE雙壁波紋管中應(yīng)用
·產(chǎn)品規(guī)格:Dn300×SN4
·傳統(tǒng)母料/HDPE=30/70配料
·SP-1013母料/HDPE=50/50配料
表4·4·1a HDPE雙壁波紋管檢測數(shù)據(jù)
SP-1013分散母料比傳統(tǒng)母料用量增加60%,其拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率、環(huán)剛度、落錘沖擊比傳統(tǒng)母料好,SP-1013超分散偶聯(lián)劑實(shí)現(xiàn)韌性和強(qiáng)度同步提高。
4·4·2 母料給水用聚乙烯(PE)管材中應(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
表4·4·2a 給水用聚乙烯(PE)管材檢測數(shù)據(jù)
傳統(tǒng)母料在耐壓PE供水管是不能使用,主要是傳統(tǒng)母料在耐壓方面無法滿足使用要求。而SP-1013分散母料可以滿足PE供水管的要求
4·4·3 SP-1013分散母料在其它領(lǐng)域的應(yīng)用
(a)中小型或大型注塑制品,如塑料周轉(zhuǎn)箱、儲(chǔ)物箱、塑料托盤、PE桶、PP桶等制品,可提高制品缺口沖擊韌性和力學(xué)模量,降低材料低溫脆性。
(b)汽車配件制品,如小汽車保險(xiǎn)杠、儀表板、方向盤和座椅等塑料,可有效減少彈性體用量,提高力學(xué)模量,降低材料制造成本。
(c)擠出制品,如HDPE或PP 的下水管、煤氣管、纏繞管等塑料管道。可提高管道的耐環(huán)境應(yīng)力開裂性,并有效提高制品環(huán)剛度和低溫沖擊韌性。
(d)塑料薄膜和扁絲制品,可提高改性制品的強(qiáng)度、挺度、防滑性能、柔韌性和手感,提高改性制品的品質(zhì)。
5、SP-1013超分散偶聯(lián)劑包裝規(guī)格
SP-1013包裝:桶裝,180kg/桶和25kg/桶。