[发明专利]一种用于塑料母料中的改性滑石粉及制备方法

说明书

本发明涉及填料改性领域，公开了一种用于塑料母料中的改性滑石粉及制备方法。包括如下制备过程：（1）先向滑石粉片层之间插入锂离子并分散于水中，对滑石粉剥离后得到单片层滑石粉；（2）将单片层滑石粉与巯基乙胺加入去离子水中，反应得到表面修饰官能团的单片层滑石粉；（3）按照以下重量份混合反应：聚羟基烷酸酯8~12份、表面修饰官能团的单片层滑石粉30~40份、甲苯0.5‑1份、催化剂0.3~0.5份，在强力胶体磨中研磨、干燥，即得用于塑料母料中的改性滑石粉。本发明制得的改性滑石粉与传统滑石粉相比，通过在滑石粉表面进行聚羟基烷酸酯修饰，显著改善了滑石粉片层材料的生物相容性，并且提高了其在塑料母料中的分散性。

技术领域

本发明涉及填料改性领域，公开了一种用于塑料母料中的改性滑石粉及制备方法。

背景技术

目前塑料产业面临着升级换代，因此，开发高价值、高技术含量/新型应用的产品具有巨大的市场需求。在塑料的生产过程中，为了降低生产成本，一开始就是将碳酸钙等无机填料直接以粉末形式作为填料加入到塑料中，但之后发现这对塑料的性能有明显的降低作用。后来，为了提高塑料的性能，就将碳酸钙粉等无机填料与具有分散作用的助剂混合制成母粒后再添加到塑料中，成为塑料改性的一种重要手段。

碳酸钙、滑石粉、硅灰石粉、云母粉等无机粉体材料加入塑料，不但可以降低成本，而且能够提高材料的刚性，尺寸稳定性，并赋予材料某些特殊的物理化学性能，如抗压、 抗冲击、耐腐蚀、绝缘性等。其中，滑石粉的加入可改变塑料的多种性能，如成型收缩率、表面硬度、弯曲模量、拉伸强度、冲击强度、热变型温度、成型工艺及产品尺寸稳定性等。

在滑石粉填充改性塑料应用中，因其表面具有亲水基团，且极性较强，而多数塑料呈疏水性，两者之间相容性差，因此，为了改善两者的界面结合状态，必须采用适当的方法对滑石粉进行表面改性，也称为表面活化处理。其中应用最广、发展最快的技术是利用偶联剂进行改性处理，目前在滑石粉表面改性方面已取得一定进展。

中国发明专利申请号201710642875.5公开了一种聚丙烯塑料专用改性滑石粉的制备方法，属于无机填料制备技术领域。该发明首先利用聚乙烯醇溶液和表面活性剂对滑石粉进行预处理，拓宽滑石粉的层间距，再利用环氧树脂配合石油树脂对滑石粉进行改性，再配合固化剂加热固化，将所得固形物经于氩气保护状态下炭化处理后，继续升温石墨化处理，得石墨化固形物，随后用氧化酸液对石墨化固形物进行氧化，丰富表面活性基团数量，最后与高碳醇在催化剂作用下发生脱水缩合反应，趁热过滤后依次经洗涤、干燥、粉碎和过筛，即得聚丙烯塑料专用改性滑石粉。该发明所得所得产品添加到聚丙烯中后，所得制品的拉伸强度和冲击强度得到了有效的提高，解决了聚丙烯和滑石粉界面亲和性不强的问题。

中国发明专利申请号201710907629.8公开了一种碳酸钙包覆滑石粉改性聚丙烯塑料颗粒，涉及塑料技术领域，将碳酸钙包覆滑石粉与聚丙烯树脂按15~18:72~78的质量比例均匀混合到一起，然后在双螺杆挤出机中进行共混，经造粒得到塑料母粒；该发明通过采用碳酸钙包覆滑石粉，能够有效的改善单纯滑石粉在聚丙烯基体中分散不均的现象，碳酸钙包覆滑石粉颗粒之间更加容易分散，团聚现象大幅度降低，表面自由能减小，从而有效的提高了聚丙烯塑料的力学性能。

根据上述，现有方案中滑石粉作为塑料母料由于无机非金属矿物填料与有机高聚物的界面性质不同，所以导致滑石粉与其相容性较差，在基料中难以均匀分散和链接，进而影响塑料制品的刚性、尺寸稳定性等性能，而传统的利用偶联剂改性的技术效果不理想，本发明提出了一种用于塑料母料中的改性滑石粉及制备方法，可有效解决上述技术问题。

发明内容

目前应用较广的滑石粉在塑料母料存在相容性差，分散性不高的缺点，进而影响材料的刚性、尺寸稳定性等性能，并且传统的利用偶联剂等表面改性的技术效果不理想。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

一种用于塑料母料中的改性滑石粉的制备方法，制备的具体过程为：