[发明专利]用于制备塑料填充母料的表面活化剂

说明书

本发明涉及制备塑料填充母料的表面活化剂，具体地说是用于制备含有无机填充母料的表面活化剂。

目前，塑料填充母料一般包括有聚烯烃载体和无机填料(如碳酸钙)以及成型剂、脱模剂等。为了使聚烯烃载体与无机填料能均匀地熔合为一体，在塑料填充母料中还要加入表面活化剂。现在，最常用的表面活化剂有硅烷类、铝酸酯类、锆类及有机铬类化合物，在制备塑料填充母料时，通常只选择其中一种单质化合物，而这些化合物的有机官能团的亲合力差，活化效果为解决这一问题，厂家均采用加大聚烯烃载体用量的方法，如用铝酸酯作表面活化剂，就需要加大聚烯烃载体的用量，一般聚烯烃载体要占塑料填充母料的12％；这样一来，便提高了所制备的塑料填充母料的成本。为克服这一缺点，降低塑料填充母料的成本，有人采用无规聚丙烯替代上述的有机化合物充当表面活化剂，其用量一般占塑料填充母料总重量的3％左右，从而可降低聚烯烃载体的用量，使该载体由原来占塑料填充母料总重量的12％降为9％；从而有效地降低了塑料填充母料的成本；但随着近年来无规聚丙烯在化工工业上广泛应用，原料来源日趋紧张，且原料价格不断上扬，其销售价格已同聚乙烯相当或者更高，故以无规聚丙烯作表面活化剂已没有实际意义；再则，用无规聚丙烯作表面活化剂，制备塑料填充母料时其工艺条件难以掌握，如在制备过程中，需先将无机填料进行高速搅拌，以驱出无机填料中的水份，而其中搅拌时间的长短很难掌握，如搅拌时间短，无机填料中的水份驱出不够完全，无规聚丙烯的包覆能力差，导致活化效果不好，而搅拌时间稍长，又导致物料温度升高，使无规聚丙烯的粘性增强，出现不易造粒的问题，这样不仅影响了塑料填充母料的产量，还难以保证其质量。

本发明的目的就是要提供一种用于制备塑料填充母料的表面活化剂，该表面活化剂可降低塑料填充母料的成本，同时还可简化塑料填充母料的生产工艺过程。

本发明的目的是这样实现的，选择来源广泛、价格较低、亲水作用较强的硬脂酸钠作基体，加入与聚烯烃载体有良好相容性的无规聚丙烯作中间体，并加入适量的水份，使其充分溶合，为提高其热流动性，还可加入适量的石蜡或液体石蜡，从而组成一种由多种化合物组成的复合型表面活化剂，它由下述重量百分比的组分溶合而成：硬脂酸钠20-30％，无规聚丙烯或低分子聚乙烯18-25％石蜡或液体石蜡0-20％，水35-50％；该组分的最佳配比范围是：硬脂酸钠20-27，无规聚丙烯或低分子聚乙烯20-22％；石蜡或液体石蜡10-20％，水40-45％。

上述组分组合成的表面活性剂在用于制备塑料填充母料时不能将其各组分分别直接加入塑料填充母料中，否则达不到活化作用。

本发明的制备方法很简单，即将除水之外的各组分放入加热罐中，加热至熔化，将水另行加热70℃以上后徐徐加入加热罐中，搅拌均匀即成。

本发明的创新点之一在于将亲水、亲油性物质有机地溶合成一体，构成复合型表面活化剂，增强了表面活化剂对无机填充料的包覆能力，在用于制备塑料填充母料时，只需用1.5-2.0％(占填充母料总重量)的该复合型表面活化剂，就可在不增加聚烯烃载体的情况下，取得了与加用3％的无规聚丙烯相同的活化效果，从而明显降低了塑料填充母料的成本。

本发明的创新点之二在于指出了本发明的表面活化剂各组分的配比范围，该配比范围是经过长期实验摸索而得出的，当组合物中的硬脂酸钠过低时，其亲水作用不够，在与水相混合时，易造成油水分离；当加入量过多时，可使组合物硬度增强，在使用时难以粉碎；且不宜于发挥其良好的包覆作用；当组合物中的无规聚丙烯或低分子聚乙烯过低时，其亲油作用不够，活化效果不好，当用量过高时，不仅提高了生产成本，还可造成组合物的油水分离，而使各组分不能良好溶合；石蜡或液体石蜡是一种脱模剂，为增加本表面活性剂的热流动性能，可加入适量，但加入量过多时，可破坏油、水包覆保护层；在本表面活化剂中所填加的水份也应适量，水份过少时，各组分不能充分溶合，水份过多时，当用于制备塑料填充母料时，其中的水份难以脱干，可导致活化效果差。

本发明的创新点之三在于，所公开的本表面活化剂在用于制备塑料填充母料时，对无机填料有湿冷粘附的作用，即它在室温下可借水分子的作用与极性很强的无机填料表面粘附，因此，在制备塑料填充母料时，可与无机填料一并投入搅拌机内进行搅拌，简化了其工艺条件。另外由于本表面活性剂内含水份可降低搅拌机内的温度，从而克服了用无规聚丙烯作表面活化剂制备塑料填充母料时需严格控制搅拌时间的问题。

本发明的有益效果可通过下述对比显而易见：