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一种具有增容性能的增强增韧填充母料及其制备方法

摘要

本发明适用于高分子材料技术领域,提供了一种具有增容性能的增强增韧填充母料及其制备方法。该母料中包括如下重量份数的组分:弹性体10-50份份,引发剂0.001-0.2份,增容性功能单体0.5-5份,填料表面处理单体0.5-3份,硅钙粉40-70份,抗氧剂0.2-1份,润滑剂2-5份。本发明提供的填充母料除具有较好的增强增韧性能外,还具有优异的增容性能。其制备方法流程简单、工艺条件合理可控、加工工艺简单、价格低廉、适于工业化生产。

著录项

  • 公开/公告号CN103709574A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2014-04-09

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 深圳市沃特新材料股份有限公司;

    申请/专利号CN201310649148.3

  • 发明设计人 段景宽;吴宪;

    申请日2013-12-04

  • 分类号C08L51/00(20060101);C08L51/06(20060101);C08F287/00(20060101);C08F255/02(20060101);C08F255/06(20060101);C08K13/02(20060101);C08K3/34(20060101);C08J3/22(20060101);B29B9/06(20060101);B29C47/92(20060101);

  • 代理机构44237 深圳中一专利商标事务所;

  • 代理人张全文

  • 地址 518000 广东省深圳市南山区南头关口二路智恒战略性新兴产业园10栋

  • 入库时间 2024-02-19 22:23:04

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2016-09-14

    授权

    授权

  • 2014-05-07

    实质审查的生效 IPC(主分类):C08L51/00 申请日:20131204

    实质审查的生效

  • 2014-04-09

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域,尤其涉及一种具有增容性能的增强增韧填充母料及其制备方法。

背景技术

塑料填充改性母料自上个世纪八十年代初投入市场以来,由于其价格低廉,产品性能优异,可改善塑料制品的某些物理特性,替代合成树脂,且生产工艺简单、投资较小、具有显著的经济效益和社会效益。因而,塑料填充改性母料是近年来发展最快的塑料工业中的新行业,已成为塑料加工工业的重要部分和塑料制品的主要添加材料之一。

由于受填料的性质以及添加到聚合物里面后分散状态的影响,塑料填充母料加到聚合物中后,提高聚合物强度的同时,大大降低了聚合物的力学性能,尤其是冲击韧性。为了改善这一现象,人们采取了各种办法。如一种“纳米碳酸钙增韧母料,该母料由纳米碳酸钙、低分子量聚苯乙烯、其它助剂和载体树脂按一定配比组成,将该母料加入到塑料中后,对塑料的性能有了一定的提高。但该专利也仅局限于对塑料韧性的提高,对强度的提高并不明显,而且原料中的碳酸钙粉末全部选用纳米级的,无形中增加了生产成本,也提高了制备难度,同时因为纳米级碳酸钙具有极大的比表面积和极高的比表面能,极易发生粒子团聚,形成二次粒子,甚至形成更大的团聚颗粒,即便添加有具有分散作用的低分子量聚苯乙烯,还是会有部分纳米碳酸钙很难充分均匀的分散在载体树脂中,最终造成纳米碳酸钙特有的性能得不到充分的发挥。此外,该专利中母料的制备采用常规的共混一次挤出加工方法,由于工艺的局限性,限制了制得的母料的性能。此外,现有技术还公开了一种纳米碳酸钙增强增韧塑料母料及其制备方法。该母料是由纳米碳酸钙、微米碳酸钙、茂金属聚乙烯、载体树脂和助剂组成,纳米和微米碳酸钙的共混加入提高了母料增强增韧的作用,茂金属聚乙烯强度高、韧性好,可同时提高母料的增强增韧效果。该母料在制备时分两步完成,这样就使纳米碳酸钙经过了两次同向双螺杆挤出机,进一步加强了其在母料中的分散性,充分体现了其增强增韧的作用。但该专利制备的填充母料仅采用了由双亲偶联剂、氧化聚乙烯蜡、硬脂酸钙按质量比的加工助剂,在制备过程中,这些助剂非常容易挥发,造成对纳米填料的表面处理效果的降低。此外,公开了一种聚烯烃增强增韧母料及其生产方法,该母料中包括如下重量比的组分:聚烯烃,复合超细粉体,粉体活化激发剂,粉体表面修饰剂,粉体表面改性剂,接枝剂,抗氧剂,润滑剂,加工助剂。其中复合超细粉体是由具有一维针状结构、二维片层结构和三维球形结构的微纳米粉体复合而成。本发明中针状、片层、球形三种结构的非金属粉体以三维立体网格结构均匀分散在材料中,以此增加了材料的强度和韧性。本发明母料的生产方法中,先采用多层包覆复合反应工艺对复合超细粉体进行表面活化改性处理,大大提高了非金属材料与载体树脂的相容性,使非金属材料以三维立体网格结构单元的形式均匀分散于材料中,作为材料的骨架,材料力学性能得到提高。但是这种母料制备复杂,对填料的种类和形状要求高。而且本发明的工艺仅对填料进行了包覆和活化处理,势必会影响到包覆剂和活化剂的长期有效性,发明的这种母料在塑料合金或者是工程塑料上具有一定局限性。

因此,获得一种同时具有增强、增韧、增容性能且长期有效的填充母料成为了研究的难点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有增容性能的增强增韧填充母料,旨在解决现有填充母料不能同时满足具有增容、增强和增韧功能且长期有效的问题。

本发明是这样实现的,一种具有增容性能的增强增韧填充母料,包括如下重量份数的下列组分组成:

以及,本发明还提供一种具有增容性能的增强增韧填充母料的制备方法,包括如下步骤:

称取上述具有增容性能的增强增韧填充母料的配方分别称取各组分;

将上述各组分进行混合处理,形成混合物料;

将上述混合物料加入到双螺杆挤出机中进行接枝造粒,所述双螺杆挤出机的加工温度为110-230℃。

本发明提供的具有增容性能的增强增韧填充母料,利用弹性体为基础树脂,提高了填充母料的强度和韧性;通过接枝填料表面处理单体,能对硅钙粉进行了原位表面活化处理和包覆,提高了硅钙粉的分散性能,提高了母料增强的效果并长期有效性;通过在弹性体上接枝具有增容性功能单体和具有偶联作用的填料表面处理单体,赋予了填充母料同时具有增容、增强和增韧的三重性能。本发明提供的具有增容性能的增强增韧填充母料的制备方法,方法流程简单、工艺条件合理可控、加工工艺简单、价格低廉、适于工业化生产。

附图说明

图1是本发明实施例提供的具有增容性能的增强增韧填充母料生产工艺流程图;

图2是本发明实施例提供的具有增容性能的增强增韧填充母料在PA6复合材料中的扫描电镜照片,其中,a图为使用对比例1提供的填充母料制备的PA6/硅钙粉复合材料的冲击断面照片,b图为使用本发明实施例1提供的填料母料制备的PA6/硅钙粉复合材料的冲击断面照片。

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

本发明实施例提供了一种具有增容性能的增强增韧填充母料,包括如下重量份数的下列组分组成:

具体地,为了得到力学性能、尤其是韧性较好的填充母料,本发明实施例中,选用弹性体作为基础树脂。作为优选实施例,所述弹性体为SEBS、SBS、POE、EPDM、EVA中的至少一种。作为具体实施例,所述弹性体的重量份数可以为10份、15份、20份、25份、30份、35份、40份、45份、50份等具体数值。

为了提高本发明实施例所述填充母料的增容性能,提高填充母料的性能和满足不同合金材料的使用要求,上述填充母料中加入了增容性功能单体。所述增容性功能单体通过下述引发剂接枝在弹性体表面。作为优选实施例,所述增容性功能单体为马来酸酐或其衍生物、富马酸酐或其衍生物、醋酸乙烯酯、烯丙基缩水甘油醚中的至少一种,这类单体具有不饱和双键,可以通过引发剂接枝到弹性体分子链上;同时由于该类单体自聚能力差,因此,不容易发生分子间自聚反应。此外,最重要是,这类单体中含有极性基团,该极性基团可以与树脂或者填料之间产生强烈的相互作用甚至发生化学反应。作为具体实施例,所述增容性功能单体的重量份数可以为0.5份、1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份等具体数值。

同时,为了配合所述硅钙粉提高增强性能,从而使得上述填充母料同时具备增容、增韧、增强性能,扩大其适用范围,上述填充母料中还加入了填料表面处理单体。作为优选实施例,所述填料表面处理单体为有机不饱和硅氧烷,例如选自含有C=C基团的不饱和硅烷。其化学通式为XaSiOR=ROSiXb,式中R为含一个双键的不饱和烃基,X为相同或不同的可水解有机基团,a+b≥6。作为进一步优选实施例,所述X为乙氧基或者甲氧基团,因此,Xa可为总数为a的乙氧基或者甲氧基的任一组合,如:当a=3时,Xa可由一个乙氧基和两个甲氧基组成、或Xa由两个乙氧基和一个甲氧基组成、或Xa由三个乙氧基组成、或Xa由三个甲氧基组成,同样,Xb可为总数为b的乙氧基或者甲氧基的任一组合。作为具体实施例,所述填料表面处理单体的重量份数可以为0.5份、1份、1.5份、2份、2.5份、3份等具体数值。

本发明实施例中,添加引发剂可以使得上述增容性功能单体和填料表面处理单体有效地接枝在所述树脂基体弹性体上。作为优选实施例,为了提高上述增容性功能单体和填料表面处理单体在弹性体上的接枝率,所述引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化二特丁烷、叔丁基过氧化苯甲酰、1,3-二特丁基过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-2,5双(叔丁基过氧基)己炔中的至少一种。作为具体实施例,所述引发剂的重量份数可以为0.5份、0.1份、0.15份、0.2份等具体数值。

本发明实施例中,为了增加所述填充母料的强度并同时降低其生产成本,所述填充母料中加入了填充材料。作为优选实施,所述填充材料为硅钙粉。为了使得硅钙粉能较好地分散在载体树脂中,充分发挥其性能,对所述硅钙粉的粒径有严格的要求。当选用的硅钙粉过细时,一方面增加了填充母料的生产成本,提高了制备难度;另一方面,由于其粒径过小,所述硅钙粉的比表面积和比表面能菌极高,从而导致粒子团聚形成二次粒子,甚至形成更大的团聚颗粒,导致所述硅钙粉难以充分分散在所述填充母料中发挥其作用。当选用的硅钙粉粒径过大时,也将难以实现其作用效果。因此,作为进一步优选实施例,所述硅钙粉上选用目数为400-5000目的硅钙粉。作为具体实施例,所述硅钙粉的重量份数可以为40份、45份、50份、55份、60份、65份、70份等具体数值。

本发明实施例中,在母料的制备过程中,弹性体通过化学反应,熔融接枝了增容性功能单体,使母料具有了增容和增韧的性能。同时,通过化学反应,熔融接枝了填料表面处理单体,能对硅钙粉进行了原位表面活化处理和包覆,提高了硅钙粉的分散性能,提高了母料增强的效果。

为了防止所述填充母料发生氧化,提高上述填充母料的抗氧化性能,延长其使用寿命,本发明实施例在填充母料中添加了抗氧剂。作为优选实施例,所抗氧剂为非自由基俘获剂类型,具体的,所述抗氧剂为3,5-二叔丁基-4-羟基苄基磷酸二乙酯,二苯基-辛基亚磷酸酯,双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯,3,5-二叔丁基-4-羟基苄基磷酸双十八酯,亚磷酸三苯酯,亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯)酯,亚磷酸双酚A酯中的至少一种。作为具体实施例,所述抗氧剂的重量份数可以为0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1.0份等具体数值。

为了提高填充母料的润滑作用,本发明实施例中,所谓优选实施例,所述润滑剂为聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、EVA蜡、酰胺蜡、精炼腊、硬脂酸中的至少一种。作为具体实施例,所述润滑剂的重量份数可以为2份、3份、4份、5份等具体数值。

本发明实施例提供的具有增容性能的增强增韧填充母料,利用弹性体作为基础树脂,提高了填充母料的强度和韧性;通过引发剂弹性体上接枝具有增容性功能单体和具有偶联作用的填料表面处理单体,赋予了填充母料同时具有增容、增强和增韧的三重性能;此外,通过接枝填料表面处理单体,能对硅钙粉进行了原位表面活化处理和包覆,提高了硅钙粉的分散性能,提高了母料增强的效果并长期有效性。本填充母料广泛使用于塑料合金和工程塑料改性领域。

以及,本发明实施例还提供一种具有增容性能的增强增韧填充母料的制备方法,包括如下步骤,如图1所示:

S01.称取配方组分:称取上述具有增容性能的增强增韧填充母料的配方分别称取各组分;

S02.制备混合物料:将上述各组分进行混合处理,形成混合物料;

S03.物料的接枝造粒:将上述混合物料加入到双螺杆挤出机中进行接枝造粒,所述双螺杆挤出机的加工温度为110-230℃。

具体地,上述步骤S01中,所属填充母料的配方以及配方中的各组分优选含量和种类如上文所述,为了节约篇幅,在此不再赘述。

上述步骤S02中,将各组分进行混料处理的时间可以根据实际生产条件进行灵活的调整,只要各组分预混充分即可。作为优选实施例,所述各组分与密闭的不锈钢混合其中进行高速充分搅拌混合,混合气的温度为23-27℃,混合时间为3-15分钟。

上述步骤S03中,本发明实施例中,所述混合物料在双螺杆挤出机通过化学反应进行接枝处理。作为优选实施例,为了提高本发明实施例填充母料的接枝效果,所述双螺杆挤出机选用同向双螺杆挤出机。在将所述混合物料加入到同向双螺杆挤出机中进行接枝造粒的步骤中,所述双螺杆挤出机的温度由加料口到口模、每区以5-10℃的升温速率进行升温;所述双螺杆挤出机真空抽提的真空度低于-0.08MPa;所述双螺杆挤出机的长径比(L/D)大于44:1。

将配混物直接加入到双螺杆挤出机中进行接枝造粒加工。挤出机设定温度由加料口到口模、每区依次逐渐升高温度5-10℃,整个挤出机的加工温度控制在110-230℃;挤出机的主机转速控制在物料在挤出机中的停留时间为2-3分钟;挤出机的真空抽提的真空度应低于-0.08MPa;挤出机的长径比(L/D)大于44:1。

通过将所述填充母料所使用的各组分先投入到高速混合机中混合后,通过化学反应在所述弹性体上接枝增容性功能单体、填料表面处理单体,提高了功能母料在塑料改料中的增容效果和处理填料的高效和持久性。同时,再经过反应性双螺杆挤出机反应造粒,进一步加强了硅钙粉在母料中的分散性,充分体现了其增强增韧的作用。

本发明实施例提供的具有增容性能的增强增韧填充母料的制备方法,方法流程简单、工艺条件合理可控、加工工艺简单、价格低廉、适于工业化生产。

下面结合具体实施例进行说明。

实施例1

一种填充母料,其包括的配方组份和相应组份的含量见下表1中实施例1,其中,所述弹性体为POE8150;所述引发剂为过氧化二异丙苯;所述增容性功能单体为马来酸酐;所述填料表面处理单体为乙烯基三甲氧基硅烷;所述润滑剂为聚乙烯蜡;硅钙粉2500目。

一种填充母料的制备方法,包括以下步骤:

S01.称取配方组分:按表1中实施例1配方称取各组分;

S02.制备混合物料:将上述各组分进行混合处理,在23℃下搅拌5分钟后形成混合物料;

S03.物料的接枝造粒:将上述混合物料加入到同向双螺杆挤出机中进行接枝造粒,所述同向双螺杆挤出机的加工温度为110-230℃,所述同向双螺杆挤出机的长径比(L/D)在48∶1之间,挤出机的加热段分为12段,在第9加热段开具真空抽提口,同向双螺杆挤出机的加工工艺参数:挤出机设定温度由加料口到口模依次逐渐升高温度5-10℃,整个挤出机的加工温度控制在110-230℃。挤出机的主机转速控制在物料在挤出机中的停留时间为2.5分钟。挤出机的真空抽提的真空度应低于-0.08MPa。

实施例2

一种填充母料,其包括的配方组份和相应组份的含量见下表1中实施例2,其中,所述弹性体为POE8150;所述引发剂为过氧化二异丙苯;所述增容性功能单体为马来酸酐;所述填料表面处理单体为乙烯基三甲氧基硅烷;所述润滑剂为聚乙烯蜡;硅钙粉2500目。

一种填充母料的制备方法,包括以下步骤:

S01.称取配方组分:按表1中实施例2配方称取各组分;

S02.制备混合物料:将上述各组分进行混合处理,在23℃下搅拌5分钟后形成混合物料;

S03.物料的接枝造粒:将上述混合物料加入到同向双螺杆挤出机中进行接枝造粒,所述同向双螺杆挤出机的加工温度为110-230℃,所述同向双螺杆挤出机的长径比(L/D)在48∶1之间,挤出机的加热段分为12段,在第9加热段开具真空抽提口,同向双螺杆挤出机的加工工艺参数:挤出机设定温度由加料口到口模依次逐渐升高温度5-10℃,整个挤出机的加工温度控制在110-230℃。挤出机的主机转速控制在物料在挤出机中的停留时间为2.5分钟。挤出机的真空抽提的真空度应低于-0.08MPa。

实施例3

一种填充母料,其包括的配方组份和相应组份的含量见下表1中实施例3,其中,所述弹性体为POE8150;所述引发剂为2,5-二甲基-2,5双(叔丁基过氧基)己炔;所述增容性功能单体为马来酸酐;所述填料表面处理单体为乙烯基三甲氧基硅烷;所述润滑剂为聚乙烯蜡;硅钙粉5000目。

一种填充母料的制备方法,包括以下步骤:

S01.称取配方组分:按表1中实施例3配方称取各组分;

S02.制备混合物料:将上述各组分进行混合处理,在23℃下搅拌5分钟后形成混合物料;

S03.物料的接枝造粒:将上述混合物料加入到同向双螺杆挤出机中进行接枝造粒,所述同向双螺杆挤出机的加工温度为110-230℃,所述同向双螺杆挤出机的长径比(L/D)在48∶1之间,挤出机的加热段分为12段,在第9加热段开具真空抽提口,同向双螺杆挤出机的加工工艺参数:挤出机设定温度由加料口到口模依次逐渐升高温度5-10℃,整个挤出机的加工温度控制在110-230℃。挤出机的主机转速控制在物料在挤出机中的停留时间为2分钟。挤出机的真空抽提的真空度应低于-0.08MPa。

实施例4

一种填充母料,其包括的配方组份和相应组份的含量见下表1中实施例4,其中,所述弹性体为POE8150;所述引发剂为过氧化二异丙苯;所述增容性功能单体为马来酸酐;所述填料表面处理单体为乙烯基三甲氧基硅烷;所述润滑剂为聚乙烯蜡;硅钙粉2500目。

一种填充母料的制备方法,包括以下步骤:

S01.称取配方组分:按表1中实施例4配方称取各组分;

S02.制备混合物料:将上述各组分进行混合处理,在23℃下搅拌5分钟后形成混合物料;

S03.物料的接枝造粒:将上述混合物料加入到同向双螺杆挤出机中进行接枝造粒,所述同向双螺杆挤出机的加工温度为110-230℃,所述同向双螺杆挤出机的长径比(L/D)在48∶1之间,挤出机的加热段分为12段,在第9加热段开具真空抽提口,同向双螺杆挤出机的加工工艺参数:挤出机设定温度由加料口到口模依次逐渐升高温度5-10℃,整个挤出机的加工温度控制在110-230℃。挤出机的主机转速控制在物料在挤出机中的停留时间为3分钟。挤出机的真空抽提的真空度应低于-0.08MPa。

实施例5

一种填充母料,其包括的配方组份和相应组份的含量见下表1中实施例5,其中,所述弹性体为POE8150;所述引发剂为过氧化二异丙苯;所述增容性功能单体为马来酸酐;所述填料表面处理单体为乙烯基三乙氧基硅烷;所述润滑剂为聚乙烯蜡;硅钙粉2500目。

一种填充母料的制备方法,包括以下步骤:

S01.称取配方组分:按表1中实施例5配方称取各组分;

S02.制备混合物料:将上述各组分进行混合处理,在23℃下搅拌5分钟后形成混合物料;

S03.物料的接枝造粒:将上述混合物料加入到同向双螺杆挤出机中进行接枝造粒,所述同向双螺杆挤出机的加工温度为110-230℃,所述同向双螺杆挤出机的长径比(L/D)在48∶1之间,挤出机的加热段分为12段,在第9加热段开具真空抽提口,同向双螺杆挤出机的加工工艺参数:挤出机设定温度由加料口到口模依次逐渐升高温度5-10℃,整个挤出机的加工温度控制在110-230℃。挤出机的主机转速控制在物料在挤出机中的停留时间为2.5分钟。挤出机的真空抽提的真空度应低于-0.08MPa。

实施例6

一种填充母料,其包括的配方组份和相应组份的含量见下表1中实施例6,其中,所述弹性体为POE8150;所述引发剂为过氧化二异丙苯;所述增容性功能单体为烯丙基缩水甘油醚;所述填料表面处理单体为乙烯基三乙氧基硅烷;所述润滑剂为聚乙烯蜡;硅钙粉2500目。

一种填充母料的制备方法,包括以下步骤:

S01.称取配方组分:按表1中实施例6配方称取各组分;

S02.制备混合物料:将上述各组分进行混合处理,在23℃下搅拌5分钟后形成混合物料;

S03.物料的接枝造粒:将上述混合物料加入到同向双螺杆挤出机中进行接枝造粒,所述同向双螺杆挤出机的加工温度为110-230℃,所述同向双螺杆挤出机的长径比(L/D)在48∶1之间,挤出机的加热段分为12段,在第9加热段开具真空抽提口,同向双螺杆挤出机的加工工艺参数:挤出机设定温度由加料口到口模依次逐渐升高温度5-10℃,整个挤出机的加工温度控制在110-230℃。挤出机的主机转速控制在物料在挤出机中的停留时间为2.5分钟。挤出机的真空抽提的真空度应低于-0.08MPa。

实施例7

一种填充母料,其包括的配方组份和相应组份的含量见下表1中实施例7,其中,所述弹性体为POE8150;所述引发剂为过氧化二异丙苯;所述增容性功能单体为烯丙基缩水甘油醚;所述填料表面处理单体为乙烯基三乙氧基硅烷;所述润滑剂为聚丙烯蜡;硅钙粉2500目。

一种填充母料的制备方法,包括以下步骤:

S01.称取配方组分:按表1中实施例7配方称取各组分;

S02.制备混合物料:将上述各组分进行混合处理,在23℃下搅拌5分钟后形成混合物料;

S03.物料的接枝造粒:将上述混合物料加入到同向双螺杆挤出机中进行接枝造粒,所述同向双螺杆挤出机的加工温度为110-230℃,所述同向双螺杆挤出机的长径比(L/D)在48∶1之间,挤出机的加热段分为12段,在第9加热段开具真空抽提口,同向双螺杆挤出机的加工工艺参数:挤出机设定温度由加料口到口模依次逐渐升高温度5-10℃,整个挤出机的加工温度控制在110-230℃。挤出机的主机转速控制在物料在挤出机中的停留时间为2.5分钟。挤出机的真空抽提的真空度应低于-0.08MPa。

实施例8

一种填充母料,其包括的配方组份和相应组份的含量见下表1中实施例8,其中,所述弹性体为POE8150;所述引发剂为过氧化二异丙苯;所述增容性功能单体为烯丙基缩水甘油醚;所述填料表面处理单体为乙烯基三乙氧基硅烷;所述润滑剂为聚丙烯蜡;硅钙粉2500目。

一种填充母料的制备方法,包括以下步骤:

S01.称取配方组分:按表1中实施例8配方称取各组分;

S02.制备混合物料:将上述各组分进行混合处理,在23℃下搅拌5分钟后形成混合物料;

S03.物料的接枝造粒:将上述混合物料加入到同向双螺杆挤出机中进行接枝造粒,所述同向双螺杆挤出机的加工温度为110-230℃,所述同向双螺杆挤出机的长径比(L/D)在48∶1之间,挤出机的加热段分为12段,在第9加热段开具真空抽提口,同向双螺杆挤出机的加工工艺参数:挤出机设定温度由加料口到口模依次逐渐升高温度5-10℃,整个挤出机的加工温度控制在110-230℃。挤出机的主机转速控制在物料在挤出机中的停留时间为2.5分钟。挤出机的真空抽提的真空度应低于-0.08MPa。

实施例9

一种填充母料,其包括的配方组份和相应组份的含量见下表1中实施例9,其中,所述弹性体为SEBS794;所述引发剂为过氧化二异丙苯;所述增容性功能单体为马来酸酐;所述填料表面处理单体为乙烯基三甲氧基硅烷;所述润滑剂为聚乙烯蜡;硅钙粉2500目。

一种填充母料的制备方法,包括以下步骤:

S01.称取配方组分:按表1中实施例9配方称取各组分;

S02.制备混合物料:将上述各组分进行混合处理,在23℃下搅拌5分钟后形成混合物料;

S03.物料的接枝造粒:将上述混合物料加入到同向双螺杆挤出机中进行接枝造粒,所述同向双螺杆挤出机的加工温度为110-230℃,所述同向双螺杆挤出机的长径比(L/D)在48∶1之间,挤出机的加热段分为12段,在第9加热段开具真空抽提口,同向双螺杆挤出机的加工工艺参数:挤出机设定温度由加料口到口模依次逐渐升高温度5-10℃,整个挤出机的加工温度控制在110-230℃。挤出机的主机转速控制在物料在挤出机中的停留时间为2.5分钟。挤出机的真空抽提的真空度应低于-0.08MPa。

实施例10

一种填充母料,其包括的配方组份和相应组份的含量见下表1中实施例10,其中,所述弹性体为EVA28-03;所述引发剂为过氧化二异丙苯;所述增容性功能单体为马来酸酐;所述填料表面处理单体为乙烯基三甲氧基硅烷;所述润滑剂为聚乙烯蜡;硅钙粉2500目。

一种填充母料的制备方法,包括以下步骤:

S01.称取配方组分:按表1中实施例10配方称取各组分;

S02.制备混合物料:将上述各组分进行混合处理,在23℃下搅拌5分钟后形成混合物料;

S03.物料的接枝造粒:将上述混合物料加入到同向双螺杆挤出机中进行接枝造粒,所述同向双螺杆挤出机的加工温度为110-230℃,所述同向双螺杆挤出机的长径比(L/D)在48∶1之间,挤出机的加热段分为12段,在第9加热段开具真空抽提口,同向双螺杆挤出机的加工工艺参数:挤出机设定温度由加料口到口模依次逐渐升高温度5-10℃,整个挤出机的加工温度控制在110-230℃。挤出机的主机转速控制在物料在挤出机中的停留时间为2.5分钟。挤出机的真空抽提的真空度应低于-0.08MPa。

实施例11

一种填充母料,其包括的配方组份和相应组份的含量见下表1中实施例11,其中,所述弹性体为EPDM533;所述引发剂为过氧化二异丙苯;所述增容性功能单体为马来酸酐;所述填料表面处理单体为乙烯基三甲氧基硅烷;所述润滑剂为聚乙烯蜡;硅钙粉2500目。

一种填充母料的制备方法,包括以下步骤:

S01.称取配方组分:按表1中实施例11配方称取各组分;

S02.制备混合物料:将上述各组分进行混合处理,在23℃下搅拌5分钟后形成混合物料;

S03.物料的接枝造粒:将上述混合物料加入到同向双螺杆挤出机中进行接枝造粒,所述同向双螺杆挤出机的加工温度为110-230℃,所述同向双螺杆挤出机的长径比(L/D)在48∶1之间,挤出机的加热段分为12段,在第9加热段开具真空抽提口,同向双螺杆挤出机的加工工艺参数:挤出机设定温度由加料口到口模依次逐渐升高温度5-10℃,整个挤出机的加工温度控制在110-230℃。挤出机的主机转速控制在物料在挤出机中的停留时间为2.5分钟。挤出机的真空抽提的真空度应低于-0.08MPa。

实施例12

一种填充母料,其包括的配方组份和相应组份的含量见下表1中实施例12,其中,所述弹性体为EPDM533;所述引发剂为过氧化二异丙苯;所述增容性功能单体为马来酸酐;所述填料表面处理单体为乙烯基三甲氧基硅烷;所述润滑剂为聚乙烯蜡;硅钙粉2500目。

一种填充母料的制备方法,包括以下步骤:

S01.称取配方组分:按表1中实施例12配方称取各组分;

S02.制备混合物料:将上述各组分进行混合处理,在23℃下搅拌5分钟后形成混合物料;

S03.物料的接枝造粒:将上述混合物料加入到同向双螺杆挤出机中进行接枝造粒,所述同向双螺杆挤出机的加工温度为110-230℃,所述同向双螺杆挤出机的长径比(L/D)在48∶1之间,挤出机的加热段分为12段,在第9加热段开具真空抽提口,同向双螺杆挤出机的加工工艺参数:挤出机设定温度由加料口到口模依次逐渐升高温度5-10℃,整个挤出机的加工温度控制在110-230℃。挤出机的主机转速控制在物料在挤出机中的停留时间为2.5分钟。挤出机的真空抽提的真空度应低于-0.08MPa。

实施例13

一种填充母料,其包括的配方组份和相应组份的含量见下表1中实施例13,其中,所述弹性体为EPDM533;所述引发剂为过氧化二异丙苯;所述增容性功能单体为马来酸酐;所述填料表面处理单体为乙烯基三甲氧基硅烷;所述润滑剂为聚乙烯蜡;硅钙粉2500目。

一种填充母料的制备方法,包括以下步骤:

S01.称取配方组分:按表1中实施例13配方称取各组分;

S02.制备混合物料:将上述各组分进行混合处理,在23℃下搅拌5分钟后形成混合物料;

S03.物料的接枝造粒:将上述混合物料加入到同向双螺杆挤出机中进行接枝造粒,所述同向双螺杆挤出机的加工温度为110-230℃,所述同向双螺杆挤出机的长径比(L/D)在48∶1之间,挤出机的加热段分为12段,在第9加热段开具真空抽提口,同向双螺杆挤出机的加工工艺参数:挤出机设定温度由加料口到口模依次逐渐升高温度5-10℃,整个挤出机的加工温度控制在110-230℃。挤出机的主机转速控制在物料在挤出机中的停留时间为2.5分钟。挤出机的真空抽提的真空度应低于-0.08MPa。

实施例14

一种填充母料,其包括的配方组份和相应组份的含量见下表1中实施例14,其中,所述弹性体为EPDM533;所述引发剂为过氧化二异丙苯;所述增容性功能单体为马来酸酐;所述填料表面处理单体为乙烯基三甲氧基硅烷;所述润滑剂为聚乙烯蜡;硅钙粉2500目。

一种填充母料的制备方法,包括以下步骤:

S01.称取配方组分:按表1中实施例14配方称取各组分;

S02.制备混合物料:将上述各组分进行混合处理,在23℃下搅拌5分钟后形成混合物料;

S03.物料的接枝造粒:将上述混合物料加入到同向双螺杆挤出机中进行接枝造粒,所述同向双螺杆挤出机的加工温度为110-230℃,所述同向双螺杆挤出机的长径比(L/D)在48∶1之间,挤出机的加热段分为12段,在第9加热段开具真空抽提口,同向双螺杆挤出机的加工工艺参数:挤出机设定温度由加料口到口模依次逐渐升高温度5-10℃,整个挤出机的加工温度控制在110-230℃。挤出机的主机转速控制在物料在挤出机中的停留时间为2.5分钟。挤出机的真空抽提的真空度应低于-0.08MPa。

实施例15

一种填充母料,其包括的配方组份和相应组份的含量见下表1中实施例15,其中,所述弹性体为EPDM533;所述引发剂为过氧化二异丙苯;所述增容性功能单体为马来酸酐;所述填料表面处理单体为乙烯基三甲氧基硅烷;所述润滑剂为聚乙烯蜡;硅钙粉400目。

一种填充母料的制备方法,包括以下步骤:

S01.称取配方组分:按表1中实施例15配方称取各组分;

S02.制备混合物料:将上述各组分进行混合处理,在23℃下搅拌5分钟后形成混合物料;

S03.物料的接枝造粒:将上述混合物料加入到同向双螺杆挤出机中进行接枝造粒,所述同向双螺杆挤出机的加工温度为110-230℃,所述同向双螺杆挤出机的长径比(L/D)在48∶1之间,挤出机的加热段分为12段,在第9加热段开具真空抽提口,同向双螺杆挤出机的加工工艺参数:挤出机设定温度由加料口到口模依次逐渐升高温度5-10℃,整个挤出机的加工温度控制在110-230℃。挤出机的主机转速控制在物料在挤出机中的停留时间为2.5分钟。挤出机的真空抽提的真空度应低于-0.08MPa。

实施例16

一种填充母料,其包括的配方组份和相应组份的含量见下表1中实施例16,其中,所述弹性体为EPDM533;所述引发剂为过氧化二异丙苯;所述增容性功能单体为马来酸酐;所述填料表面处理单体为乙烯基三甲氧基硅烷;所述润滑剂为聚乙烯蜡;硅钙粉1500目。

一种填充母料的制备方法,包括以下步骤:

S01.称取配方组分:按表1中实施例16配方称取各组分;

S02.制备混合物料:将上述各组分进行混合处理,在23℃下搅拌5分钟后形成混合物料;

S03.物料的接枝造粒:将上述混合物料加入到同向双螺杆挤出机中进行接枝造粒,所述同向双螺杆挤出机的加工温度为110-230℃,所述同向双螺杆挤出机的长径比(L/D)在48∶1之间,挤出机的加热段分为12段,在第9加热段开具真空抽提口,同向双螺杆挤出机的加工工艺参数:挤出机设定温度由加料口到口模依次逐渐升高温度5-10℃,整个挤出机的加工温度控制在110-230℃。挤出机的主机转速控制在物料在挤出机中的停留时间为2.5分钟。挤出机的真空抽提的真空度应低于-0.08MPa。

实施例17

一种填充母料,其包括的配方组份和相应组份的含量见下表1中实施例17,其中,所述弹性体为EPDM533;所述引发剂为过氧化二异丙苯;所述增容性功能单体为马来酸酐;所述填料表面处理单体为乙烯基三甲氧基硅烷;所述润滑剂为聚乙烯蜡;硅钙粉2500目。

一种填充母料的制备方法,包括以下步骤:

S01.称取配方组分:按表1中实施例17配方称取各组分;

S02.制备混合物料:将上述各组分进行混合处理,在23℃下搅拌5分钟后形成混合物料;

S03.物料的接枝造粒:将上述混合物料加入到同向双螺杆挤出机中进行接枝造粒,所述同向双螺杆挤出机的加工温度为110-230℃,所述同向双螺杆挤出机的长径比(L/D)在48∶1之间,挤出机的加热段分为12段,在第9加热段开具真空抽提口,同向双螺杆挤出机的加工工艺参数:挤出机设定温度由加料口到口模依次逐渐升高温度5-10℃,整个挤出机的加工温度控制在110-230℃。挤出机的主机转速控制在物料在挤出机中的停留时间为2.5分钟。挤出机的真空抽提的真空度应低于-0.08MPa。

实施例18

一种填充母料,其包括的配方组份和相应组份的含量见下表1中实施例18,其中,所述弹性体为EPDM533;所述引发剂为过氧化二异丙苯;所述增容性功能单体为马来酸酐;所述填料表面处理单体为乙烯基三甲氧基硅烷;所述润滑剂为聚乙烯蜡;硅钙粉3500目。

一种填充母料的制备方法,包括以下步骤:

S01.称取配方组分:按表1中实施例18配方称取各组分;

S02.制备混合物料:将上述各组分进行混合处理,在23℃下搅拌5分钟后形成混合物料;

S03.物料的接枝造粒:将上述混合物料加入到同向双螺杆挤出机中进行接枝造粒,所述同向双螺杆挤出机的加工温度为110-230℃,所述同向双螺杆挤出机的长径比(L/D)在48∶1之间,挤出机的加热段分为12段,在第9加热段开具真空抽提口,同向双螺杆挤出机的加工工艺参数:挤出机设定温度由加料口到口模依次逐渐升高温度5-10℃,整个挤出机的加工温度控制在110-230℃。挤出机的主机转速控制在物料在挤出机中的停留时间为2.5分钟。挤出机的真空抽提的真空度应低于-0.08MPa。

实施例19

一种填充母料,其包括的配方组份和相应组份的含量见下表1中实施例19,其中,所述弹性体为EPDM533;所述引发剂为过氧化二异丙苯;所述增容性功能单体为马来酸酐;所述填料表面处理单体为乙烯基三甲氧基硅烷;所述润滑剂为聚乙烯蜡;硅钙粉4500目。

一种填充母料的制备方法,包括以下步骤:

S01.称取配方组分:按表1中实施例19配方称取各组分;

S02.制备混合物料:将上述各组分进行混合处理,在23℃下搅拌5分钟后形成混合物料;

S03.物料的接枝造粒:将上述混合物料加入到同向双螺杆挤出机中进行接枝造粒,所述同向双螺杆挤出机的加工温度为110-230℃,所述同向双螺杆挤出机的长径比(L/D)在48∶1之间,挤出机的加热段分为12段,在第9加热段开具真空抽提口,同向双螺杆挤出机的加工工艺参数:挤出机设定温度由加料口到口模依次逐渐升高温度5-10℃,整个挤出机的加工温度控制在110-230℃。挤出机的主机转速控制在物料在挤出机中的停留时间为2.5分钟。挤出机的真空抽提的真空度应低于-0.08MPa。

实施例20

一种填充母料,其包括的配方组份和相应组份的含量见下表1中实施例20,其中,所述弹性体为EPDM533;所述引发剂为过氧化二异丙苯;所述增容性功能单体为马来酸酐;所述填料表面处理单体为乙烯基三甲氧基硅烷;所述润滑剂为聚乙烯蜡;硅钙粉2500目。

一种填充母料的制备方法,包括以下步骤:

S01.称取配方组分:按表1中实施例20配方称取各组分;

S02.制备混合物料:将上述各组分进行混合处理,在23℃下搅拌5分钟后形成混合物料;

S03.物料的接枝造粒:将上述混合物料加入到同向双螺杆挤出机中进行接枝造粒,所述同向双螺杆挤出机的加工温度为110-230℃,所述同向双螺杆挤出机的长径比(L/D)在48∶1之间,挤出机的加热段分为12段,在第9加热段开具真空抽提口,同向双螺杆挤出机的加工工艺参数:挤出机设定温度由加料口到口模依次逐渐升高温度5-10℃,整个挤出机的加工温度控制在110-230℃。挤出机的主机转速控制在物料在挤出机中的停留时间为2.5分钟。挤出机的真空抽提的真空度应低于-0.08MPa。

实施例21

一种填充母料,其包括的配方组份和相应组份的含量见下表1中实施例21,其中,所述弹性体为EPDM533;所述引发剂为过氧化二异丙苯;所述增容性功能单体为马来酸酐;所述填料表面处理单体为乙烯基三甲氧基硅烷;所述润滑剂为聚乙烯蜡;硅钙粉2500目。

一种填充母料的制备方法,包括以下步骤:

S01.称取配方组分:按表1中实施例21配方称取各组分;

S02.制备混合物料:将上述各组分进行混合处理,在23℃下搅拌5分钟后形成混合物料;

S03.物料的接枝造粒:将上述混合物料加入到同向双螺杆挤出机中进行接枝造粒,所述同向双螺杆挤出机的加工温度为110-230℃,所述同向双螺杆挤出机的长径比(L/D)在48∶1之间,挤出机的加热段分为12段,在第9加热段开具真空抽提口,同向双螺杆挤出机的加工工艺参数:挤出机设定温度由加料口到口模依次逐渐升高温度5-10℃,整个挤出机的加工温度控制在110-230℃。挤出机的主机转速控制在物料在挤出机中的停留时间为2.5分钟。挤出机的真空抽提的真空度应低于-0.08MPa。

对比例1

一种填充母料,其包括的配方组份和相应组份的含量见下表1中对比例1,其中,所述弹性体为POE8150;硅钙粉2500目;抗氧剂168,所述润滑剂为聚乙烯蜡。

一种填充母料的制备方法,包括以下步骤:

S01.称取配方组分:按表1中对比例1配方称取各组分;

S02.制备混合物料:将上述各组分进行混合处理,在23℃下搅拌5分钟后形成混合物料;

S03.物料的接枝造粒:将混合好的料加入反应性挤出机内挤出造粒。挤出机的工艺条件及同向双螺杆挤出机的技术参数:

挤出机的长径比(L/D)在48∶1之间,挤出机的加热段个数应在12段,在第9加热段开具真空抽提口,同向双螺杆挤出机的加工工艺参数:挤出机设定温度由加料口到口模依次逐渐升高温度5-10℃,整个挤出机的加工温度控制在110-230℃。挤出机的主机转速控制在物料在挤出机中的停留时间为2.5分钟。挤出机的真空抽提的真空度应低于-0.08MPa。

对比例2

一种填充母料,其包括的配方组份和相应组份的含量见下表1中对比例2,其中,所述弹性体为SEBS794;硅钙粉2500目;抗氧剂168,所述润滑剂为聚乙烯蜡。

一种填充母料的制备方法,包括以下步骤:

S01.称取配方组分:按表1中对比例2配方称取各组分;

S02.制备混合物料:将上述各组分进行混合处理,在23℃下搅拌5分钟后形成混合物料;

S03.物料的接枝造粒:将混合好的料加入反应性挤出机内挤出造粒。挤出机的工艺条件及同向双螺杆挤出机的技术参数:

挤出机的长径比(L/D)在48∶1之间,挤出机的加热段个数应在12段,在第9加热段开具真空抽提口,同向双螺杆挤出机的加工工艺参数:挤出机设定温度由加料口到口模依次逐渐升高温度5-10℃,整个挤出机的加工温度控制在110-230℃。挤出机的主机转速控制在物料在挤出机中的停留时间为2.5分钟。挤出机的真空抽提的真空度应低于-0.08MPa。

对比例3

一种填充母料,其包括的配方组份和相应组份的含量见下表1中对比例3,其中,所述弹性体为EVA28-03;硅钙粉2500目;抗氧剂168,所述润滑剂为聚乙烯蜡。

一种填充母料的制备方法,包括以下步骤:

S01.称取配方组分:按表1中对比例3配方称取各组分;

S02.制备混合物料:将上述各组分进行混合处理,在23℃下搅拌5分钟后形成混合物料;

S03.物料的接枝造粒:将混合好的料加入反应性挤出机内挤出造粒。挤出机的工艺条件及同向双螺杆挤出机的技术参数:

挤出机的长径比(L/D)在48∶1之间,挤出机的加热段个数应在12段之间,在第9加热段开具真空抽提口,同向双螺杆挤出机的加工工艺参数:挤出机设定温度由加料口到口模依次逐渐升高温度5-10℃,整个挤出机的加工温度控制在110-230℃。挤出机的主机转速控制在物料在挤出机中的停留时间为2.5分钟。挤出机的真空抽提的真空度应低于-0.08MPa。

对比例4

一种填充母料,其包括的配方组份和相应组份的含量见下表1中对比例4,其中,所述弹性体为EPDM553;硅钙粉2500目;抗氧剂168,所述润滑剂为聚乙烯蜡。

一种填充母料的制备方法,包括以下步骤:

S01.称取配方组分:按表1中对比例1配方称取各组分;

S02.制备混合物料:将上述各组分进行混合处理,在23℃下搅拌5分钟后形成混合物料;

S03.物料的接枝造粒:将混合好的料加入反应性挤出机内挤出造粒。挤出机的工艺条件及同向双螺杆挤出机的技术参数:

挤出机的长径比(L/D)在48∶1之间,挤出机的加热段个数应在12段,在第9加热段开具真空抽提口,同向双螺杆挤出机的加工工艺参数:挤出机设定温度由加料口到口模依次逐渐升高温度5-10℃,整个挤出机的加工温度控制在110-230℃。挤出机的主机转速控制在物料在挤出机中的停留时间为2.5分钟。挤出机的真空抽提的真空度应低于-0.08MPa。

性能测试

将上述对比例1-4和实施例1-11制备得到的填充母料,按照基体树脂(PA6)与母料配比为3:1的比例加工成PA/硅钙粉复合材料,按照GB/T1040、GB/T1843、GB/T1042进行性能测试,经测试的性能数据见表2。

表1

表2

由表1和表2中的数据可以看出,按本发明实施例的配方及其生产方法加工生产的具有增容性能的增强增韧填充母料,在PA复合材料中表现出良好的抗冲击性能和弯曲性能,该该母料添加到PA6中,使复合材料的刚度、韧性及其拉伸强度均有显著提高。而且表2中明显看出,在使用本发明制备母料可以提高硅钙粉在基体树脂中的分散和相容作用。图2给出了PA复合材料编号1和编号5冲击断面的扫描电镜照片,其中,a图为使用对比例1提供的填充母料制备的PA6/硅钙粉复合材料的冲击断面照片,b图为使用本发明实施例1提供的填料母料制备的PA6/硅钙粉复合材料的冲击断面照片。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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