一种塑料膜用填充母料及制备方法
【专利摘要】本发明属于塑料膜制造领域，涉及一种塑料功能膜所用的填充母料，以及制备这种母料的方法。本发明塑料膜填充母料，包括有按重量份计量的组份：主料：碳酸钙体粉70-90份，应满足：粉体粒径≤5μm，平均粒径（2.5±0.5）μm，粉体水份≤0.1%，粉体白度为95-100%，粉体小分子物挥发量≤0.2%；载体树脂为10-30份，应满足熔体质量流动速率为40-80g/10min；辅料：预处理用分散剂（聚乙烯蜡）小分子挥发量≤0.2％为碳酸钙粉重量份的1-2%。制备方法涉及对主辅料的严格选择，对主料碳酸钙粉体的特殊处理。在生产填充母料时，控制挤出机各温区温度不得超过170℃，生产高浓度、高添加比、高分散度、可回收的功能膜用填充母料。
【专利说明】一种塑料膜用填充母料及制备方法【技术领域】
[0001]本发明涉及塑料膜制造领域，特别涉及制造功能性塑料膜所用填充母料及制备方法。
[0002]
【背景技术】
[0003]2010年我国生产和消耗的塑料为8000万吨，年增长率已达到8%。按塑料行业生产塑料需填充各种非金属矿粉体材料10%计算，填充的碳酸钙达到70%以上，2010年我国塑料行业用作填充材料的碳酸钙为560万吨。制造塑料膜要用合成树脂，每生产一吨合成树脂需要消耗3吨石油。排除密度差异带来的替代影响，2010年我国塑料工业因使用碳酸钙作填充料而节省了 1680万吨石油。但是，我国受填充材料生产技术及应用水平的限制，塑料行业使用填充材料的范围主要是在PP拉丝、注塑等对填充料的分散度要求不高的塑料制品中，而对填充料分散度要求很高的塑料膜类制品，至今还没有研发出专用的填充母料。
[0004]中国发明专利CN200510025550公开了一种碳酸钙填充母料及其生产工艺，主要内容包括:母料由碳酸钙、塑料树脂、助剂、分散剂组成，再经过配料选取、混炼、热切、冷却等工艺步骤制成。该发明雖然生产工艺比较简单、可以节约成本，可能有一定的市场优势和价格优势。但是，其核心问题仍然是分散度不高，难以用于膜制品尤其是薄膜制品。
[0005]
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于:针对我国塑料生产行业制造塑料膜、特别是高透明膜，在填充料分散度技术上存在的困难问题，为企业提供一种制造塑料膜用填充母料及其制备方法。用本方法制备出的功能性塑料膜的填充母料，具有高分散度、高浓度、高添加比例，膜制品质量好，平整、光滑，可回收再利用等突出优点。
[0007]实现本发明目的采用下述技方案:
一种塑料膜用填充母料，包括有按重量份计量的下述组份:
碳酸钙体粉70-90份，满足:①粉体粒径< 5 μ m，平均粒径(2.5±0.5) μ m
②粉体水份<0.1%
③粉体白度为95-100%
④粉体小分子物挥发量<0.2%
载体树脂10-30份，满足:熔体质量流动速率为40-80g/10min分散剂的小分子挥发物在膜制品工艺温度、时间环境下，挥发量< 0.2%，其配比为碳酸钙粉重量份的1-2%。挥发量<0.2%，其作用是保证膜不起泡、无斑点。
[0008]优选方案:
碳酸钙粉78-85份，满足:①粉体粒径< 5 μ m，平均粒径(2.5 ±0.5) μ m ;
②粉体水份< 0.1% ;③粉体白度为95-100%;
④粉体小分子物挥发量<0.2% ；
载体树脂15-22份，满足:熔体质量流动速率为40-80g/10min ；
分散剂小分子挥发物含量< 0.2 %，为碳酸钙粉重量份的1-2% ；
试验表明:所述碳酸钙粉体粒径<5 μ m、平均粒径(2.5±0.5) ym，具有高度分散的特性，而且填充浓度高，膜表面平整，光滑，成膜质量与成膜率高，大大降低了成本；最大粒径大于5 μ m、平均粒径大于(2.5±0.5) μ m时，在碳酸钙填充量大时，会影响薄膜制品的平整与光滑度，成膜的质量与成膜率会降低；而平均粒径小于(2.5±0.5) ym时，碳酸钙在储存，运输过程中容易发生吸潮、挤压成团聚体、凝聚体、小颗粒，增加预处理的难度，难以达到高度分散的目的，使制造高透明膜非常困难。
[0009]碳酸钙粉体水份大于0.1%时，膜制品会随水份含量的上升，出现汽泡、斑点、针孔，其数量和大小会随水份含量上升而增多，增大。
[0010]碳酸钙粉体的白度高，保证膜制品洁白、美观。
[0011]碳酸钙粉体的小分子物挥发量大于0.2%时，膜制品会出现汽泡、斑点、针孔，模口附着物增加。
[0012]选择熔体质量流动速率为40_80g/10min树脂载体，由于树脂流动性好、导致分散性高，在高浓度填充情况下，能使碳酸钙粉体充分分散，提高膜制品的质量与成膜率。
[0013]所述分散剂为聚乙烯蜡，选择分散剂的作用是为了降低碳酸钙粉体团聚体、凝聚体的分子力，使粉体微粒充分`均匀地分布于载体树脂。
[0014]本发明中制备上述塑料膜填充母料的方法，按下述步骤进行:
步骤(一)，备料:
对碳酸钙粉体的选择:
①用JL-1177型激光粒径分布仪，选择最大粒径小于5μ m，平均粒径在2.5±0.5 μ m的碳酸钙粉体材料，粒径不符合要求的材料不能投产；
②用YQ-Z-48B白度仪，测碳酸钙粉体的白度，选择白度符合要求的碳酸钙粉；
③用电子天平、101-0A型电热鼓风干燥箱、干燥皿检测碳酸钙粉体中的水份和小分子物挥发量。方法如下:
在95-105°C的水份蒸发环境下，使试样中的水份全部挥发，然后在塑料膜制品加工的工艺温度环境220°C下烘一小时，称量烘前、烘后的重量，计算试样小分子物在这样的环境下的挥发量。
[0015]对载体树脂的选择:
用XWR-400熔体质量流动速率测试仪，检测载体树脂的熔体质量流动速率，选择符合要求的载体树脂；
对分散剂的选择:用选择碳酸钙小分子物挥发量的方法和指标，选择符合要求的分散剂。
[0016]步骤(二)，对碳酸钙粉体进行预处理:
取碳酸钙粉体配方量，加入其重量份为1 一2%的分散剂，常温下混料7-10分钟，使分散剂均匀地分散于碳酸钙粉体之中。
[0017]步骤(三)，均匀混料:将预处理后的碳酸钙粉体与配方量的载体树脂，在常温下均匀混料10-20分钟，使碳酸钙在树脂中充分的均匀分散；
步骤(四)，塑料膜填充母料产品的制造:
将经过上述步骤制备出来的混合物料，用塑料挤出机将其挤出为料丝，料丝冷却后，用切粒机将其切成圆柱形的成品，再经计量、包装、入库。
[0018]所述步骤(四)中塑料挤出机各温区的料温≤170°C。
[0019]本发明的优点在于:通过选择细微、超细微符合粒径要求的碳酸钙粉和适当的载体树脂，采用本公司发明的小分子挥发量检测方法和指标，选择碳酸钙和分散剂，可以生产出高浓度，碳酸钙含量即>70%。高添加比例、高分散度、可以回收再利用的功能性塑料膜用的填充母料。
[0020]
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本发明中的生产工艺流程图【具体实施方式】
[0022]本发制备功能性塑料膜用填充母料的方法，按下述步骤进行:
步骤(一)，备料:
对碳酸钙粉体的选择:
①用JL-1177型激光粒径分布仪，选择最大粒径小于5μ m，平均粒径在2.5±0.5μπι的碳酸钙粉体材料，粒径不符合要求的材料不能投产；
②用YQ-Z-48B白度仪，测碳酸钙粉体的白度，选择白度符合要求的碳酸钙粉；
③用电子天平、101-0Α型电热鼓风干燥箱、干燥皿检测碳酸钙粉体中的水份和小分子物挥发量。方法如下:
在95-105°C的水份蒸发环境下，使试样中的水份全部挥发，然后在塑料膜制品加工的工艺温度环境220°C下烘一小时，称量烘前、烘后的重量，计算试样小分子物在这样的环境下的挥发量。
[0023]对载体树脂的选择:
用XWR-400熔体质量流动速率测试仪，在21.6kg，190°C的条件下检测载体树脂聚乙烯的质量流动速率，根据不同客户的产品和生产工艺进行选择，载体树脂的熔体质量流动速率在50-70g/10min之间；选择符合要求的载体树脂；
对分散剂的选择，用选择碳酸钙粉体小分子挥发物的指标和方法，选择符合要求的分散剂(聚乙烯蜡)。
[0024]步骤(二)，对碳酸钙粉体进行预处理:
将配方量的碳酸钙粉体置于混料机中，再加入其重量份为I一2%的分散剂(聚乙烯蜡)，常温下混料7-10分钟，使分散剂均匀分散于碳酸钙粉体之中。
[0025]步骤(三)，均匀混料:
将预处理后的碳酸钙粉体与配方量的载体聚乙烯树脂，在混料机中常温下混料10-20分钟，使碳酸钙在树脂中充分的均匀分散；步骤(四)，塑料膜填充母料产品的制造:
将经过上述步骤制备出来的混合物料，用各温区温度都控制在不高于170°C的塑料挤出机将其挤出为料丝，料丝冷却后，用切粒机将其切成圆柱形的成品，再经计量、包装、入库。
[0026]挤出机各温区温度控制的目的是:为使产品中的有机物不发生断链，减少产品的小分子物析出，挤出机各温区的料温可为< 170°C，出现超高时及时调低。
[0027]实施例1具有高透明塑料膜的填充母料产品(表实例I)
该母料产品的主要组份如下:
碳酸钙粉体70重量份，满足:①粉体粒径最大5 μ m，平均粒径(2.5±0.5) μ m
②粉体水份<0.1%
③粉体白度为95%
④粉体小分子物挥发量0.2%
载体树脂重量30份,满足:熔体质量流动速率为40/10min。
[0028]下面给出具体实例的列表1:
实施例1-10如下，具体操作步骤及组份如上:
表1
【权利要求】
1.一种塑料膜用填充母料，包括有按重量份计量的下述组份:碳酸钙粉体70-90份，满足:①粉体粒径< 5 μ m，平均粒径(2.5±0.5) μ m ;②粉体水份<0.1% ;③粉体白度为95-100%;④粉体小分子物挥发量<0.2% ；载体树脂10-30份，满足:熔体质量流动速率为40-80g/10min ；分散剂满足小分子挥发量< 0.2 %，为碳酸钙粉重量份的1-2%。
2.根据权利要求1所述的塑料膜用填充母料，其特征在于:所述碳酸钙粉体的含量优选为碳酸钙粉78-85份，所述载体树脂含量优选为15-22份。
3.根据权利要求1所述的塑料膜用填充母料，其特征在于:所述分散剂为聚乙烯蜡。
4.一种制备权利要求1所述塑料膜用填充母料的方法，按下述步骤进行:步骤(一)，备料:对碳酸钙粉体的选择:①用JL-1177型激光粒径分布仪，选择最大粒径小于5μ m，平均粒径在2.5±0.5 μ m的碳酸钙粉体材料，粒径不符合要求的材料不能投产；②用YQ-Z-48B白度仪，测碳酸钙粉体的白度，选择白度符合要求的碳酸钙粉；③用电子天平、101-0A型电热鼓风干燥箱、干燥皿检测碳酸钙粉体中的水份和小分子物挥发量，方法如下:在95-105°C的水份蒸发环境下，使试样中的水份全部挥发，然后在塑料膜制品加工的工艺温度环境220°C下烘一小时，称量烘前、烘后的重量，计算试样小分子物在这样的环境下的挥发量；对载体树脂的选择:用XWR-400熔体质量流动速率测试仪，检测载体树脂的熔体质量流动速率，选择符合要求的载体树脂；对分散剂的选择:用选择碳酸钙粉体小分子挥发物的指标和方法，选择符合要求的分散剂；步骤(二)，对碳酸钙粉体进行预处理:取碳酸钙粉体配方量，加入其重量份为1 一2%的分散剂，常温下混料7-10分钟，使分散剂均匀分布于碳酸钙粉体之中；步骤(三)，均匀混料:将预处理后的碳酸钙粉体与配方量的载体树脂，在常温下均匀混料10-20分钟，使碳酸钙在树脂中充分的均匀分散；步骤(四)，塑料膜填充母料产品的制造:将经过上述步骤制备出来的混合物料，用塑料挤出机将其挤出为料丝，料丝冷却后，用切粒机将其切成圆柱形的成品，再经计量、包装、入库。
5.根据权利要求4中所述的一种制备塑料膜用填充母料的方法，其特征在于:所述步骤(四)中塑料挤出机各温区的料温≤170°C。
【文档编号】C08K3/26GK103724662SQ201310695540
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年12月18日 优先权日:2013年12月18日
【发明者】彭志远, 薛燕, 李小华 申请人:成都菲斯特化工有限公司