1、SP-1013分散偶联剂
碳酸钙(CaCO3)等应用于聚烯烃(PP/PE)、热塑性弹性体、橡胶等制品中,由于无机粉体亲水性qiang,与有机聚合物相容性差,通常要对无机粉体表面进行改性。目前,CaCO3粉体表面改性主要改性剂有:
• 硬脂酸 • 钛酸酯偶联剂
• 铝酸酯偶联剂 • 聚乙烯蜡(PE蜡)
• 酰胺蜡
这些改性剂解决无机粉体与有机聚合物的亲和性,但未解决无机粉体在gao分子聚合物基体中有xiao分散,从而给应用带来了:
• 加工熔体粘度高;
• 无机粉体在聚合物中的分散性差;
• 降低复合材料的韧性和强度。
钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂的偶联效果好于硬脂酸和蜡,而在粉体处理中得到应用。但钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂微量水份即失xiao,所以须预先对粉体进行yan格的高温降水,污染严重,而且能hao高。
SP-1013是一款用于碳酸钙(CaCO3)、硅灰石表面处理的chao分散偶联剂,用其处理的无机粉体可用于聚烯烃(PP/PE)、热塑性弹性体、橡胶,应用于聚烯烃功能性填充母料配方中。
SP-1013它与无机粉体表面qiang有力的锚定,无机粉体在gao分子聚合物基体具有良好的自分散功能。而且部分SP-1013分子链段可插入聚烯烃结晶区,部分分子链段与聚烯烃非结晶区相容性较好,从而实现:
• 加工流动性特别优良;
• 无机粉体在gao分子聚合物中优良的自分散性;
• 提高聚烯烃的拉伸强度、弯曲模量和刚性;
• 提高聚烯烃,聚丙烯(PP)的冲击韧性;
• 提高的填充量。
SP-1013分散偶联剂耐水性好,处理无机粉体不需要预脱水,这对于填充母料的制造,减少设备投入,也省脱水工艺,降低能hao和人力。
综上,SP-1013分散偶联剂使用方便,对功能填充母料工艺简洁。同时fu予无机粉体优良的加工流动性、分散性,提高复合材料的力学性能。
2、SP-1013分散偶联剂在填充母料中的应用
SP-1013分散偶联剂应用于聚烯烃母料,母料配方简单,造粒工艺简洁、低能hao、低污染,而且配方原料省去了许多小分子有机化合物,有利于母料向功能化方向发展。母料fu予复合材料高的冲击韧性、刚性、拉伸强度、环刚度、挺度和弯曲模量,扩展了填充母料的应用市场,使传统填充母料向功能化、工程化、gao性能化方向发展。
功能填充母料配方表
原料 |
传统填充母料配方 |
SP-1013母料配方 |
载体树脂 |
12 |
12 |
PE蜡 |
2.0 |
2.0 |
石蜡 |
2.0 |
- |
硬脂酸 |
1.0 |
- |
铝酸酯偶联剂 |
1.0 |
- |
硬脂酸锌 |
1.0 |
- |
SP-1013分散剂 |
- |
0.5 |
重质碳酸钙(2000目) |
81 |
85 |
传统填充母料工艺:将重质碳酸钙投入高混机,搅拌升温至120℃脱除水,投入铝酸酯偶联剂,搅拌改性5min,再投入载体树脂、PE蜡、石蜡、硬脂酸、硬脂酸锌捏合成团,挤出造粒。
SP-1013母料工艺A(预混法):将重质CaCO3和SP-1013分散剂投入高混机,预混5min,再投入载体树脂、PE蜡捏合成团,挤出造粒。
SP-1013母料工艺B(原位法):将将重质CaCO3、SP-1013分散剂、载体树脂、PE蜡投入高混机,捏合成团,挤出造粒。
(1)在PE母料造粒过程中,传统母料捏合电流140A,SP-1013分散母料捏合电流90A,说明SP-1013母料熔体粘度低,分散性能好。
(2)外观:传统填充母料密实度低,易碎。SP-1013分散母料密实度高,粒子强度高。
(3)成本:SP-1013分散母料原料成本比传统母料低约150元/吨~200元/吨,而且能hao低,省去了污染、能耗的碳酸钙脱水工艺段。
3、SP-1013分散母料在HDPE双壁波纹管中的应用
· 产品规格:Dn300×SN4
· 传统母料/HDPE=30/70配料
· SP-1013母料/HDPE=50/50配料
HDPE双壁波纹管检测数据
项 目 |
传统母料 |
SP-1013分散母粒 |
扩口拉伸强度(MPa) |
13.3 |
15.4 |
断裂伸长率(%) |
12.6 |
17.7 |
环刚度 |
2.89 |
3.95 |
环柔性 |
无破坏、无反向弯曲 |
无破坏、无反向弯曲 |
落锤冲击 TIR≤10%,(12/12通过) |
7/12未通过 |
12/12通过 |
SP-1013分散母料比传统母料用量增加60%,其拉伸强度、断裂伸长率、环刚度、落锤冲击好于传统母料,SP-1013分散偶联剂实现韧性和强度同步提高。