CN101982487B - 一种专用于聚乙烯轮胎包装膜的耐热新材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种专用于聚乙烯轮胎包装膜的耐热新材料及其制备方法，其各组分的重量百分比为：镁盐晶须12-16％，无碱玻纤12-16％，钛白粉2-8％，分散润滑剂4-8％，二氧化硅1-5％，碳酸钙(30μm)40-45％，载体树脂15-20％。该专用于聚乙烯轮胎包装膜的新材料的制备方法：首先将各组分按重量百分比准确称量好备用，然后将镁盐晶须、无碱玻纤、二氧化硅、碳酸钙与钛白粉置于高速混合机进行高速混合烘干，加入分散润滑剂、载体树脂后将混合料放在电流控制为30-50A的捏合锅中进行低速混合二分钟，出料备用，取其中一半捏合料投入到主机温度控制在100-160℃的单螺杆挤出机挤出，经热切、风冷制成所需母料，另一半则做成粉状，检验、包装入库。客户在使用过程中需要先将粒状和粉状的产品按一定比例掺混在基体树脂中使用，目的是为了使生产的包装膜产生粒状凸起物来减少表面的受热面积，从而获得更高的耐热性能，并且经过48小时逐步冷却后，外膜平整，无收缩，无变形，易剥离，有利于轮胎膜的规模化效益生产。
Description
技术领域
本发明涉及塑料制品的制备领域，尤其是一种专用于聚乙烯轮胎包装膜的耐热新材料及其制备方法。
背景技术
高新技术的发展对材料的性能提出了更高的要求，在大批量轮胎下线包装膜生产中，采用通用原材料生产的聚乙烯膜的耐温仅达到90℃左右，并且冷却后易蠕变，易粘胎、易形成颜色迁移，经过研究和试验采用纤维增强复合材料等无机粉体进行塑料改性，可以使包装膜制品获得100℃的耐高温性能，并且经过48小时逐步冷却后，外膜平整，无收缩，无变形，易剥离，有利于轮胎膜的规模化效益生产。
发明内容
本发明的目的就是克服现有技术存在的不足而提供一种专用于聚乙烯轮胎包装膜的耐热新材料及其制备方法。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种专用于聚乙烯轮胎包装膜的耐热新材料，各组分的重量百分比为：镁盐晶须12-16％，无碱玻纤12-16％，钛白粉2-8％，分散润滑剂4-8％，二氧化硅1-5％，30μm碳酸钙40-45％，载体树脂15-20％。
镁盐晶须：(缩写M-HOS)，化学式：MgSO4.5Mg(OH)2.3H2O；外观：白色粉体，显微形貌：针状、纤维状单晶体；晶须尺寸：直径＜1.0μm，长20～80μm比重：2.3g/cm3；松装密度：＜0.2；比表面：＜12M2/g；体积阻抗：2.4x1014Ωcm；介电常数：2.9～3.8；绝缘破坏强度：6.85kV/mm；含水分：＜1％；PH值：9.5；吸油量：500ml/100g；折射率：1.53。该产品是在特殊控制的合成条件下生长出的极细微的单晶体纤维，直径在纳米级尺寸。由于晶须尺寸十分细微，没有通常物体中大晶体存在的缺陷，具有接近原子间价键的理论强度，物理、化学性能特别优异。镁盐晶须是功能型的短纤维材料：既能增强，又能阻燃。用于增强塑料可大大提高其强度、刚度、尺寸稳定性和热变形温度。而且工艺性能好：成型加工流动性好、各向同性、表面光洁外观质量好。特别适于制造形状复杂、尺寸精度和表面要求高的精密注射部件；作为无机阻燃剂使用，无毒、能抑制发烟，也是优良的无机阻燃剂。
无碱玻纤：主要成分为铝硼酸硅酸盐，无碱玻纤短切原丝由连续玻纤原丝经短切成一定长度而制成的，主要用于热塑性和热固性(BMC)树脂的增强材料如PA、PBT、PP、PET、PE、PPO等。碱含量：＜0.8，浸润剂：硅烷型，单丝直径：13μm，长度：3mm或6mm，含水率：0.3％。有如下特点：1、原丝集束性好2、分散均匀3、毛羽少4、低静电。
钛白粉：学名二氧化钛(TiO2)，分子量79.88，是一种白色粉末状的颜料、具有无毒、化学性质稳定、遮盖力高、分散性好等优点，常温下几乎不与任何物质作用，不溶于水、稀酸和有机物，微溶于碱和热酸，消色力强，遮盖力高，光泽度大。
二氧化硅：为合成二氧化硅，能以低填充量达到特定的效果，在热塑性塑料中起到如下作用：1.降低收缩和蠕变的产生，2增加强度，3.防止膜粘连，4.改善高温下尺寸稳定性，5.降低线性热膨胀系数，6.改善电性能，7.增稠、流变和触变效应。
重质碳酸钙：为方解石或者大理石碳酸钙，由天然碳酸盐矿物如方解石、大理石、石灰石磨碎而成，纯度要求大于98％。是常用的粉状无机填料，具有化学纯度高、惰性大、不易化学反应、热稳定性好、在400℃以下不会分解、白度高、吸油率低、折光率低、质软、干燥、不含结晶水、硬度低磨耗值小、无毒、无味、无臭、分散性好等优点。碳酸钙经表面处理后，在塑料制品中可以取得良好的分散性，制得的产品光泽度良好，多作为补强性填充剂或物性改良剂使用。
分散润滑剂：所用的纯聚乙烯蜡相对分子量在1500-9500之间，相对密度0.9-0.93g/cm3，软化点101-115℃，从使用量少、分散效果好的角度考虑以选择分子量小的品种为好。
载体树脂：所用的载体树脂是低密度聚乙烯中的一种或者两种，低密度聚乙烯的熔体流动速率为2-7g/10min。
所述的分散润滑剂包括聚乙烯蜡、石蜡、硬脂酸、硬脂酸锌、N-N′乙撑双硬脂酰胺；所述的偶联剂选用铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂、硼酸酯偶联剂中的一种或两种；所述的载体树脂为线性低密度聚乙烯的一种或两种。
该专用于聚乙烯轮胎包装膜的耐热新材料的制备方法是：首先将各组分按重量百分比准确称量好备用，然后将镁盐晶须、无碱玻纤、二氧化硅、碳酸钙与钛白粉置于高速混合机进行高速混合烘干，加入分散润滑剂、载体树脂后将混合料放在电流控制为30-50A的捏合锅中进行低速混合二分钟，出料备用，取其中一半捏合料投入到主机温度控制在100-160℃的单螺杆挤出机挤出，经热切、风冷制成所需母料，另一半则做成粉状，检验、包装入库。客户在使用过程中需要先将粒状和粉状的产品按一定比例掺混在基体树脂中使用，目的是为了使生产的包装膜产生粒状凸起物来减少表面的受热面积，从而获得更高的耐热性能，并且经过48小时逐步冷却后，外膜平整，无收缩，无变形，易剥离，有利于轮胎膜的规模化效益生产。
发明的有益效果：
本发明方法中采用的三种无机材料碳酸钙粉体、镁盐晶须和无碱玻纤均为耐热材料，并且重点在于三种材料的结构特点，碳酸钙粉体的分布为球状，镁盐晶须为针状，而无碱玻纤为层状，三种材料在树脂中共混后排列更加致密，减少了树脂分子间的热传递，进而提高了树脂的耐热性，同时采用两步法生产工艺形成的表面凸起物也减少了树脂的受热面积。经过多次试验，在轮胎膜的生产中耐热性可达到100℃，有利于提高生产效率。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细分析；
实施例1：
各组分的重量百分比为：镁盐晶须15％，无碱玻纤15％，钛白粉4％，二氧化硅：2％，分散润滑剂6％，碳酸钙(30μm)42％，载体树脂16％。
制备方法：首先将各组分按重量百分比准确称量好备用，然后将镁盐晶须、无碱玻纤、二氧化硅、碳酸钙与钛白粉置于高速混合机进行高速混合烘干，加入分散润滑剂、载体树脂后将混合料放在电流控制为30-50A的捏合锅中进行低速混合二分钟，出料备用，取其中一半捏合料投入到主机温度控制在100-160℃的单螺杆挤出机挤出，经热切、风冷制成所需母料，另一半则做成粉状，检验、包装入库。客户在使用过程中需要先将粒状和粉状的产品按一定比例掺混在基体树脂中使用，目的是为了使生产的包装膜产生粒状凸起物来减少表面的受热面积，从而获得更高的耐热性能，并且经过48小时逐步冷却后，外膜平整，无收缩，无变形，易剥离，有利于轮胎膜的规模化效益生产。
实施例2：
各组分的重量百分比为：镁盐晶须12％，无碱玻纤12％，钛白粉8％，二氧化硅：1％分散润滑剂8％，碳酸钙(30μm)40％，载体树脂19％。
制备方法同实例1.
实施例3：
组分的重量百分比为：镁盐晶须16％，无碱玻纤16％，钛白粉2％，二氧化硅：5％分散润滑剂4％，碳酸钙(30μm)42％，载体树脂15％。
制备方法同实例1.
实施例4：
组分的重量百分比为：镁盐晶须12％，无碱玻纤12％，钛白粉2％，二氧化硅：1％分散润滑剂8％，碳酸钙(30μm)45％，载体树脂20％。
制备方法同实例1.
Claims (7)
1.一种专用于聚乙烯轮胎包装膜的耐热新材料，其特征在于各组分的重量百分比为：
2.根据权利要求1所述的一种专用于聚乙烯轮胎包装膜的耐热新材料，其特征在于，所述的镁盐晶须呈单晶体结构，晶须尺寸小于1μm，具有高度有序的原子排列结构。
3.根据权利要求1所述的一种专用于聚乙烯轮胎包装膜的耐热新材料，其特征在于，所述的无碱玻纤为短切纤维，主要成分为铝硼酸硅酸盐。
4.根据权利要求1所述的一种专用于聚乙烯轮胎包装膜的耐热新材料，其特征在于，所述的钛白粉分子量为79.88，是一种白色粉末状的颜料。
5.根据权利要求1所述的一种专用于聚乙烯轮胎包装膜的耐热新材料，其特征在于，所述的二氧化硅为合成二氧化硅。
6.根据权利要求1所述的一种专用于聚乙烯轮胎包装膜的耐热新材料，其特征在于，所述的分散润滑剂为纯的聚乙烯蜡。
7.根据权利要求1所述的一种专用于聚乙烯轮胎包装膜的耐热新材料的制备方法，其特征在于，首先将各组分按重量百分比准确称量好备用，然后将镁盐晶须、无碱玻纤、二氧化硅、碳酸钙与钛白粉置于高速混合机进行高速混合烘干，加入分散润滑剂、线性低密度聚乙烯后将混合料放在电流控制为30-50A的捏合锅中进行低速混合二分钟，出料备用，取其中一半捏合料投入到主机温度控制在100-160℃的单螺杆挤出机挤出，经热切、风冷制成所需母料，另一半则做成粉状，检验、包装入库。
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