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1、(10)申请公布号 CN 104098841 A (43)申请公布日 2014.10.15 CN 104098841 A (21)申请号 201410359316.X (22)申请日 2014.07.25 C08L 23/12(2006.01) C08L 55/02(2006.01) C08L 77/00(2006.01) C08K 7/28(2006.01) C08J 3/22(2006.01) C08L 23/06(2006.01) (71)申请人 中煤科工集团重庆研究院有限公司 地址 400039 重庆市九龙坡区二郎科技城路 6 号 (72)发明人 刘小林 陈健 刘罡 叶淑英 肖利群 梁。
2、全才 周雷 许向彬 (74)专利代理机构 北京同恒源知识产权代理有 限公司 11275 代理人 吴彬 (54) 发明名称 超轻功能母料、 基于该母料的塑料制品及旋 转成型制备该塑料制品的方法 (57) 摘要 本发明公开了一种超轻功能母料， 其配比如 下 ： 树脂 ： 20 70 份 ； 填料 ： 10 50 份 ； 粘度调 节助剂 ： 5 20 份 ； 功能助剂 ： 5 50 份 ； 加工热 稳定剂 ： 0.1 1 份 ； 加工润滑剂 ： 0.1 2 份 ； 其 中 ： 树脂为 PP、 ABS 或 PA， 填料为空心玻璃微珠或 酚醛微珠 ； 本发明还公开了由 40-60 份基体塑料 和 20-。
3、30 份超轻功能母料制得的塑料制品 ； 本发 明还公开了一种将基体塑料和功能母料加热至熔 融 / 半熔融状态后旋转成型制备该功能塑料的方 法。本发明将基体塑料和功能母料加热到一定温 度后进行旋转成型， 基体材料在离心力的作用下 向外层运动， 从而实现了功能助剂的选择性分布， 可以减少功能助剂的用量并提高制品性能。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 6 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书6页 附图1页 (10)申请公布号 CN 104098841 A CN 104098841 A 1/1 页 2 1. 超轻功能母。
4、料， 其特征在于， 所述功能母料按质量计有以下组分组成 ： 其中 ： 所述树脂为 PP、 ABS 或 PA， 所述填料为空心玻璃微珠或酚醛微珠。 2. 根据权利要求 1 所述超轻功能母料， 其特征在于 ： 所述的粘度调节助剂为乙撑双硬 脂酰胺或热熔丙烯酸酯聚合物。 3. 根据权利要求 1 所述超轻功能母料， 其特征在于 ： 所述的功能助剂为阻燃剂、 抗静电 剂、 导电剂、 耐磨剂、 耐候剂、 导热剂、 发光剂、 耐腐蚀剂、 抗菌剂中的一种或几种。 4. 根据权利要求 1 所述超轻功能母料， 其特征在于 ： 所述的加工热稳定剂为抗氧剂 1010 或抗氧剂 168， 所述的加工润滑剂为氧化聚乙烯蜡。
5、、 蜡酯或多元醇蜡。 5. 基于权利要求 1-4 任意一项所述超轻功能母料的塑料制品， 其特征在于， 所述塑料 制品按质量计由以下组分组成 ： 基体塑料 40-60 份 ； 超轻功能母料 40-60 份 ； 其中， 基体塑料为 PE 或 ABS。 6. 旋转成型制备如权利要求 5 所述塑料制品的方法， 其特征在于， 包括以下步骤 ： a)、 按配比选择超轻功能母料原材料并制备超轻功能母料 ； b)、 按照所述配比选择基体塑料和超轻功能母料 ； c)、 将步骤 b) 所选原材料置于模具型腔并加热， 控制加热温度， 使得基体塑料处于熔 融状态， 超轻功能母料处于半熔融状态 ； d)、 高速旋转模具。
6、型腔， 超轻功能母料在离心力的作用下向塑料制品表层移动 ； e)、 冷却固化得产品。 7. 根据权利要求 6 所述旋转成型制备塑料制品的方法， 其特征在于 ： 步骤 c) 加热时控 制加热温度为 160 -230。 8. 根据权利要求 6 所述旋转成型制备塑料制品的方法， 其特征在于 ： 步骤 d) 旋转时控 制旋转速度为 5-200r/min。 权 利 要 求 书 CN 104098841 A 2 1/6 页 3 超轻功能母料、 基于该母料的塑料制品及旋转成型制备该 塑料制品的方法 技术领域 0001 本发明属于有机高分子材料领域， 涉及一种超轻功能母料、 基于该母料的塑料制 品及旋转成型制。
7、备该塑料制品的方法。 背景技术 0002 化学合成的树脂受自身性能的限制， 其强度、 稳定性、 可加工性、 功能性多不能满 足使用要求， 不能直接用于生产塑料制品， 目前普遍采用添加填料或功能助剂的方式以提 升其性能。常规的注塑成型技术所得塑料制品中各种添加助剂均匀分散在基体内， 为了 获得具有某种功能的塑料制品 ( 如阻燃、 抗静电、 导电、 耐磨、 耐候、 导热、 发光或耐腐蚀性 能 )， 必须向基体中加入大量的功能助剂， 但通常情况下， 我们只需要该塑料制品的某一部 位 ( 如表层或者芯部 ) 具有特殊功能， 这就造成了功能助剂的极大浪费。 0003 母料是指在塑料加工成型过程中， 将大。
8、量助剂、 填料和少量载体树脂混炼所制得 的粒料， 母料中助剂、 填料的含量往往比实际塑料制品中高数倍至十几倍。 母料是当今世界 塑料助剂应用的最主要形式之一， 它具有工艺简单， 使用方便， 便于实现生产自动化， 提高 劳动生产率， 又避免环境污染的优点， 但是若加入母料过多， 不仅引起成本上升， 而且导致 加工难度上升， 材料性能下降。 发明内容 0004 有鉴于此， 本发明的目的在于提供一种超轻功能母料、 基于该母料的塑料制品及 旋转成型制备该塑料制品的方法。 0005 为达到上述目的， 本发明提供如下技术方案 ： 0006 超轻功能母料， 按质量计有以下组分组成 ： 0007 0008 0。
9、009 其中 ： 所述树脂为 PP、 ABS 或 PA， 所述填料为空心玻璃微珠或酚醛微珠。 0010 作为本发明超轻功能母料的优选， 所述的粘度调节助剂为乙撑双硬脂酰胺或热熔 丙烯酸酯聚合物。 说 明 书 CN 104098841 A 3 2/6 页 4 0011 作为本发明超轻功能母料的优选， 所述的功能助剂为阻燃剂、 抗静电剂、 导电剂、 耐磨剂、 耐候剂、 导热剂、 发光剂、 耐腐蚀剂、 抗菌剂中的一种或几种。 0012 作为本发明超轻功能母料的优选， 所述的加工热稳定剂为抗氧剂 1010 或抗氧剂 168， 所述的加工润滑剂为氧化聚乙烯蜡、 蜡酯或多元醇蜡。 0013 本发明基于权利。
10、所述超轻功能母料的塑料制品， 按质量计由以下组分组成 ： 0014 基体塑料 40-60 份 ； 0015 超轻功能母料 40-60 份 ； 0016 其中， 基体塑料为 PE、 ABS。 0017 旋转成型制备所述塑料制品的方法， 包括以下步骤 ： 0018 a)、 按配比选择超轻功能母料原材料并制备超轻功能母料 ； 0019 b)、 按照所述配比选择基体塑料和超轻功能母料 ； 0020 c)、 将步骤 b) 所选原材料置于模具型腔并加热， 控制加热温度， 使得基体塑料处 于熔融状态， 超轻功能母料处于半熔融状态 ； 0021 d)、 高速旋转模具型腔， 超轻功能母料在离心力的作用下向塑料制。
11、品表层移动 ； 0022 e)、 冷却固化得产品。 0023 作为本发明旋转成型制备塑料制品方法的优选， 步骤 c) 加热时控制加热温度为 160 -230。 0024 作为本发明旋转成型制备塑料制品方法的优选， 步骤 d) 旋转时控制旋转速度为 5-200r/min。 0025 作为本发明旋转成型制备的方法的进一步优选， 步骤 e) 冷却固化时采用保压方 式冷却固化。 0026 本发明首先对母料进行了改进， 向其中加入热稳定剂、 润滑剂、 功能助剂、 粘度调 节助剂和空心玻璃微珠或酚醛微珠填料， 经过改进后的母料具有密度小， 热稳定性好， 表面 润滑性好， 粘度低的优点， 适用于旋转成型制备。
12、特种塑料。 0027 本发明制备基于超轻功能母料的塑料制品的方法具有以下优点 ： 0028 1、 本发明所选择的基体塑料和功能母料的种类和配比适宜， 两者的理化相容性 好， 粘附性能低， 熔点温差适当 ； 0029 2、 本发明将基体塑料和功能母料加热到一定温度后对位于模具内的混合料进行 旋转， 由于此时基体塑料处于熔融状态， 功能母料处于半熔融状态， 功能母料的密度较小， 且基体塑料与功能材料的粘附力较小， 因此基体材料在离心力的作用下向外层运动， 从而 实现了功能助剂的选择性分布。最终绝大多数功能助剂分布在制品的内表面， 可以减少功 能助剂的用量并提高制品性能， 从而实现节约助剂、 降低成。
13、本、 提升材料或制品性能的目 的。 附图说明 0030 为了使本发明的目的、 技术方案和有益效果更加清楚， 本发明提供如下附图进行 说明 ： 0031 图 1 为本发明旋转成型制备基于超轻功能母料的塑料制品方法示意图。 说 明 书 CN 104098841 A 4 3/6 页 5 具体实施方式 0032 下面将结合附图， 对本发明的优选实施例进行详细的描述， 下述实施例中所有份 数均为质量份。 0033 下述实施例将公开一种超轻功能母料， 所述超轻功能母料组分及配比如下 ： 0034 0035 其中 ： 所述树脂为 PP、 ABS 或 PA， 所述填料为空心玻璃微珠或酚醛微珠。 0036 特别。
14、的， 所述的粘度调节助剂为乙撑双硬脂酰胺或热熔丙烯酸酯聚合物。 0037 特别的， 所述的功能助剂为阻燃剂、 抗静电剂、 导电剂、 耐磨剂、 耐候剂、 导热剂、 发 光剂、 耐腐蚀剂、 抗菌剂中的一种或几种。 0038 特别的， 所述的加工热稳定剂为抗氧剂 1010 或抗氧剂 168， 所述的加工润滑剂为 氧化聚乙烯蜡、 蜡酯或多元醇蜡。 0039 以下实施例还将公开基于所述超轻功能母料的塑料制品， 按质量计由以下组分组 成 ： 基体塑料 ： 40-60 份 ； 超轻功能母料 ： 40-60 份 ； 其中， 基体塑料为 PE 或 ABS。 0040 实施例 1 ： 0041 本发明旋转成型制备。
15、基于超轻功能母料的塑料制品的方法， 包括以下步骤 ： 0042 a)、 按配比选择超轻功能母料原材料并制备超轻功能母料 ； 0043 本实施例所选超轻功能母料原材料及配比为 ： PP 树脂 40 份、 空心玻璃微珠 30 份、 石墨 24 份、 EBS5 份、 抗氧剂 0.5 份、 多元醇蜡 0.5 份 ； 本实施例制备该超轻功能母料的制法 如下 ： 将 PP 树脂、 空心玻璃微珠、 石墨、 抗氧剂和多元醇蜡经高速混合机混合均匀， 进行熔 融、 共混、 挤出、 牵条、 水冷、 切粒、 烘干， 即得超轻耐磨母料 ； 0044 b)、 按照所述配比选择基体塑料和超轻功能母料 ； 0045 本实施例。
16、所选基体塑料为 PE， 所选 PE 与功能母料的质量比为 1:1 ； 0046 c)、 将步骤 b) 所选原材料置于模具型腔并加热， 控制加热温度， 使得基体塑料处 于熔融状态， 超轻功能母料处于半熔融状态 ； 0047 本实施例加热温度为 165 ； 0048 d)、 高速旋转模具型腔 ； 0049 本实施例中控制旋转转速为 50r/min ； 0050 e)、 保压冷却固化得超轻耐磨塑料制品。 0051 实施例 2 ： 0052 本发明旋转成型制备基于超轻功能母料的塑料制品的方法， 包括以下步骤 ： 0053 a)、 按配比选择超轻功能母料原材料并制备超轻功能母料 ； 说 明 书 CN 1。
17、04098841 A 5 4/6 页 6 0054 本实施例所选超轻功能母料原材料及配比为 ： PP 树脂 50 份、 空心玻璃微珠 30 份、 石墨 14 份、 EBS5 份、 抗氧剂 0.5 份、 多元醇蜡 0.5 份 ； 0055 本实施例制备该超轻功能母料的制法与实施例 1 相同 ； 0056 b)、 按照所述配比选择基体塑料和超轻功能母料 ； 0057 本实施例所选基体材料为 PE， 所选 PE 与功能母料的质量比为 1:1 ； 0058 c)、 将步骤 b) 所选原材料置于模具型腔并加热， 控制加热温度， 使得基体塑料处 于熔融状态， 超轻功能母料处于半熔融状态 ； 0059 本实。
18、施例加热温度为 165 ； 0060 d)、 高速旋转模具型腔 ； 0061 本实施例中控制旋转转速为 50r/min ； 0062 e)、 保压冷却固化得超轻耐磨塑料制品。 0063 实施例 3 ： 0064 本发明旋转成型制备基于超轻功能母料的塑料制品的方法， 包括以下步骤 ： 0065 a)、 按配比选择超轻功能母料原材料并制备超轻功能母料 ； 0066 本实施例所选超轻功能母料原材料及配比为 ： PP 树脂 45 份、 空心玻璃微珠 20 份、 导电炭黑 29 份、 EBS5 份、 抗氧剂 0.5 份、 多元醇蜡 0.5 份 ； 0067 本实施例制备该超轻功能母料的制法与实施例 1 。
19、相同 ； 0068 b)、 按照所述配比选择基体塑料和超轻功能母料 ； 0069 本实施例所选基体材料为 PE， 所选 PE 与功能母料的质量比为 1:1 ； 0070 c)、 将步骤 b) 所选原材料置于模具型腔并加热， 控制加热温度， 使得基体塑料处 于熔融状态， 超轻功能母料处于半熔融状态 ； 0071 本实施例加热温度为 165 ； 0072 d)、 高速旋转模具型腔 ； 0073 本实施例中控制旋转转速为 50r/min ； 0074 e)、 保压冷却固化得超轻导电塑料制品。 0075 实施例 4 ： 0076 本发明旋转成型制备基于超轻功能母料的塑料制品的方法， 包括以下步骤 ： 。
20、0077 a)、 按配比选择超轻功能母料原材料并制备超轻功能母料 ； 0078 本实施例所选超轻功能母料原材料及配比为 ： PP 树脂 54 份、 空心玻璃微珠 20 份、 导电炭黑 20 份、 EBS5 份、 抗氧剂 0.5 份、 多元醇蜡 0.5 份 ； 0079 本实施例制备该超轻功能母料的制法与实施例 1 相同 ； 0080 b)、 按照所述配比选择基体塑料和超轻功能母料 ； 0081 本实施例所选基体材料为 PE， 所选 PE 与功能母料的质量比为 1:1 ； 0082 c)、 将步骤 b) 所选原材料置于模具型腔并加热， 控制加热温度， 使得基体塑料处 于熔融状态， 超轻功能母料处。
21、于半熔融状态 ； 0083 本实施例加热温度为 165 ； 0084 d)、 高速旋转模具型腔 ； 0085 本实施例中控制旋转转速为 50r/min ； 0086 e)、 保压冷却固化得超轻导电塑料制品。 说 明 书 CN 104098841 A 6 5/6 页 7 0087 实施例 5 ： 0088 本发明旋转成型制备基于超轻功能母料的塑料制品的方法， 包括以下步骤 ： 0089 a)、 按配比选择超轻功能母料原材料并制备超轻功能母料 ； 0090 本实施例所选超轻功能母料原材料及配比为 ： PP 树脂 64 份、 空心玻璃微珠 20 份、 耐候助剂 10 份、 EBS5 份、 抗氧剂 0。
22、.5 份、 多元醇蜡 0.5 份 ； 0091 本实施例制备该超轻功能母料的制法与实施例 1 相同 ； 0092 b)、 按照所述配比选择基体塑料和超轻功能母料 ； 0093 本实施例所选基体材料为 PE， 所选 PE 与功能母料的质量比为 1:1 ； 0094 c)、 将步骤 b) 所选原材料置于模具型腔并加热， 控制加热温度， 使得基体塑料处 于熔融状态， 超轻功能母料处于半熔融状态 ； 0095 本实施例加热温度为 165 ； 0096 d)、 高速旋转模具型腔 ； 0097 本实施例中控制旋转转速为 50r/min ； 0098 e)、 保压冷却固化得超轻耐候塑料制品。 0099 实施。
23、例 6 ： 0100 本发明旋转成型制备基于超轻功能母料的塑料制品的方法， 包括以下步骤 ： 0101 a)、 按配比选择超轻功能母料原材料并制备超轻功能母料 ； 0102 本实施例所选超轻功能母料原材料及配比为 ： PP树脂68份、 BaSO420份、 耐候助剂 6 份、 EBS5 份、 抗氧剂 0.5 份、 多元醇蜡 0.5 份 ； 0103 本实施例制备该超轻功能母料的制法与实施例 1 相同 ； 0104 b)、 按照所述配比选择基体塑料和超轻功能母料 ； 0105 本实施例所选基体材料为 PE， 所选 PE 与功能母料的质量比为 1:1 ； 0106 c)、 将步骤 b) 所选原材料置。
24、于模具型腔并加热， 控制加热温度， 使得基体塑料处 于熔融状态， 超轻功能母料处于半熔融状态 ； 0107 本实施例加热温度为 165 ； 0108 d)、 高速旋转模具型腔 ； 0109 本实施例中控制旋转转速为 50r/min ； 0110 e)、 保压冷却固化得超轻耐候塑料制品。 0111 图 1 为本发明塑料旋转成型制备塑料制品方法示意图， 图中 1 为基体材料， 2 为功 能母料， 3为旋转轴， 4为旋转机构， 如图1所示， 在为施加旋转时， 功能母料和在基体材料均 匀分散， 而施加旋转后密度较大的基体材料在离心力的作用下移动到外部， 而密度较小的 功能母料留在内部， 从而实现了功能。
25、助剂的选择性分布。 0112 取实施例 1-6 所制得的产品进行测试， 结果如表 1-3 所示 ： 0113 表 1 实施例 1、 2 产品性能测试 0114 测试项目标准实施例 1实施例 2 0115 拉伸强度 (MPa)ISO527-21614 说 明 书 CN 104098841 A 7 6/6 页 8 断裂伸长率 ( )ISO527-2170220 缺口冲击强度 (KJ/m2)ISO1801719 摩擦系数ISO82950.110.15 熔体流动速率 (g/10min)ISO1133710 0116 表 2 实施例 3、 4 产品性能测试 0117 0118 表 3 实施例 5、 6 。
26、产品性能测试 0119 测试项目标准实施例 5实施例 6 拉伸强度 (MPa)ISO527-21816 断裂伸长率 ( )ISO527-2200270 缺口冲击强度 (KJ/m2)ISO1801519 熔体流动速率 (g/10min)ISO11331318 氙灯老化 (h)GB7174600400 0120 从上表 1-3 可以看出， 本发明的塑料制品在满足各种功能需求的同时， 也较好的 保持了树脂本体原有的性能， 能够满足相应的使用要求。 0121 需要说明的是， 上述实施例中， 步骤 b) 所选择基体材料与功能母料质量比为 ： 0.8-1.25， 步骤d)旋转速度为5-200r/min， 步骤c)加热温度为160-230时均可以获得 满足要求的塑料制品。 0122 最后说明的是， 以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制， 尽管通 过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述， 但本领域技术人员应当理解， 可以在 形式上和细节上对其作出各种各样的改变， 而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。 说 明 书 CN 104098841 A 8 1/1 页 9 图 1 说 明 书 附 图 CN 104098841 A 9 。