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熱門關鍵詞:橡膠超分散偶聯劑,增韌抗沖改性劑,分散偶聯劑,超分散劑,親水性涂層

高性能填充母料超分散偶聯劑-SP-1013

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1、產品描述

碳酸鈣(CaCO3)等廣泛應用于聚烯烴(PP/PE)、熱塑性彈性體、各類橡膠等制品中,由于無機粉體親水性,與有機聚合物相容性差,通常要對無機粉體表面進行改性。目前,CaCO3粉體表面改性主要改性劑有:

 硬脂酸                   鈦酸酯偶聯劑

 鋁酸酯偶聯劑            聚乙烯蠟(PE蠟)

 酰胺蠟

這些改性劑解決無機粉體與有機聚合物的親和性,但未從而、解決無機粉體在高分子聚合物基體中有效分散,從而給應用帶來了:

 加工熔體粘度高;

 無機粉體在聚合物中的分散性差;

 降低復合材料的韌性和強度。

鈦酸酯偶聯劑和鋁酸酯偶聯劑的偶聯效果好硬脂酸和蠟,而在粉體處理中得到應用。但鈦酸酯偶聯劑和鋁酸酯偶聯劑微量水份即失效,所以預先對粉體進行高溫脫水,污染嚴重,而且能耗高。

SP-1013是一款于碳酸鈣(CaCO3)、硅灰石表面處理的新型超分散偶聯劑,用其處理的無機粉體可用于聚烯烴(PP/PE)、熱塑性彈性體、各類橡膠,應用于聚烯烴功能性填充母料配方中

SP-1013超分散偶聯劑,無機粉體在高分子聚合物基體具有良好的自分散功能。而且部分SP-1013分子鏈段可放在聚烯烴結晶區,部分分子鏈段與聚烯烴非結晶區相容性較好,從而實現:

 加工流動性優;

 無機粉體在高分子聚合物中良好的自分散性;

 提高聚烯烴的拉伸強度、彎曲模量和剛性;

 提高聚烯烴,聚丙烯(PP)的沖擊韌性;

 提高的填充量。

SP-1013超分散偶聯劑耐水性良好,處理無機粉體不需要高溫脫水,這對于填充母料的制造減少設備投入,也省去了脫水工藝。

綜上所述,SP-1013超分散偶聯劑使用方便,對功能填充母料工藝簡潔。同時賦予無機粉體較好的加工流動性、分散性,復合材料的力學性能變好。

 

2、SP-1013超分散偶聯劑性能指標

項   目

指  標

外   觀

淡黃色流動液體

有效成分(%)

~100

粘度(25℃、mPa·s)

12000±1500

含水量(≤,%)

0.5

酸值(mgKOH/g)

40~60

3、SP-1013使用量及使用方法

1)SP-1013使用量

SP-1013基于CaCO3粉體量0.6%1.2%:

1250目重質CaCO30.6%0.8%

2000目重質CaCO30.8%1.0%

3000目重質CaCO31.0%1.2%

輕質CaCO31.0%1.2%

 

2)粉體表面處理

CaCO3投入高混機,開啟攪拌,投入計量的SP-1013,混合至100110℃,出料,即為功能CaCO3

 

3)SP-1013在功能填充母料中的使用

在使用SP-1013分散偶聯劑時,可去掉配方中的硬脂酸、鋁酸酯偶聯劑、硬脂酸鋅,同時去掉部分PE蠟或石蠟(白油),PE蠟或石蠟(白油)減少量根據物料捏合成團情況以及捏合電流情況來確定。SP-1013超分散偶聯劑在功能填充母料中的使用有兩種方法:

a)原位法

將載體樹脂、PE蠟、石蠟、CaCO3SP-1013投入捏合機(或高混機),攪拌升溫捏合成團,然后擠出造粒。

 

b)預混法

CaCO3投入(捏合機或高混機)攪拌加入計入量SP-1013,混合至70℃~80℃,然后投入載體樹脂、PE蠟、石蠟(白油)等物料,捏合成團,然后造粒。

我們推薦預混法。

 

4、SP-1013超分散偶聯劑的應用

4·1 SP-1013超分散偶聯劑降粘特性

將有機處理過的CaCO3分散在白油中,測試體系中的粘度值是評估分散劑(偶聯劑)的分散性能重要的方法之一。

4·1a  CaCO3表面處理配方表

序  號

TAS-2A

NDZ-201

AS-200

S-180

SP-1013

重質CaCO3

(2000目)

100

100

100

100

100

酰胺分散劑(TAS-2A)

1.5

鈦酸酯偶聯劑(NDZ-201)

1.2

鋁酸酯偶聯劑(AS-200)

1.2

硬脂酸

(1018)

1.0

SP-1013分散劑

0.6

重質CaCO3改性工藝:將重質CaCO3投入高混機,攪拌至120℃脫水,分別投入分散劑(或偶聯劑),混合至要求溫度,放料,冷卻。

酰胺分散劑(TAS-2A):    不需脫水,混合溫度:150℃

鈦酸酯偶聯劑(NDZ-201): 需脫水,混合至130℃

鋁酸酯偶聯劑(AS-200):  需脫水,混合至130℃

硬脂酸:                 不需要脫水,混合至110℃

SP-1013分散劑:          不需要脫水,混合至100℃~110℃

將改性的CaCO3按:改性CaCO3/白油=70/100混合均勻,用NDZ-5S數字旋轉粘度計測試粘度。

 

4·1b  改性CaCO3粘度值

項  目

TAS-2A

NDZ-201

AS-200

S-180

SP-1013

旋轉粘度

(25℃,mPa· s)

1205

1430

1550

1470

70

從表4·1b表明:SP-1013具有良好的降粘性,同時,SP-1013超分散偶聯劑耐水性好,使用方便。

 

4·2 SP-1013超分散劑在光纖電纜料中應用

4·2a  光纖電纜料配方表

序  號

TAS-2A

NDZ-201

AS-200

SP-1013

PE樹脂

100

100

100

100

EVA

75

75

75

75

CaCO3(2.5μm)

150

150

150

150

酰胺分散劑(TAS-2A)

1.5

鈦酸酯偶聯劑(NDZ-201)

1.5

鋁酸酯偶聯劑(AS-200)

1.5

SP-1013分散劑

0.9

按上述配方擠出造粒,拉線性能測試。

4·b  光纖電纜料力學性能表

序  號

抗拉強度(MPa)

斷裂伸長率(%)

酰胺分散劑

(TAS-2A)

9.2

72.0

鈦酸酯偶聯劑

(NDZ-201)

8.26

65

鋁酸酯偶聯劑

(AS-200)

8.13

55

SP-1013分散劑

13.0

112

SP-1013分散劑在PE電纜中,提高拉伸強度和斷裂伸長率,而且使用SP-1013分散劑電纜母料的熔融指數大于其它分散劑,擠出線纜生產率高30%,線纜表面光澤性好。

 

4·3 SP-1013超分散劑在功能填充母料中的應用

目前,在填充母料中使用鋁酸酯偶聯劑。

4·3a  功能填充母料配方表

原料

傳統填充母料配方

SP-1013母料配方

載體樹脂

12

12

PE蠟

2.0

2.0

石蠟

2.0

硬脂酸

1.0

鋁酸酯偶聯劑

1.0

硬脂酸鋅

1.0

SP-1013分散劑

0.5

重質碳酸鈣(2000目)

81

85

備注:載體樹脂,LLDPE,熔融指數,16~20g/10min(190℃/2.16kg)

         HDPE,熔融指數,16~20g/10min(190℃/2.16kg)

        共聚PP,熔融指數,16~20g/10min(230℃/2.16kg)

傳統填充母料工藝:將重質碳酸鈣投入高混機,攪拌升溫至120℃脫除水,投入鋁酸酯偶聯劑,攪拌改性5min,再投入載體樹脂、PE蠟、石蠟、硬脂酸、硬脂酸鋅捏合成團,擠出造粒。

SP-1013母料工藝A(預混法):將重質CaCO3SP-1013分散劑投入高混機,預混5min,再投入載體樹脂、PE蠟捏合成團,擠出造粒。

SP-1013母料工藝B(原位法)將重質CaCO3SP-1013分散劑、載體樹脂、PE蠟投入高混機,捏合成團,擠出造粒。

4·3b  傳統母料和SP-1013分散母料熔融指數

載體樹脂類型

傳統母料熔融指數

SP-1013分散熔融指數

LLDPE

1.8g/10min(190℃/2.16kg)

6.0g/10min(190℃/2.16kg)

HDPE

0.8g/10min(190℃/2.16kg)

3.2g/10min(190℃/2.16kg)

無規共聚PP

1.2g/10min(230℃/2.16kg)

7.3g/10min(230℃/2.16kg)

① 在PE母料造粒過程中,傳統母料捏合電流140A,SP-1013分散母料捏合電流90A。說明SP-1013分散母料熔體粘度低。

② 外觀:傳統母料密實度低,易碎,SP-1013分散母料密實度高,強度高。

③ 成本:SP-1013分散母料原料成本比傳統母料低約150元/噸~200元/噸,而且能耗低,省去了污染、能耗的碳酸鈣脫水工藝段。

4·4 傳統母料與SP-1013分散母料在聚烯烴中應用

4·4·1 母料在HDPE雙壁波紋管中應用

 · 產品規格:Dn300×SN4

· 傳統母料/HDPE=30/70配料

· SP-1013母料/HDPE=50/50配料

4·4·1a  HDPE雙壁波紋管檢測數據

項  目

傳統母料

SP-1013分散母粒

擴口拉伸強度(MPa)

13.3

15.4

斷裂伸長率(%)

12.6

17.7

環剛度

2.89

3.95

環柔性

無破壞、無反向彎曲

無破壞、無反向彎曲

落錘沖擊

TIR≤10%,(12/12通過)

7/12未通過

12/12通過

SP-1013分散母料比傳統母料用量增加60%,其拉伸強度、斷裂伸長率、環剛度、落錘沖擊比傳統母料好,SP-1013超分散偶聯劑實現韌性和強度同步提高。

4·4·2 母料給水用聚乙烯(PE)管材中應用

· 產品規格:PE100  dn40×3.0×6000

· 傳統母料/PE-100=10/90

· SP-1013分散母料/PE-100=25/75

4·4·2a  給水用聚乙烯(PE)管材檢測數據

產品規格  PE100  dn40×3.0×6000

傳統母料

SP-1013分散母料

序號

檢測項目

技術要求

檢測結果

檢測結果

1

顏色

藍色條黑管

黑色

黑色

2

外觀

 

符合

符合

3

長度(m)

6

6.01

6.01

4

平均外徑及偏差(mm)

40~40.4

40.2

40.1

5

厚度及偏差(mm)

3.0~3.5

3.0~3.2

3.0~3.1

6

靜液壓強度MPa(20℃,100h)

無破裂、無滲漏

15h破裂

合格

7

斷裂伸長率(%)

≥350

140

370

8

氧化誘導時間(200℃,min)

>20

21.6

29.5

傳統母料在耐壓PE供水管是不能使用,主要是傳統母料在耐壓方面無法滿足使用要求。而SP-1013分散母料可以滿足PE供水管的要求

 

4·4·3 SP-1013分散母料在其它領域的應用

a)中小型或大型注塑制品,如塑料周轉箱、儲物箱、塑料托盤、PE桶、PP桶等制品,可提高制品缺口沖擊韌性和力學模量,降低材料低溫脆性。

b)汽車配件制品,如小汽車保險杠、儀表板、方向盤和座椅等塑料,可有效減少彈性體用量,提高力學模量,降低材料制造成本。

c)擠出制品,如HDPE或PP 的下水管、煤氣管、纏繞管等塑料管道。可提高管道的耐環境應力開裂性,并有效提高制品環剛度和低溫沖擊韌性。

d)塑料薄膜和扁絲制品,可提高改性制品的強度、挺度、防滑性能、柔韌性和手感,提高改性制品的品質。

 

5、SP-1013超分散偶聯劑包裝規格

SP-1013包裝:桶裝,180kg/桶和25kg/桶。

                                                                     


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