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热门关键词:橡胶超分散偶联剂,增韧抗冲改性剂,分散偶联剂,超分散剂,亲水性涂层

高性能填充母料超分散偶联剂-SP-1013

SP-1013超分散偶联剂具有特殊的分子构型,它不仅与无机粉体表面强有力的锚定,无机粉体在高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:
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1、产品描述

碳酸钙(CaCO3)等广泛应用于聚烯烃(PP/PE)、热塑性弹性体、各类橡胶等制品中,由于无机粉体亲水性强,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

这些改性剂有效解决无机粉体与有机聚合物的亲和性,但未从而、解决无机粉体在高分子聚合物基体中有效分散,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;

 大大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优于硬脂酸和蜡,而在粉体处理中得到广泛应用。但钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂微量水份即失效,所以必须预先对粉体进行严格的高温脱水,不仅污染严重,而且能耗高。

SP-1013是一款专用于碳酸钙(CaCO3)、硅灰石表面处理的新型超分散偶联剂,用其处理的无机粉体可广泛用于聚烯烃(PP/PE)、热塑性弹性体、各类橡胶,推荐应用于聚烯烃功能性填充母料配方中

SP-1013超分散偶联剂具有特殊的分子构型,它不仅与无机粉体表面强有力的锚定,无机粉体在高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:

 加工流动性优;

 无机粉体在高分子聚合物中优异的自分散性;

 提高聚烯烃的拉伸强度、弯曲模量和刚性;

 提高聚烯烃,尤其是聚丙烯(PP)的冲击韧性;

 提高的填充量。

SP-1013超分散偶联剂耐水性良好,处理无机粉体不需要高温脱水,这对于填充母料的制造不仅减少设备投入,也省去了脱水工艺,大量降低能耗和人力成本,环保。

综上所述,SP-1013超分散偶联剂使用方便,对功能填充母料工艺简洁和环保。同时赋予无机粉体较好的加工流动性、分散性,提高复合材料的力学性能。

 

2、SP-1013超分散偶联剂性能指标

项   目

指  标

外   观

淡黄色流动液体

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粉体量0.6%1.2%:

1250目重质CaCO30.6%0.8%

2000目重质CaCO30.8%1.0%

3000目重质CaCO31.0%1.2%

轻质CaCO31.0%1.2%

 

2)粉体表面处理

CaCO3投入高混机,开启搅拌,投入计量的SP-1013,混合至100110℃,出料,即为功能CaCO3

 

3)SP-1013在功能填充母料中的使用

在使用SP-1013分散偶联剂时,可去掉配方中的硬脂酸、铝酸酯偶联剂、硬脂酸锌,同时去掉部分PE蜡或石蜡(白油),PE蜡或石蜡(白油)减少量根据物料捏合成团情况以及捏合电流情况来确定。SP-1013超分散偶联剂在功能填充母料中的使用有两种方法:

a)原位法

将载体树脂、PE蜡、石蜡、CaCO3SP-1013投入捏合机(或高混机),搅拌升温捏合成团,然后挤出造粒。

 

b)预混法

CaCO3投入(捏合机或高混机)搅拌加入计入量SP-1013,混合至70℃~80℃,然后投入载体树脂、PE蜡、石蜡(白油)等物料,捏合成团,然后造粒。

我们更推荐预混法。

 

4、SP-1013超分散偶联剂的应用

4·1 SP-1013超分散偶联剂降粘特性

将有机处理过的CaCO3分散在白油中,测试体系中的粘度值是评估分散剂(偶联剂)的分散性能重要的方法之一。

4·1a  CaCO3表面处理配方表

序  号

TAS-2A

NDZ-201

AS-200

S-180

SP-1013

重质CaCO3

(2000目)

100

100

100

100

100

酰胺分散剂(TAS-2A)

1.5

钛酸酯偶联剂(NDZ-201)

1.2

铝酸酯偶联剂(AS-200)

1.2

硬脂酸

(1018)

1.0

SP-1013分散剂

0.6

重质CaCO3改性工艺:将重质CaCO3投入高混机,搅拌至120℃脱水,分别投入分散剂(或偶联剂),混合至要求温度,放料,冷却。

酰胺分散剂(TAS-2A):    不需脱水,混合温度:150℃

钛酸酯偶联剂(NDZ-201): 需脱水,混合至130℃

铝酸酯偶联剂(AS-200):  需脱水,混合至130℃

硬脂酸:                 不需要脱水,混合至110℃

SP-1013分散剂:          不需要脱水,混合至100℃~110℃

将改性的CaCO3按:改性CaCO3/白油=70/100混合均匀,用NDZ-5S数字旋转粘度计测试粘度。

 

4·1b  改性CaCO3粘度值

项  目

TAS-2A

NDZ-201

AS-200

S-180

SP-1013

旋转粘度

(25℃,mPa· s)

1205

1430

1550

1470

70

从表4·1b表明:SP-1013与聚烯烃和非极性橡胶具有良好的相容性和在聚烯烃熔体中具有良好的降粘性,同时,SP-1013超分散偶联剂耐水性好,使用方便。

 

4·2 SP-1013超分散剂在光纤电缆料中应用

4·2a  光纤电缆料配方表

序  号

TAS-2A

NDZ-201

AS-200

SP-1013

PE树脂

100

100

100

100

EVA

75

75

75

75

CaCO3(2.5μm)

150

150

150

150

酰胺分散剂(TAS-2A)

1.5

钛酸酯偶联剂(NDZ-201)

1.5

铝酸酯偶联剂(AS-200)

1.5

SP-1013分散剂

0.9

按上述配方挤出造粒,拉线性能测试。

4·2b  光纤电缆料力学性能表

序  号

抗拉强度(MPa)

断裂伸长率(%)

酰胺分散剂

(TAS-2A)

9.2

72.0

钛酸酯偶联剂

(NDZ-201)

8.26

65

铝酸酯偶联剂

(AS-200)

8.13

55

SP-1013分散剂

13.0

112

SP-1013分散剂在PE电缆中,提高拉伸强度和断裂伸长率,而且使用SP-1013分散剂电缆母料的熔融指数大于其它分散剂,挤出线缆生产率高30%,线缆表面光泽性好。

 

4·3 SP-1013超分散剂在功能填充母料中的应用

目前,在填充母料中更多地使用铝酸酯偶联剂。

4·3a  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

备注:载体树脂,LLDPE,熔融指数,16~20g/10min(190℃/2.16kg)

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

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

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℃严格脱除水,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CaCO3SP-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)将重质CaCO3SP-1013分散剂、载体树脂、PE蜡投入高混机,捏合成团,挤出造粒。

4·3b  传统母料和SP-1013分散母料熔融指数

载体树脂类型

传统母料熔融指数

SP-1013分散熔融指数

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)

无规共聚PP

1.2g/10min(230℃/2.16kg)

7.3g/10min(230℃/2.16kg)

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分散母料熔体粘度低。

② 外观:传统母料密实度低,易碎,SP-1013分散母料密实度高,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,而且能耗低,省去了高污染、高能耗的碳酸钙脱水工艺段。

4·4 传统母料与SP-1013分散母料在聚烯烃中应用

4·4·1 母料在HDPE双壁波纹管中应用

 · 产品规格:Dn300×SN4

· 传统母料/HDPE=30/70配料

· SP-1013母料/HDPE=50/50配料

4·4·1a  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、落锤冲击优于传统母料,SP-1013超分散偶联剂实现韧性和强度同步提高。

4·4·2 母料给水用聚乙烯(PE)管材中应用

· 产品规格:PE100  dn40×3.0×6000

· 传统母料/PE-100=10/90

· SP-1013分散母料/PE-100=25/75

4·4·2a  给水用聚乙烯(PE)管材检测数据

产品规格  PE100  dn40×3.0×6000

传统母料

SP-1013分散母料

序号

检测项目

技术要求

检测结果

检测结果

1

颜色

蓝色条黑管

黑色

黑色

2

外观

 

符合

符合

3

长度(m)

6

6.01

6.01

4

平均外径及偏差(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

静液压强度MPa(20℃,100h)

无破裂、无渗漏

15h破裂

合格

7

断裂伸长率(%)

≥350

140

370

8

氧化诱导时间(200℃,min)

>20

21.6

29.5

传统母料在耐压PE供水管几乎是不能使用,主要是传统母料在耐压方面和抗疲劳方面无法满足严格的使用要求。而SP-1013分散母料可以满足PE供水管的苛刻要求,说明SP-1013分散剂可以提高复合材料的强度、环刚度和抗疲劳强度。

 

4·4·3 SP-1013分散母料在其它领域的应用

a)中小型或大型注塑制品,如塑料周转箱、储物箱、塑料托盘、垃圾桶、PE桶、PP桶等制品,可显著提高制品缺口冲击韧性和力学模量,降低材料低温脆性。

b)汽车配件制品,如小汽车保险杠、仪表板、方向盘和座椅等专用塑料,可有效减少弹性体用量,提高力学模量,降低材料制造成本。

c)挤出制品,如HDPE或PP 的上水管、下水管、煤气管、缠绕管等塑料管道。可提高管道的耐环境应力开裂性,并有效提高制品环刚度和低温冲击韧性。

d)塑料薄膜和扁丝制品,可有效提高改性制品的强度、挺度、防滑性能、柔韧性和手感,提高改性制品的品质,并降低制品制造成本。

 

5、SP-1013超分散偶联剂安全性、包装规格

SP-1013包装:桶装,180kg/桶和25kg/桶。

本产品按一般化工产品运输和储存,保质期三年。

                                                                     

最新科技信息:

上海哲华化工材料有限公司传统填充母料造粒工艺路线长,能耗高,污染严重,劳动力强度高,母料大量引入低分子化合物,严重制约母料向功能化、工程化、高性能化方向发展的现状,经过5年的攻关,开发出侧向粉体喂料双螺旋杆挤出,单螺旋造粒新工艺,新的造粒工艺简洁、节能、环保、用工人数大大降低,而且自动化程度高。单套生产线用工34人,生产量:600kg~700kg/h 。母料具有密实性好、粒子强度高、分散性优异、流动性好。

新的造粒工艺可以使传统填充母料向功能化、工程化、高性能化发展,其基本的造粒配方:

载体树脂

10

重质CaCO3

90

SP-1013

0.7

欢迎广大的造粒企业联系。




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