阅读说明：本技术 一种无载体塑料填充母粒的制备方法及其产品 (Preparation method of carrier-free plastic filling master batch and product thereof ) 是由 代少俊 于 2020-06-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种无载体塑料填充母粒的制备方法,包括,将凹凸棒土加入去离子水中,加热至60～90℃后,加入偏磷酸搅拌,超声处理1～3h,得到凹凸棒土分散液；向凹凸棒土分散液中添加无机填料,150～250rpm混合1min,后800～2000rpm混合5min,得混合物料；将混合物料放入挤出机常温挤出,挤出压力为2～5MPa,挤出颗粒的直径控制在1～3mm,长径比控制在2～4,将挤出的颗粒在105～170℃下烘干0.5～1.5h,即得到所述无载体塑料填充母粒。本发明采用凹凸棒土作为粘结剂,制备得到的母粒硬度较低,容易在塑料中分散；凹凸棒土作为天然针状纳米材料还可以作为增强填料对塑料复合增强增韧的效果。(The invention discloses a preparation method of carrier-free plastic filling master batch, which comprises the steps of adding attapulgite into deionized water, heating to 60-90 ℃, adding metaphosphoric acid, stirring, and performing ultrasonic treatment for 1-3 hours to obtain attapulgite dispersion liquid; adding an inorganic filler into the attapulgite dispersion liquid, mixing at 150-250 rpm for 1min, and then mixing at 800-2000 rpm for 5min to obtain a mixed material; and (3) putting the mixed material into an extruder for normal temperature extrusion, wherein the extrusion pressure is 2-5 MPa, the diameter of the extruded particles is controlled to be 1-3mm, the length-diameter ratio is controlled to be 2-4, and the extruded particles are dried at the temperature of 105-170 ℃ for 0.5-1.5 h to obtain the carrier-free plastic filling master batch. The attapulgite is used as the binder, and the prepared master batch has low hardness and is easy to disperse in plastics; the attapulgite can be used as a natural needle-shaped nano material and can also be used as a reinforcing filler to reinforce and toughen the plastic composite.)

一种无载体塑料填充母粒的制备方法及其产品

技术领域

本发明属于塑料加工技术领域，具体涉及到一种无载体塑料填充母粒的制备方法及其产品。

背景技术

塑料填充母粒应用在在塑料中，可以降低塑料制品的原材料成本，节约合成塑料，为企业带来经济效益，所以受到塑料加工行业青睐。常规的塑料填充钙母粒是由塑料、偶联剂、润滑剂、无机填料等制备的。目前在生产填充母粒时常采用双螺杆挤出机或密炼机等设备，在高温熔融塑化、混炼，再通过冷却及造粒而制备填充有载体母粒，此类方法缺陷如下：1)这样制备的填充母粒中必须还有一定量的塑料作为载体，无机填料一般含量很难超过80％，而且为了使得塑料与无机填料分散均匀并形成颗粒，需要预热、熔融、塑化和混炼的过程，然后冷却造粒，这样会大大浪费能源，增加了产品制造的成本，不适合未来低碳、经济的社会需求；2)此类母粒的制备设备与工艺方法只适合有塑料当基体载体的填充母粒，使得制备的填充母粒只适合添加到与母粒基体相容的填充产品中，从而造成填充母粒的通用性差。比如常规塑料母粒采用非极性的聚烯烃作为载体，在聚酯和尼龙等极性高分子中分散性不好，且在聚酯和尼龙的加工温度下容易分解。专利CN 106832399B采用聚丙烯醇作为分散剂和粘连剂，制备了石墨烯复合聚丙烯醇母粒，母粒中无机填料含量可以达到90％以上，这种母粒尽管不是采用常规的聚烯烃作为载体，但是使用的聚丙烯醇也是高分子的一种，母粒仅仅适合用于聚酯或者尼龙等极性高分子，通用性欠佳；且母粒中无机填料的含量仍然达不到100％。

无载体母粒是目前塑料填充母粒研究的一个热点，所谓无载体母粒指的是不用塑料，而是采用粘结剂将无机填料粘结成颗粒状，该种母粒由于没有塑料作为载体，通用型好。专利CN102504334B公布了一种以3％～5％(重量比)水为稀释剂，1％～3％(重量比)硅酸钠为粘连剂，通过常温搅拌、双棍加压造粒，制备高含量、通用性广的滑石粉填充母粒的方法，但是这类粘连剂与填料之间存在化学作用，得到的母粒硬度较高，导致其在塑料中分散性不佳；且这种母粒中还含有硅酸钠等对塑料不起作用的成分，也即其填料含量达不到100％。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种无机填料含量达100％的、硬度合适、分散性好、通用性广的塑料填充母粒的制备方法及产品。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种无载体塑料填充母粒的制备方法，包括，将凹凸棒土加入去离子水中，加热至60～90℃后，加入偏磷酸搅拌，加热超声处理1～3h，得到凹凸棒土分散液；向分散液凹凸棒土分散液中添加无机填料，150～250rpm混合1min后，800～2000rpm混合5min，得混合物料；将混合物料放入挤出机常温挤出，挤出压力为2～5MPa，挤出颗粒的直径控制在1～3mm，长径比控制在2～4，将挤出的颗粒在105～170℃下烘干0.5～1.5h，即得到所述无载体塑料填充母粒。

作为本发明所述无载体塑料填充母粒的制备方法的一种优选方案：所述加入偏磷酸搅拌，其中，搅拌速度为800～2000rpm，搅拌时间为5～10min。

作为本发明所述无载体塑料填充母粒的制备方法的一种优选方案：所述超声处理1～3h，其中，超声功率为1200～2000W，温度为60～90℃。

作为本发明所述无载体塑料填充母粒的制备方法的一种优选方案：所述凹凸棒土，其特性为其特性为200目筛湿筛余≤2.5％，100目筛干筛余≤2.0％，含水量≤15％。

作为本发明所述无载体塑料填充母粒的制备方法的一种优选方案：所述得到凹凸棒土分散液，其中，凹凸棒土分散液中凹凸棒土、去离子水和偏磷酸的质量比为40：60～160：0.5～1。

作为本发明所述无载体塑料填充母粒的制备方法的一种优选方案：所述无机填料，包括碳酸钙、二氧化钛、硅灰石、氢氧化镁或氢氧化铝中的一种或者多种。

作为本发明所述无载体塑料填充母粒的制备方法的一种优选方案：所述无机填料，其特性为形状为球形，粒径不低于800目。

作为本发明所述无载体塑料填充母粒的制备方法的一种优选方案：所述向凹凸棒土分散液中添加无机填料，其中，无机填料和凹凸棒土分散液的质量比为100：5～25。

本发明有益效果：

(1)本发明中采用凹凸棒土作为粘结剂，没有添加任何高分子成分，无机填料含量达到了100％，与塑料载体母粒相比，通用性好、成本低，既可以用于非极性塑料，也可用于极性的高分子，且不存在高温分解问题。

(2)本发明制得的无载体塑料填充母粒与硅酸钠作为粘结剂制备的母粒相比，本发明中使用的凹凸棒土粘结力小、母粒硬度低，在塑料中分散性好，这是由于硅酸钠粘结无机填料的原理除了脱水粘结作用外，还存在着化学粘结作用，其原理是：Na₂SiO+CO₂+HO＝H₂SiO₃+Na₂CO₃，硅酸与无机填料表面的水分作用，脱水新析出的胶体SiO₂将颗粒粘结在一起；由于无机填料之间通过化学键键合在一起，得到的母粒硬度高，在塑料基质中不容易分散，而本发明制得的凹凸棒土作为粘结剂，仅仅是脱水粘结作用，无化学粘结作用。

(3)本发明中得到的无载体塑料填充母粒性能优异，对塑料有复合增强和增韧的效果，这是由于本发明采用凹凸棒土，是直径在20～70nm，长度为1微米左右的针状材料，而粘结的无机填料是球形微粒，这种母粒添加到塑料中时，塑料受到外力作用时，刚性球形粒子引起基体塑料银纹化吸收能量，从而起到增韧效果；针状的微粒由于在加工过程中容易按照一定方向定向排列，从而提高定向方向塑料的强度，而其他母粒由于只有一种填料，仅仅起到单一的增强或者增韧的效果。

(4)本发明中得到的母粒所用的材料只有两种：凹凸棒土和无机填料，凹凸棒土不仅是粘结剂，也是增强剂，也即母粒中所有成分对塑料有作用，填料含量达到100％，且本发明制备母粒过程中所用的设备及工艺简单，方法成熟，实施方便，易于推广。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

本发明中凹凸棒土，市售胶体级凹凸棒土，200目筛湿筛余≤2.5％，100目筛干筛余≤2.0％，含水量≤15％；其他原料，无特殊说明，均为普通市售。

实施例1

(1)将40质量份的凹凸棒土加入60质量份的去离子水中，加热到80℃，加入0.6质量份的偏磷酸2000rpm搅拌10min，2000W、90℃超声处理1小时，得到凹凸棒土分散液。

(2)100质量份2000目碳酸钙中加入15质量份凹凸棒土分散液，先低速200rpm混合1min，然后高速900rpm混合5min。

(3)将搅拌混合处理过的碳酸钙放入挤出机常温挤出，挤出压力为2兆帕，挤出颗粒的直径控制在1-3mm，长径比控制在2-3，挤出的颗粒在150℃下烘干1小时得到碳酸钙母粒产品。

实施例2

(1)将40质量份的凹凸棒土加入90质量份的去离子水中，加热到80℃，加入0.6质量份的偏磷酸2000rpm搅拌10min，2000W、90℃超声处理1小时，得到凹凸棒土分散液。

(2)100质量份2000目碳酸钙加入15质量份凹凸棒土分散液，先低速200rpm混合1min，然后高速900rpm混合5min。

(3)将搅拌混合处理过的无机填料放入挤出机常温挤出，挤出压力为2兆帕，挤出颗粒的直径控制在1-3mm，长径比控制在2-3，挤出的颗粒在150℃下烘干1小时得到碳酸钙母粒产品。

实施例3

(1)将40质量份的凹凸棒土加入120质量份的去离子水中，加热到80℃，加入0.6质量份的偏磷酸2000rpm搅拌10min，2000W、90℃超声处理1小时，得到凹凸棒土分散液。

(2)100质量份2000目的碳酸钙中加入15质量份凹凸棒土分散液，先低速200rpm混合1min，然后高速900rpm混合5min。

(3)将搅拌混合处理过的无机填料放入挤出机常温挤出，挤出压力为2兆帕，挤出颗粒的直径控制在1-3mm，长径比控制在3-4，挤出的颗粒在150℃下烘干1小时得到碳酸钙母粒产品。

实施例4

(1)将40质量份的凹凸棒土加入150质量份的去离子水中，加热到80℃，加入0.6质量份的偏磷酸2000rpm搅拌10min，2000W、90℃超声处理1小时，得到凹凸棒土分散液。

(2)100质量份2000目的碳酸钙中加入15质量份凹凸棒土分散液，先低速200rpm混合1min，然后高速900rpm混合5min。

(3)将搅拌混合处理过的无机填料放入挤出机常温挤出，挤出压力为2兆帕，挤出颗粒的直径控制在1-3mm，长径比控制在3-4，挤出的颗粒在150℃下烘干1小时得到碳酸钙母粒产品。

实施例5

(1)将40质量份的凹凸棒土加入120质量份的去离子水中，加热到80℃，加入0.6质量份的偏磷酸2000rpm搅拌10min，2000W、90℃超声处理1小时，得到凹凸棒土分散液。

(2)100质量份2000目的碳酸钙中加入25质量份凹凸棒土分散液，先低速200rpm混合1min，然后高速900rpm混合5min。

(3)将搅拌混合处理过的无机填料放入挤出机常温挤出，挤出压力为2兆帕，挤出颗粒的直径控制在1-3mm，长径比控制在3-4，挤出的颗粒在150℃下烘干1小时得到碳酸钙母粒产品。

向100份聚丙烯中分别加入0、2、4、6、8和10份实施例5制备的母粒，经过采用双螺杆挤出造粒：加工温度为160℃～190℃；注射得到样条，注射温度为190℃～200℃。样条表面光滑，测得其拉伸强度和冲击强度，结果见表1。

表1

从表1可以看出，100份聚丙烯中，母粒的添加量为4份时，制得样条的其拉伸强度和冲击强度均达到最佳，且拉伸强度和冲击强度均比不添加的要高。这表明本发明得到的母粒性能优异，在合适添加比例的情况下，既能发挥凹凸棒土增加拉伸强度的效果，又能发挥碳酸钙增加冲击强度的效果，即凹凸棒土和碳酸钙起到协同有增强和增韧的效果。

实施例6

(1)将40质量份的凹凸棒土加入120质量份的去离子水中，加热到80℃，加入0.6质量份的偏磷酸2000rpm搅拌10min，2000W、90℃超声处理1小时，得到凹凸棒土分散液。

(2)100质量份2000目的碳酸钙中加入5质量份凹凸棒土分散液，先低速200rpm混合1min，然后高速100rpm混合5min。

(3)将搅拌混合处理过的无机填料放入挤出机常温挤出，挤出压力为4兆帕，挤出颗粒的直径控制在1-3mm，长径比控制在3-4，挤出的颗粒在150℃下烘干1.5小时得到碳酸钙母粒产品。

向100份聚丙烯中分别加入4份实施例1～6中制得母粒产品，经过采用双螺杆挤出造粒：加工温度为160℃～190℃；注射得到样条，注射温度为190℃～200℃。测得其拉伸强度和冲击强度，结果见表2。

表2

从表2可以看出，在100份碳酸钙中均加入15份凹凸棒土分散液时(实施例2-4)，凹凸分散液中凹凸棒土浓度的下降，聚丙烯冲击强度会上升，拉伸强度会下降。这是由于凹凸棒土浓度的下降，添加到母粒中凹凸棒土的比例下降，碳酸钙比例增加；凹凸棒土是针状的微粒，在加工过程中容易按照一定方向定向排列，从而提高聚丙烯塑料的拉伸强度。实施例4-6中凹凸棒土分散液的浓度一致，但添加量不同，最终母粒中的凹凸棒土的添加量不同，实施例5中的凹凸棒土比例最高，聚丙烯的拉伸强度最高；实施例6的凹凸棒土的比例最低，拉伸强度最低。实施例1中由于凹凸棒土分散液的浓度最高，分散性不是最好，因此相对于实施例2，拉伸强度和冲击强度还下降了。

实施例7

(1)将100份聚丙烯中加入0、2、4、6、8和10份市售聚丙烯载体碳酸钙母粒(购自南通瑞采塑料科技有限公司，白色母粒RC-633)，经过采用双螺杆挤出造粒：加工温度为160℃～190℃；注射得到样条，注射温度为190℃～200℃。测得其拉伸强度和冲击强度，结果见表3。

表3

(2)将100份聚丙烯中加入0、2、4、6、8和10份硅酸钠粘结碳酸钙母粒(CN102504334B中的方案制得的母粒)，经过采用双螺杆挤出造粒：加工温度为160℃～190℃；注射得到样条，注射温度为190℃～200℃。测得其拉伸强度和冲击强度，结果见表4。

表4

从表4可以看出，采用聚丙烯载体母粒对冲击强度有一定的提升，却降低了拉伸强度；表4可以看出，采用硅酸钠粘结碳酸钙母粒时，拉伸强度和冲击强度均下降。且制品表面不光滑，说明填料在制品中分散不好。

实施例8

在实施例5的基础上，探究碳酸钙与凹凸棒土分散液的质量比对制得的母粒产品的性质的影响，其他条件均与实施例5相同。试验设计分别为：

试验1：碳酸钙100质量份，凹凸棒土分散液5质量份；

试验2：碳酸钙100质量份，凹凸棒土分散液10质量份；

试验3：碳酸钙100质量份，凹凸棒土分散液20质量份；

试验4：碳酸钙100质量份，凹凸棒土分散液30质量份。

向100份聚丙烯中分别加入4份试验1～4中制得母粒产品，经过采用双螺杆挤出造粒：加工温度为160℃～190℃；注射得到样条，注射温度为190℃～200℃。测得其拉伸强度和冲击强度，结果见表5。

表5

从表5可以看出，凹凸棒土分散液质量份在5-20份时，由于母粒中起到增强作用的针状凹凸棒土比例增加，聚丙烯拉伸强度增加；冲击强度随之下降。但当凹凸棒土分散液达到30质量份时，由于凹凸棒土比例偏高，粘结力较强，得到的母粒在聚丙烯中的分散性开始下降，拉伸强度和冲击强度均下降。

实施例9

(1)将40质量份的凹凸棒土加入120质量份的去离子水中，加热到80℃，加入0.6质量份的焦磷酸钠后，2000rpm搅拌10min，2000W、90℃超声处理1小时，得到凹凸棒土分散液。

(2)100质量份2000目的碳酸钙中加入25质量份凹凸棒土分散液，先低速200rpm混合1min，然后高速900rpm混合5min。

(3)将搅拌混合处理过的无机填料放入挤出机常温挤出，挤出压力为2兆帕，挤出颗粒的直径控制在1-3mm，长径比控制在3-4，挤出的颗粒在150℃下烘干1小时得到碳酸钙母粒产品。

实施例10

(1)将40质量份的凹凸棒土加入120质量份的去离子水中，加热到80℃，加入1质量份的焦磷酸钠后，2000rpm搅拌10min，2000W、90℃超声处理1小时，得到凹凸棒土分散液。

(2)100质量份2000目的碳酸钙中加入25质量份凹凸棒土分散液，先低速200rpm混合1min，然后高速900rpm混合5min。

(3)将搅拌混合处理过的无机填料放入挤出机常温挤出，挤出压力为2兆帕，挤出颗粒的直径控制在1-3mm，长径比控制在3-4，挤出的颗粒在150℃下烘干1小时得到碳酸钙母粒产品。

向100份聚丙烯中分别加入4份实施例9、10制备的母粒，经过采用双螺杆挤出造粒：加工温度为160℃～190℃；注射得到样条，注射温度为190℃～200℃。样条表面光滑，测得其拉伸强度和冲击强度，结果见表6。

表6

	实施例5	实施例9	实施例10
				拉伸强度(MPa)	31.7	29.2	29.8
冲击强度(kJ/m<sup>2</sup>)	15.7	14.4	14.9

从表6可看出，当将凹凸棒土处理剂替换为焦磷酸钠，制得的碳酸钙母粒产品性能下降，可能由于不同的处理剂，结合超声作用，制得的凹凸棒土粘结性能存在差别，同时，凹凸棒土经过本发明特定处理后，具有独特的微观结构，凹凸棒土直径在20～70nm，长度为0.8～1微米针状，在塑料加工过程中容易按照一定方向定向排列，从而提高定向方向塑料的强度，同时，可能由于凹凸棒土中的晶束在其空间结构中呈现杂***错的排列，晶束间显微结构松散，结合球形微粒无机填料，具有独特的微观结构的凹凸棒土与无机填料的球形微粒结合，具有协同增加塑料强度的效果。当采用其他处理剂时，制得的碳酸钙母粒产品性能下降。

实施例11

(1)将40质量份的凹凸棒土加入120质量份的去离子水中，加热到80℃，加入0.6质量份的偏磷酸2000rpm搅拌5min，2000W、90℃超声处理0.5小时，得到凹凸棒土分散液。

(2)100质量份2000目的碳酸钙中加入25质量份凹凸棒土分散液，先低速200rpm混合1min，然后高速900rpm混合5min。

(3)将搅拌混合处理过的无机填料放入挤出机常温挤出，挤出压力为2兆帕，挤出颗粒的直径控制在1-3mm，长径比控制在3-4，挤出的颗粒在150℃下烘干1小时得到碳酸钙母粒产品。

实施例12

(1)将40质量份的凹凸棒土加入120质量份的去离子水中，加热到80℃，加入0.6质量份的偏磷酸2000rpm搅拌10min，2000W、90℃超声处理0.5小时，得到凹凸棒土分散液。

(2)100质量份2000目的碳酸钙中加入25质量份凹凸棒土分散液，先低速200rpm混合1min，然后高速900rpm混合5min。

(3)将搅拌混合处理过的无机填料放入挤出机常温挤出，挤出压力为2兆帕，挤出颗粒的直径控制在1-3mm，长径比控制在3-4，挤出的颗粒在150℃下烘干1小时得到碳酸钙母粒产品。

实施例13

(1)将40质量份的凹凸棒土加入120质量份的去离子水中，加热到80℃，加入0.6质量份的偏磷酸2000rpm搅拌10min，2000W、90℃超声处理2小时，得到凹凸棒土分散液。

(2)100质量份2000目的碳酸钙中加入25质量份凹凸棒土分散液，先低速200rpm混合1min，然后高速900rpm混合5min。

(3)将搅拌混合处理过的无机填料放入挤出机常温挤出，挤出压力为2兆帕，挤出颗粒的直径控制在1-3mm，长径比控制在3-4，挤出的颗粒在150℃下烘干1小时得到碳酸钙母粒产品。

实施例14

(1)将40质量份的凹凸棒土加入120质量份的去离子水中，加热到80℃，加入0.6质量份的偏磷酸2000rpm搅拌10min，1000W、90℃超声处理1小时，得到凹凸棒土分散液。

(2)100质量份2000目的碳酸钙中加入25质量份凹凸棒土分散液，先低速200rpm混合1min，然后高速900rpm混合5min。

(3)将搅拌混合处理过的无机填料放入挤出机常温挤出，挤出压力为2兆帕，挤出颗粒的直径控制在1-3mm，长径比控制在3-4，挤出的颗粒在150℃下烘干1小时得到碳酸钙母粒产品。

向100份聚丙烯中分别加入4份实施例11～14制备的母粒，经过采用双螺杆挤出造粒：加工温度为160℃～190℃；注射得到样条，注射温度为190℃～200℃。样条表面光滑，测得其拉伸强度和冲击强度，结果见表7。

表7

从表7可看出，超声时间、搅拌时间过长或过短，制得的碳酸钙母粒产品性能下降，可能由于不同的分散工艺，制得的凹凸棒土粘结性能存在差别，同时，凹凸棒土经过本发明特定处理后，具有独特的微观结构，凹凸棒土直径在20～70nm，长度为0.8～1微米针状，在塑料加工过程中容易按照一定方向定向排列，从而提高定向方向塑料的强度，同时，可能由于凹凸棒土中的晶束在其空间结构中呈现杂***错的排列，晶束间显微结构松散，结合球形微粒无机填料，具有独特的微观结构的凹凸棒土与无机填料的球形微粒结合，具有协同增加塑料强度的效果。当采用分散处理方式存在差别时，可能凹凸棒土微观结构存在差别，制得的碳酸钙母粒产品性能下降。

实施例15

向100份聚丙烯中分别加入4份过2000目的碳酸钙，经过采用双螺杆挤出造粒：加工温度为160℃～190℃；注射得到样条，注射温度为190℃～200℃。测得其拉伸强度和冲击强度，结果见表8。

表8

	实施例5	实施例15
			拉伸强度(MPa)	31.7	29.2
冲击强度(kJ/m<sup>2</sup>)	15.7	13.4

从表8可看出，当不加凹凸棒土时，仅仅添加过2000目的碳酸钙，制得的样条的拉伸强度和冲击强度均有所降低，可能由于凹凸棒土经过本发明特定处理后，具有独特的微观结构，凹凸棒土直径在20～70nm，长度为0.8～1微米针状，在塑料加工过程中容易按照一定方向定向排列，从而提高定向方向塑料的强度，同时，可能凹凸棒土中的晶束在其空间结构中呈现杂***错的排列，晶束间显微结构松散，结合球形微粒无机填料，具有独特的微观结构的凹凸棒土与无机填料的球形微粒结合，具有协同增加塑料拉伸强度和冲击强度的效果。

本发明中凹凸棒土经过本发明处理后，具有独特的微观结构，凹凸棒土直径在20～70nm，长度为0.8～1微米针状，在塑料加工过程中容易按照一定方向定向排列，从而提高定向方向塑料的强度，同时，可能由于凹凸棒土中的晶束在其空间结构中呈现杂***错的排列，晶束间显微结构松散，结合球形微粒无机填料，具有独特的微观结构的凹凸棒土与无机填料的球形微粒结合，具有协同增加塑料强度的效果。

本发明中不低于800目的无机填料的球形微粒，刚性球形粒子引起基体塑料银纹化吸收能量，从而起到增韧效果，避免了其他母粒由于只有一种填料，仅仅起到单一的增强或者增韧的效果的“缺陷”。

本发明中采用凹凸棒土作为粘结剂，没有添加任何高分子成分，无机填料含量达到了100％，与塑料载体母粒相比，通用性好、成本低，既可以用于非极性塑料，也可用于极性的高分子，且不存在高温分解问题。

本发明制得的无载体塑料填充母粒与硅酸钠作为粘结剂制备的母粒相比，本发明中使用的凹凸棒土粘结力小、母粒硬度低，在塑料中分散性好，这是由于硅酸钠粘结无机填料的原理除了脱水粘结作用外，还存在着化学粘结作用，其原理是：Na₂SiO+CO₂+HO＝H₂SiO₃+Na₂CO₃，硅酸与无机填料表面的水分作用，脱水新析出的胶体SiO₂将颗粒粘结在一起；由于无机填料之间通过化学键键合在一起，得到的母粒硬度高，在塑料基质中不容易分散，而本发明制得的凹凸棒土作为粘结剂，仅仅是脱水粘结作用，无化学粘结作用。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。