塑料功能改性母粒及其制备方法与流程

[0001]
本发明涉及改性塑料加工技术领域，尤其是塑料功能改性母粒及其制备方法。


背景技术：

[0002]
改性塑料是指在通用塑料和工程塑料的基础上，经过填充、共混、增强等方法加工改性，提高了阻燃性、强度、抗冲击性、韧性等方面的性能的塑料制品。
[0003]
通过改性的塑料部件不仅能够达到一些钢材的强度性能，还具有质轻、色彩丰富、易成型等一系列优点，因此“以塑代钢”的趋势在很多行业都显现出来，而现阶段要找出一种大规模替代塑料制品的材料几乎是不可能的。
[0004]
现有塑料母粒在制造完成后通常会存在结构强度较差、质量不稳定的问题，在后期装载运输的过程中会因为母粒之间的相互碰撞造成母粒脱屑、磨粉的情况，在使用其制备后期成品塑料制品时会影响成品的加工效果。


技术实现要素：

[0005]
本发明为解决上述技术问题之一，所采用的技术方案是：塑料功能改性母粒，包括如下组分：聚丙烯树脂、聚丁二酸丁二酯、有机锡、相容剂、塑料助剂、抗氧化剂。
[0006]
优选地，还包括如下组分：色料。
[0007]
优选地，塑料功能改性母粒，包括如下重量份数的组分：聚丙烯树脂100-300份、聚丁二酸丁二酯100-300份、有机锡30-50份、相容剂10-20份、塑料助剂2-5份、抗氧化剂2-5份。
[0008]
优选地，还包括如下重量份数的组分：纳米二氧化硅30-50份、纳米二氧化钛30-50份、交联剂10-20份。
[0009]
塑料功能改性母粒的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：加入聚丙烯树脂100-300份、聚丁二酸丁二酯100-300份、相容剂10-20份、塑料助剂2-5份、抗氧化剂2-5份，将上述各材料按类别以及上述重量份数要求单独投放至塑料功能改性母粒制备系统内进行水相研磨；在研磨的过程中需要间隔的测定各组份对应的研磨浆液的细度，达标后停止研磨；将各初步研磨的浆液在塑料功能改性母粒制备系统内进行充分的混合，混合后综合测定研磨混合液的细度，并继续二次液相研磨，达标后停止；过滤、除水并将所得脱水后的混合浆液转入塑料功能改性母粒制备系统的下游工序设备内进行干燥混炼步骤；混炼的过程中加入重量份数为30-50份的阻燃剂；排出物料至塑料功能改性母粒制备系统的下游设备；然后将液相研磨并干燥后的交联剂10-20份、有机锡30-50份、纳米二氧化硅30-50份、纳米二氧化钛30-50份投入对应设备容器内与上述干燥混炼后的产物充分混合并进行二次混炼，混炼完成后将所得二次混炼产物排出后并在塑料功能改性母粒制备系统内进行造粒得初始母粒；造粒完成后排料并通过超声振荡配合实现初始母粒表面喷涂企业混合的高温液体胶乳附着在初始母粒表面；快速冷却喷涂胶乳的初始母粒后得母粒成品。
[0010]
在喷涂胶乳以及快速冷却干燥的过程中需要保持超声振动，主要作用时防止母粒
过多粘接抱团，同时可以通过在上述工序过程中进行按压来进一步降低母粒粘接的概率，保证母粒粘接在允许的范围内。
[0011]
优选地，所述干燥混炼步骤的混炼时间为2-3min,混炼温度为150-200 ℃。
[0012]
优选地，所述阻燃剂分3次间隔加入，每次加入的阻燃剂的重量分数逐渐递增。
[0013]
优选地，所述二次混炼步骤的混炼时间为3-5min,混炼温度为150-250 ℃。
[0014]
优选地，所述有机锡30-50份、纳米二氧化硅30-50份、纳米二氧化钛30-50份均分3次均匀间隔投入二次混炼设备内。
[0015]
优选地，每次加入的时间间隔15-30s。
[0016]
优选地，上述塑料功能改性母粒制备系统包括若干个小型超细研磨机，各所述小型超细研磨机的出料口分别通过出料管与第一混炼机的进口端、第二混炼机的进口端相连，所述第二混炼机设置在所述第一混炼机的上游，所述第一混炼机用于实现干燥混炼工序，所述第二混炼机用于实现二次混炼工序，在各所述出料管上均安装有控制阀门，在所述第二混炼机的出料口连接有一造粒机，在所述造粒机的落料口连接有一排料喷涂池，在所述排料喷涂池内安装有超声波振荡器，在所述排料喷涂池的一侧设置有一用于喷涂落料口内落下的初始母粒的喷涂机，所述喷涂机喷涂出料为气液混合的稀薄的胶乳油液。
[0017]
优选地，在各所述控制阀门与对应的第一混炼机之间的出料管上分别安装有一滤水排料组件。
[0018]
优选地，所述滤水排料组件包括一l型的排料通道，在所述排料通道的底部设置有超细滤水网，所述超细滤水网用于供水流通过并阻止物料通过，在所述排料通道的底部连接有排水仓，在所述排料通道的末端连接有所述出料管，在所述排料通道的水平段端部安装有一辅助排料气泵，所述辅助排料气泵的出气口朝向所述排料通道的末端一侧排出高压气流。
[0019]
优选地，所述排料通道的拐角部位设置倒圆角的过渡结构。
[0020]
本发明的有益效果体现在：1、本塑料功能改性母粒采用新的组分制造出后能够有效地提高其整体的韧性、防撞性等性能，母粒性能良好；2、本母粒采用二次混炼进行预先加工混合，从而能够保证对材料造粒前的充分混合，保证造粒后的母粒中各组分的充分融合；3、本母粒中添加了多种强度强化组分并通过相容剂、交联剂促使其相互充分的混合粘接，进一步提高母粒的强度；4、在母粒成型后通过表面喷涂薄层的胶乳并包覆母粒，能够有效地保证母粒表层的防撞性，同时降低母粒在运输过程中相互碰撞造成的分料脱落堆积的情况的发生，提高耐磨性以及运输的安全性，保证运输后使用效果的良好。
附图说明
[0021]
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部件一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部件并不一定按照实际的比例绘制。
[0022]
图1为本发明的原理结构示意图。
[0023]
图2为本发明的滤水排料组件的结构示意图。
[0024]
图中，1、小型超细研磨机；2、出料管；3、第一混炼机；4、第二混炼机；5、控制阀门；6、造粒机；7、排料喷涂池；8、超声波振荡器；9、滤水排料组件；901、排料通道；902、超细滤水网；903、排水仓；904、辅助排料气泵；905、倒圆角；10、喷涂机。
具体实施方式
[0025]
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0026]
实施例1：塑料功能改性母粒，包括如下重量份数的组分：聚丙烯树脂100份、聚丁二酸丁二酯100份、有机锡30份、相容剂10份、塑料助剂2份、抗氧化剂2份。
[0027]
通过设置塑料助剂用以提高母粒的韧性，实现改性。
[0028]
优选地，还包括如下重量份数的组分：纳米二氧化硅30份、纳米二氧化钛30份、交联剂10份。
[0029]
塑料功能改性母粒的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：加入聚丙烯树脂100份、聚丁二酸丁二酯100份、相容剂10份、塑料助剂2份、抗氧化剂2份，将上述各材料按类别以及上述重量份数要求单独投放至塑料功能改性母粒制备系统的小型超细研磨机1内进行水相研磨，水相研磨可以有效地提高研磨的效果；各组分单独研磨可以有效地保证每种组分的研磨程度符合要求，提高研磨效果。
[0030]
在研磨的过程中需要间隔的测定各组份对应的研磨浆液的细度，达标后停止研磨；将各初步研磨的浆液在塑料功能改性母粒制备系统的第一混炼机3前端的混合仓内进行充分的混合，混合后综合测定研磨混合液的细度，并继续二次液相研磨，达标后停止；过滤、除水并将所得脱水后的混合浆液转入塑料功能改性母粒制备系统的第一混炼机3混炼室内进行干燥混炼步骤；混炼的过程中加入重量份数为30份的阻燃剂，防止在高温翻炒的过程中出现材料燃烧的情况，提高混炼的安全性；排出物料至塑料功能改性母粒制备系统的下游设备；然后将液相研磨并干燥后的交联剂10份、有机锡30份、纳米二氧化硅30份、纳米二氧化钛30份投入对应设备容器内与上述干燥混炼后的产物充分混合并在第二混炼机4内进行二次混炼，混炼完成后将所得二次混炼产物排出后并在塑料功能改性母粒制备系统的造粒机6内进行造粒得初始母粒；在混炼的过程中还加入配合剂，可以在混炼中起到使得物料均匀分散作用，粒状配合剂呈分散相，生胶呈连续相；二次混炼可以更好地提高混炼效果，保证混合的充分性，提高后续造粒后的母粒的性能以及整体性能的均匀度。
[0031]
加入的相容剂可以促使不相容的两种聚合物结合在一体，进而得到稳定的共混物的助剂，提高混合效果。
[0032]
造粒完成后排料并通过排料喷涂池7内的超声波振荡器8的超声振荡配合喷涂机10实现初始母粒表面喷涂企业混合的高温液体胶乳附着在初始母粒表面；采用超声振荡的作用可以更好地保证喷涂后母粒更有效的的实现分离。
[0033]
快速冷却喷涂胶乳的初始母粒后得母粒成品。
[0034]
在喷涂胶乳以及快速冷却干燥的过程中需要保持超声振动，主要作用时防止母粒过多粘接抱团，同时可以通过在上述工序过程中进行按压来进一步降低母粒粘接的概率，保证母粒粘接在允许的范围内。
[0035]
优选地，所述干燥混炼步骤的混炼时间为2-3min,混炼温度为150 ℃。
[0036]
优选地，所述阻燃剂分3次间隔加入，每次加入的阻燃剂的重量分数逐渐递增。
[0037]
优选地，所述二次混炼步骤的混炼时间为3-5min,混炼温度为150℃。
[0038]
优选地，所述有机锡30份、纳米二氧化硅30份、纳米二氧化钛30份均分3次均匀间隔投入二次混炼设备内。
[0039]
通过加入纳米二氧化硅、纳米二氧化钛来有效地提高其他材料抗老化、强度和耐化学性能，利用纳米二氧化硅透光、粒度小，可以使塑料母粒变得更加致密。
[0040]
在此加入的纳米二氧化钛后的母粒可以高效抗菌、防霉防潮，抗菌效果良好，抗污耐脏，自洁功能优良，具有更好的防霉，抗菌能力，防污功能有了很大的提高。耐水、弱酸的时间增长，而且能有效的屏蔽紫外线；耐擦洗性和抗老化性性能提高。
[0041]
优选地，每次加入的时间间隔15-30s。
[0042]
优选地，如图1-2中所示，上述塑料功能改性母粒制备系统包括若干个小型超细研磨机1，各所述小型超细研磨机1的出料口分别通过出料管2与第一混炼机3的进口端、第二混炼机4的进口端相连，所述第二混炼机4设置在所述第一混炼机3的上游，所述第一混炼机3用于实现干燥混炼工序，所述第二混炼机4用于实现二次混炼工序，在各所述出料管2上均安装有控制阀门5，在所述第二混炼机4的出料口连接有一造粒机6，在所述造粒机6的落料口连接有一排料喷涂池7，在所述排料喷涂池7内安装有超声波振荡器8，在所述排料喷涂池7的一侧设置有一用于喷涂落料口内落下的初始母粒的喷涂机10，所述喷涂机10喷涂出料为气液混合的稀薄的胶乳油液。
[0043]
优选地，在各所述控制阀门5与对应的第一混炼机3之间的出料管2上分别安装有一滤水排料组件9。
[0044]
优选地，所述滤水排料组件9包括一l型的排料通道901，在所述排料通道901的底部设置有超细滤水网902，所述超细滤水网902用于供水流通过并阻止物料通过，在所述排料通道901的底部连接有排水仓903，在所述排料通道901的末端连接有所述出料管2，在所述排料通道901的水平段端部安装有一辅助排料气泵904，所述辅助排料气泵904的出气口朝向所述排料通道901的末端一侧排出高压气流。
[0045]
辅助排料气泵904的作用是促进内部脱水后的物料快速的排入到第一混炼机3自带的混合仓内。
[0046]
优选地，所述排料通道901的拐角部位设置倒圆角905的过渡结，保证排料的平稳过渡。
[0047]
实施例2：与实施例的不同之处在于：塑料功能改性母粒，包括如下重量份数的组分：聚丙烯树脂300份、聚丁二酸丁二酯300份、有机锡50份、相容剂20份、塑料助剂5份、抗氧化剂5份。
[0048]
优选地，还包括如下重量份数的组分：纳米二氧化硅50份、纳米二氧化钛50份、交联剂20份。
[0049]
塑料功能改性母粒的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：加入聚丙烯树脂300份、聚丁二酸丁二酯300份、相容剂20份、塑料助剂5份、抗氧化剂5份，将上述各材料按类别以及上述重量份数要求单独投放至塑料功能改性母粒制备系统内进行水相研磨；在研磨的过程中需要间隔的测定各组份对应的研磨浆液的细度，达标后停止研磨；将各初步研磨的浆液在塑料功能改性母粒制备系统内进行充分的混合，混合后综合测定研磨混合液的细度，并继续二次液相研磨，达标后停止；过滤、除水并将所得脱水后的混合浆液转入塑料功能改性母粒制备系统的下游工序设备内进行干燥混炼步骤；混炼的过程中加入重量份数为50份的阻燃剂；排出物料至塑料功能改性母粒制备系统的下游设备；然后将液相研磨并干燥后的交联剂20份、有机锡50份、纳米二氧化硅50份、纳米二氧化钛50份投入对应设备容器内与上述干燥混炼后的产物充分混合并进行二次混炼，混炼完成后将所得二次混炼产物排出后并在塑料功能改性母粒制备系统内进行造粒得初始母粒；造粒完成后排料并通过超声振荡配合实现初始母粒表面喷涂企业混合的高温液体胶乳附着在初始母粒表面；快速冷却喷涂胶乳的初始母粒后得母粒成品。
[0050]
在喷涂胶乳以及快速冷却干燥的过程中需要保持超声振动，主要作用时防止母粒过多粘接抱团，同时可以通过在上述工序过程中进行按压来进一步降低母粒粘接的概率，保证母粒粘接在允许的范围内。
[0051]
优选地，所述干燥混炼步骤的混炼时间为2-3min,混炼温度为200 ℃。
[0052]
优选地，所述阻燃剂分3次间隔加入，每次加入的阻燃剂的重量分数逐渐递增。
[0053]
优选地，所述二次混炼步骤的混炼时间为5min,混炼温度为250 ℃。
[0054]
优选地，所述有机锡50份、纳米二氧化硅50份、纳米二氧化钛50份均分3次均匀间隔投入二次混炼设备内。
[0055]
实施例3：与实施例2的不同之处在于：塑料功能改性母粒，包括如下重量份数的组分：聚丙烯树脂200份、聚丁二酸丁二酯200份、有机锡40份、相容剂15份、塑料助剂3份、抗氧化剂3份。
[0056]
优选地，还包括如下重量份数的组分：纳米二氧化硅40份、纳米二氧化钛40份、交联剂15份。
[0057]
塑料功能改性母粒的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：加入聚丙烯树脂200份、聚丁二酸丁二酯200份、相容剂15份、塑料助剂3份、抗氧化剂3份，将上述各材料按类别以及上述重量份数要求单独投放至塑料功能改性母粒制备系统内进行水相研磨；在研磨的过程中需要间隔的测定各组份对应的研磨浆液的细度，达标后停止研磨；将各初步研磨的浆液在塑料功能改性母粒制备系统内进行充分的混合，混合后综合测定研磨混合液的细度，并继续二次液相研磨，达标后停止；过滤、除水并将所得脱水后的混合浆液转入塑料功能改性母粒制备系统的下游工序设备内进行干燥混炼步骤；混炼的过程中加入重量份数为40份的阻燃剂；排出物料至塑料功能改性母粒制备系统的下游设备；然后将液相研磨并干燥后的交联剂15份、有机锡40份、纳米二氧化硅40份、纳米二氧化钛40份投入对应设备容器内与上述干燥混炼后的产物充分混合并进行二次混炼，混炼完成后将所得二次混炼产物排出后并在塑料功能改性母粒制备系统内进行造粒得初始母粒；造粒完成后排料并通过超声振荡配合实现初始母粒表面喷涂企业混合的高温液体胶乳附着在初始母粒表面；快速冷却喷涂胶乳的初始母粒后得母粒成品。
[0058]
在喷涂胶乳以及快速冷却干燥的过程中需要保持超声振动，主要作用时防止母粒过多粘接抱团，同时可以通过在上述工序过程中进行按压来进一步降低母粒粘接的概率，保证母粒粘接在允许的范围内。
[0059]
优选地，所述干燥混炼步骤的混炼时间为2-3min,混炼温度为170℃。
[0060]
优选地，所述阻燃剂分3次间隔加入，每次加入的阻燃剂的重量分数逐渐递增。
[0061]
优选地，所述二次混炼步骤的混炼时间为4min,混炼温度为170℃。
[0062]
优选地，所述有机锡40份、纳米二氧化硅40份、纳米二氧化钛40份均分3次均匀间隔投入二次混炼设备内。
[0063]
利用上述配方和方法制备的本塑料功能改性母粒，能够有效地提高其整体的韧性、防撞性等性能，母粒性能良好；本母粒采用二次混炼进行预先加工混合，从而能够保证对材料造粒前的充分混合，保证造粒后的母粒中各组分的充分融合；本母粒中添加了多种强度强化组分（有机锡、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛）并通过相容剂、交联剂促使其相互充分的混合粘接，进一步提高母粒的强度；在母粒成型后通过表面喷涂薄层的胶乳并包覆母粒，能够有效地保证母粒表层的防撞性，同时降低母粒在运输过程中相互碰撞造成的分料脱落堆积的情况的发生，提高耐磨性以及运输的安全性，保证运输后使用效果的良好。
[0064]
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中；对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
[0065]
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

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