一种加工过程中不易出现毛刺现象的塑料板材生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种加工过程中不易出现毛刺现象的塑料板材生产工艺，涉及塑料板材加工技术领域，具体工艺如下：1）利用四氯化钛水溶胶和酸化多壁碳纳米管制得多壁碳纳米管复合粒子；2）利用蔗糖制得碳球；3）利用硝酸铝、四氯化钛溶液和碳球制得空心微球粉末；4）将塑料粒子、多壁碳纳米管复合粒子、空心微球粉末以及稳定化助剂和润滑剂加入到搅拌釜中，挤出造粒得到聚合物粒子，然后将得到的聚合物粒子与交联剂、增塑剂、填充剂混合后经挤出机挤出成型即可。本发明专利技术通过对塑料加工工艺的源头进行控制，减少毛刺的产生，从而实现塑料板材品质的提升，使得加工后的塑料板材不需要进行毛刺消除处理，从而可以降低成本，减少塑料粉尘的产生。

【技术实现步骤摘要】
一种加工过程中不易出现毛刺现象的塑料板材生产工艺
本专利技术属于塑料板材加工
，具体涉及一种加工过程中不易出现毛刺现象的塑料板材生产工艺。
技术介绍
塑料制品是采用塑料为主要原料加工而成的生活用品、工业用品的统称，包括以塑料为原料的注塑、吸塑等所有工艺的制品，其中塑料板材在生活中应用最为广泛。塑料板材在成型过程中，由于成型工艺、模具及制品涉及、原料和机器等原因，会在塑料板材的分型面上会形成一层溢料，一般这些溢料都很薄很小，尺寸范围在0.05-0.2mm左右，这就是所谓的毛刺。毛刺的形成会降低塑料制品的质量，无法满足客户对产品的精度、外形公差以及良品率的要求，因此在塑料板成型后会人工对这些毛刺进行清除，从而提高产品品质。例如中国专利CN2018112157308公开了一种塑料板材加工用防毛刺切割装置，该技术方法采用特殊结构的刀盘，实现对塑料切割的同时，对切割面进行打磨，减少毛刺的数量，该技术工艺只能消除塑料板材在切割加工过程中产生的毛刺，但是无法解决注塑过程中产生的注塑孔毛刺，由于在注塑工艺中，注塑孔一般位于产品的凹陷部位，因此产生的毛刺不易直接进行切割打磨；又例如中国专利CN2019113072301公开了一种汽车塑料装饰件注塑孔毛刺去除装置，该技术方法通过将切割机集成于壳体内，使得注塑孔毛刺在割除时不会伤及产品其他部位，从而很好的解决了注塑孔毛刺不易除去的技术问题；上述公开的技术工艺都可以在一定程度上消除塑料板材的毛刺，但是去除塑料板材毛刺的工艺方法都是切割打磨，一方面增加了塑料板材的加工成本，同时切割打磨工艺容易产生塑料粉尘，会对人体造成很大危害。因此，如何对塑料板材的加工工艺进行改性，从工艺源头进行控制，从而减少塑料毛刺的产生。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中，大多采用切割打磨工艺消除塑料毛刺，但容易产生塑料粉尘，对人体伤害大的技术缺陷，提供了一种加工过程中不易出现毛刺现象的塑料板材生产工艺，通过对塑料加工工艺源头进行控制，从而减少塑料毛刺产生的工艺方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种加工过程中不易出现毛刺现象的塑料板材生产工艺，具体工艺方法如下：1）按照质量体积比为1:50-60g/ml，将称取的多壁碳纳米管加入到浓硝酸溶液中，在150-160℃下回流4-5h，待反应产物自然冷却，水洗和过滤5-7次后，在80-90℃下干燥20-25h，得到酸化多壁碳纳米管；2）按照体积比1:2-3，在0-5℃下，将3-4mol/L四氯化钛溶液在50-90r/min搅拌过程中缓慢加入到去离子水中，室温下避光陈化50-60h，得到四氯化钛水溶胶，然后按照钛与碳的摩尔比为1:3-7，分别称取适量的四氯化钛水溶胶和酸化多壁碳纳米管置于容器中，加热至60-70℃，恒温条件下50-90r/min搅拌30-40min，再升温至85-95℃，并搅拌回流2-3h，待反应产物自然冷却，将产物水洗过滤5-6次，再用无水乙醇冲洗1-2次，然后在80-90℃下干燥20-25h，得到多壁碳纳米管复合粒子；由于塑料基体在进行切割加工时，塑料基体与切屑之间会产生细小的裂纹，随着切屑刀具的前移导致裂纹的进步一步变大，伴随着裂纹的扩大，当刀具的刀尖距离切出点还有一定距离时，切屑就裂纹的扩大而形成自由切屑而脱落，会在塑料基体的终端面产生微小的毛刺，本专利技术针对这个现象，以多壁碳纳米管为载体，四氯化钛为前驱体，经常压水解得到多壁碳纳米管复合粒子，该纳米复合粒子能够将塑料基体内部的形成的细小裂纹桥联在一起，当形成的裂纹扩展到纳米复合粒子的连接区域时，多壁碳纳米管复合粒子的桥联能够阻止裂纹的进一步扩展，因此该复合纳米颗粒具有抑制裂纹扩展的作用效果，本专利技术通过将该纳米复合粒子加入到塑料基体中，该纳米复合粒子的加入可以抑制塑料基体在切割时，与切屑之间产生的裂纹发生扩展，使得切割刀具的刀尖在未到达切出点时，切屑不会发生脱落，从而可以有效的控制切屑毛刺的生成；3）按照质量体积比为10-13:20-30g/ml，将称取的蔗糖溶于去离子水中，搅拌10-20min，然后转移至水热反应釜中，在200-220℃下反应100-150min，冷却至室温，用去离子水和无水乙醇交替离心洗涤5-6次，离心洗涤的转速为2000-2500r/min，离心时间10-15min，然后在100-130℃下干燥10-15h，得到碳球；4）按照质量体积比为30-35:25-28g/ml，将称取的硝酸铝置于容器中，加入3-4mol/L四氯化钛溶液，搅拌2-3h后静置，然后按照硝酸铝质量的1.5-1.8%，称取碳球加入到上述溶液中，在100-150r/min下搅拌20-25h，然后在转速为3000-4000r/min下离心15-20min，将得到的粉末干燥后转移至马弗炉中，从室温按照1-3℃/min的升温速度升温至500-550℃，加热保温4-5h，自然冷却至室温，得到空心微球粉末；本专利技术中，利用蔗糖水热反应炭化形成胶体碳球，利用该碳球作为模板，硝酸铝作为铝源，四氯化钛溶液为原料，经过马弗炉的加热反应得到铝掺杂二氧化钛空心微球，通过在反应体系中加入铝离子，可以提高胶体粒子的稳定性，有助于形成分散性好，表面光滑的空心微球；通过向塑料基体中加入该空心微球，由于该空心微球表面光滑，因此塑料基体在进行注塑工艺时，分散在基体中的空心微球与基体的粘结力较弱，容易在基体中脱粘形成空洞，能够起到传递应力和稳定变形的作用，使得塑料基体的变形受阻，从而使得塑料基体注塑孔棱边的毛刺形成受到阻碍，导致产生的棱边毛刺从数量到尺寸都相对较小，不会对塑料基体的品质造成影响，从而可以有效的控制注塑毛刺的生成；5）将100-130份粒径为150-250um的塑料粒子、2-3份多壁碳纳米管复合粒子、0.5-1.5份空心微球粉末以及4-8份稳定化助剂和2-4份润滑剂加入到搅拌釜中，在75-85℃下机械搅拌10-15min，在150-180℃下挤出造粒，得到聚合物粒子，然后将得到的聚合物粒子与0.2-0.5份交联剂、4-7份增塑剂、5-10份填充剂混合后加入到搅拌釜中，在100-120℃下搅拌10-20min，然后降温至50-60℃，将混合料从搅拌釜中取出，采用机筒温度为175-185℃，模具温度为160-165℃的挤出机将混合料挤出成型，即可得到塑料板材。进一步的，所述塑料粒子为结晶塑料时，原料组分中还需加入3-5份成核剂。进一步的，所述交联剂选自过氧化新癸酸异丙苯酯、叔丁基过氧化异丙苯、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯中的至少一种；所述增塑剂选自三烯丙基异氰脲酸酯、乙二醇丁醚醋酸酯、3-乙氧基丙酸乙酯中的至少一种；所述稳定化助剂选自三盐基硫酸铅、三苯基锑双乙酸酯、马来酸二正丁基锡中的至少一种；所述润滑剂选自月桂酰胺二乙醇、邻苯二甲酸二丁酯中的至少一种；所述填充剂选自滑石、二氧化硅、粉末纤维中至少一种。本专利技术相比现有技术具有以下优点：本专利技术提供的塑料板材加工工艺，针对现有技术中存在的，塑料板材在注塑工艺以及切割加工工艺中，塑料基体的棱边易出现大量毛刺，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加工过程中不易出现毛刺现象的塑料板材生产工艺，其特征在于，具体工艺方法如下：/n1）在0-5℃下，将3-4mol/L四氯化钛溶液在搅拌过程中缓慢加入到去离子水中，室温下避光陈化50-60h，得到四氯化钛水溶胶，然后按照一定的钛与碳的摩尔比，分别称取适量的四氯化钛水溶胶和酸化多壁碳纳米管置于容器中，加热至60-70℃，恒温搅拌30-40min，再升温至85-95℃，并搅拌回流2-3h，待反应产物自然冷却，经洗涤后进行干燥，得到多壁碳纳米管复合粒子；/n2）称取一定量的蔗糖溶于去离子水中，搅拌10-20min，然后转移至水热反应釜中，在200-220℃下反应100-150min，冷却至室温，用去离子水和无水乙醇交替离心洗涤5-6次，然后经干燥得到碳球；/n3）称取一定量的硝酸铝置于容器中，加入适量的3-4mol/L四氯化钛溶液，搅拌2-3h后静置，然后称取适量的碳球加入到上述溶液中，搅拌20-25h后离心，将得到的粉末干燥后转移至马弗炉中，加热保温4-5h，自然冷却至室温，得到空心微球粉末；/n4）将塑料粒子、多壁碳纳米管复合粒子、空心微球粉末以及稳定化助剂和润滑剂加入到搅拌釜中，在75-85℃下机械搅拌10-15min，挤出造粒，得到聚合物粒子，然后将得到的聚合物粒子与交联剂、增塑剂、填充剂混合后加入到搅拌釜中，在100-120℃下搅拌10-20min，然后降温至50-60℃，将混合料从搅拌釜中取出，采用挤出机将混合料挤出成型，即可得到塑料板材。/n...

【技术特征摘要】
1.一种加工过程中不易出现毛刺现象的塑料板材生产工艺，其特征在于，具体工艺方法如下：
1）在0-5℃下，将3-4mol/L四氯化钛溶液在搅拌过程中缓慢加入到去离子水中，室温下避光陈化50-60h，得到四氯化钛水溶胶，然后按照一定的钛与碳的摩尔比，分别称取适量的四氯化钛水溶胶和酸化多壁碳纳米管置于容器中，加热至60-70℃，恒温搅拌30-40min，再升温至85-95℃，并搅拌回流2-3h，待反应产物自然冷却，经洗涤后进行干燥，得到多壁碳纳米管复合粒子；
2）称取一定量的蔗糖溶于去离子水中，搅拌10-20min，然后转移至水热反应釜中，在200-220℃下反应100-150min，冷却至室温，用去离子水和无水乙醇交替离心洗涤5-6次，然后经干燥得到碳球；
3）称取一定量的硝酸铝置于容器中，加入适量的3-4mol/L四氯化钛溶液，搅拌2-3h后静置，然后称取适量的碳球加入到上述溶液中，搅拌20-25h后离心，将得到的粉末干燥后转移至马弗炉中，加热保温4-5h，自然冷却至室温，得到空心微球粉末；
4）将塑料粒子、多壁碳纳米管复合粒子、空心微球粉末以及稳定化助剂和润滑剂加入到搅拌釜中，在75-85℃下机械搅拌10-15min，挤出造粒，得到聚合物粒子，然后将得到的聚合物粒子与交联剂、增塑剂、填充剂混合后加入到搅拌釜中，在100-120℃下搅拌10-20min，然后降温至50-60℃，将混合料从搅拌釜中取出，采用挤出机将混合料挤出成型，即可得到塑料板材。


2.如权利要求1所述的一种加工过程中不易出现毛刺现象的塑料板材生产工艺，其特征在于，工艺步骤1）中，所述四氯化钛溶液与去离子水的体积比1:2-3；所述摩尔比为1:3-7；所述搅拌转速为50-90r/min；所述干燥温度为80-90℃，干燥时间20-25h；所述洗涤是将产物水洗过滤5-6次，再用无水乙醇冲洗1-2次即可。


3.如权利要求1所述的一种加工过程中不易出现毛刺现象的塑料板材生产工艺，其特征在于，工艺步骤1）中，所述酸化碳纳米管的制备方法如下：按照质量体积比为1:50-60g/ml，将称取的多壁碳纳米管加入到浓硝酸溶液中，在150-160℃下回流4-5h，待反应产物自然冷却，水洗和过滤5-7次后，在80-90℃下干燥20-25h，得到酸化多壁碳纳米管。


4.如权利要求1所述的一种加工过程中不易出现毛刺现象的塑料板材生产工艺，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海涛，
申请(专利权)人：合肥凯大新型材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34