一种塑料母粒制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种塑料母粒制备工艺，涉及塑料母粒领域，工艺包括：S1准备原料；S2将脂肪酸聚氧乙烯酯加入水中，加入碳纳米管和纳米碳纤维，砂磨；超声处理，离心沉降；S3改性云母粉、改性海泡石粉、改性石英砂和改性纳米碳酸钙混合研磨得到第二混合料；S4、改性木质素纤维、改性聚乙烯醇纤维分别加入无水乙醇中，超声分散；S5乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物和第一混合液熔融共混，得到混合物料A；S6聚乙烯、硬脂酸丁酯和第二混合料混合，得到混合物料B；S7聚乙烯、硬脂酸丁酯以及改性木质素纤维和改性聚乙烯醇纤维混合，得到混合物料C；S8将混合物料A、B和C共混挤出。本发明专利技术的有益效果是提高了塑料母粒的力学性能，并具有导电性，能抗静电。

【技术实现步骤摘要】
一种塑料母粒制备工艺
本专利技术涉及塑料母粒领域，具体讲是一种塑料母粒制备工艺。
技术介绍
母粒是指在塑料加工成型过程中，为了操作上的方便，将所需要的各种助剂、填料与少量载体树脂先进行混合混炼，经过挤出机等设备计量、混合、熔融、挤出、切粒等加工过程制得的颗粒料，称为母粒。母粒由载体树脂、各种填料和各种助剂组成的。母粒中助剂的限度或填料的含量比实际塑料制品中的需要量要高数倍至十几倍。在成型加工过程中，必须根据母粒中有关组分的含量和实际制品中需要加入的量，调节母粒与基体树脂的配比。母粒通常可以分为普通填充母粒(简称填充母粒)和功能性母粒，如色母粒、防雾滴母粒等。通常情况下，塑料制成的制品都是绝缘体，即不能导电，但是越来越多的实际应用中，需要塑料制品具有一定的导电性能，比如说，导电的塑料可以是一种具有良好抗静电性能的材料，或电磁波屏蔽材料。现有技术中，按照导电塑料的制作方法分类，可以分为结构型导电塑料和复合型导电塑料，结构型高分子导电材料主要有：(1)π共轭系高分子：如聚乙炔、(Sr)n、线型聚苯、层状高聚物等；(2)金属螯合物：如聚酮酞菁；(3)电荷移动型高分子络合物：如聚阳离子、CQ络合物。通常这类的高分子材料的生产成本高、工艺难度大，至今尚无大量生产。现有技术中广泛应用的导电高分子材料一般都是复合型高分子材料，其填充物质主要有金属分散系、炭黑系、有机络合物分散系；其中，而金属分散系填充到基体中后往往难以通过塑料熔融基础过程中的过滤器单元，导致过滤器的压力过大，往往无法正常生产或生产成本过高。专利
技术实现思路
本专利技术的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供塑料一种母粒制备工艺。本专利技术的技术解决方案如下：一种塑料母粒制备工艺，包括以下步骤：S1、准备以下重量份数的原料：聚乙烯30～40份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物20～30份、碳纳米管10～16份、纳米碳纤维5～10份、改性海泡石粉2～6份、改性云母粉2～6份、改性石英砂1～5份、改性纳米碳酸钙2～6份、改性木质素纤维1～5份、改性聚乙烯醇纤维1～5份、硬脂酸丁酯1～3份、脂肪酸聚氧乙烯酯2～3份；S2、将脂肪酸聚氧乙烯酯加入水中，在50～55℃下加热至脂肪酸聚氧乙烯溶解，继续加入碳纳米管和纳米碳纤维，搅拌使碳纳米管和纳米碳纤维被完全润湿，得到第一混合液，将第一混合液加入砂磨机中，砂磨20～30min；然后对砂磨后的第一混合液进行超声处理，超声功率为200～300w，处理时间为30～100min；最后对超声处理后的第一混合液离心沉降，去除未分散开的团聚粒子；S3、将改性云母粉、改性海泡石粉、改性石英砂和改性纳米碳酸钙混合，加入球磨机中研磨30～60min，得到第二混合料；S4、将改性木质素纤维加入无水乙醇中，超声分散5～10分钟；将改性聚乙烯醇纤维加入无水乙醇中，超声分散5～10分钟；S5、将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和步骤S2中的第一混合液加入到转矩流变仪进行熔融共混中，共混温度为250～260℃，螺杆转速为80～100r/min，混合时间为20～30min，得到混合物料A；S6、将聚乙烯、硬脂酸丁酯和步骤S3中的第二混合料加入到高速混合机内，升温至250～280℃，在1500～1800r/min的转速下混合10～15min，得到混合物料B；S7、将聚乙烯、硬脂酸丁酯以及步骤S3中的改性木质素纤维和改性聚乙烯醇纤维加入到高速混合机内，升温至230～250℃，1200～1500r/min的转速下混合10～15min，得到混合物料C；S8、将混合物料A、混合物料B和混合物料C加入双螺杆挤出机共混挤出，切粒，在90～100℃下干燥，得到塑料母粒。作为优选，所述步骤S2还包括：将超声处理后的第一混合液取出，并置于冰水浴中冷却、消泡，待消泡完成后再继续下一次超声。作为优选，所述步骤S2中，超声处理次数为4～8次，每次超声处理的时间为4～5min。。作为优选，所述步骤S2中，离心沉降中的离心速率为2500～3000r/min，离心时间为20～30min。作为优选，所述改性海泡石粉的制备方法包括：将海泡石按固液比1g:15～20mL置于盐酸中，于70～80℃条件下搅拌2～3小时，冷却至室温，经过滤、洗涤、干燥、研磨，得到海泡石粉；将脂肪醇聚氧乙烯醚加入去离子水中，溶解后加入海泡石粉，混合均匀后调节pH至7～8，于70～80℃条件下搅拌3～4h。作为优选，所述改性云母粉的制备方法包括：将云母粉加入蒸馏水中，置于冰水浴条件下，搅拌同时加入浓盐酸，滴入TiCl4溶液，然后继续加入硫酸铵溶液，混合搅拌，将混合物水浴加热至90～100℃，并保温30～60min；然后滴加配制好的氨水溶液至pH至7，过滤、洗涤，在80℃下干燥，即得到改性云母粉。作为优选，所述步骤S1中，改性石英砂的制备方法包括：往石英砂中加入无水乙醇，搅拌均匀，继续加入质量分数为70％的硝酸，在150～155℃下搅拌2～4h，过滤，在120℃的温度下干燥2-3h，得到改性石英砂。作为优选，所述改性纳米碳酸钙的制备方法包括：将纳米碳酸钙和尿素加入蒸馏水中，在95～105℃和搅拌条件下，缓慢加入0.2mol/L硫酸钛溶液，直至滴加完成，加入表面活性剂，反应30～60min，于70～75℃干燥下10～14h。作为优选，所述改性木质素纤维的制备方法包括：将木质素纤维与无水乙醇混合，超声波分散10～15min，缓慢加入乙烯基三乙氧基硅烷混合均匀，调节pH至7～7.5，50～55℃恒温搅拌15～25h，冷却至室温，离心，70～75℃下真空干燥，得到改性木质素纤维。作为优选，所述改性聚乙烯醇纤维的制备方法包括：将聚乙烯醇纤维与无水乙醇混合，超声波分散10～15min，继续硝酸，在100～105℃下浸泡2～4h，浸泡完成后，捞出置于干燥箱中干燥；将乙烯基三乙氧基硅烷加入去离子水中，加入干燥后聚乙烯醇纤维的混合均匀，调节pH至7～7.5，60～65℃恒温搅拌10～20h，冷却至室温，离心，80～85℃下真空干燥，得到改性聚乙烯醇纤维。本专利技术至少具有以下有益效果之一：1、本专利技术采用碳纳米管和纳米碳纤维作为导电填料，碳纳米管是一种具径向尺寸为纳米量级、轴向尺寸为微米量级、管子两端基本上都封口的一维量子材料，具有优良的导电性，电导率可达到铜的1万倍。由于碳纳米管具有非常大的长径比(即长度和直径之比)，将碳纳米管和纳米碳纤维分散在基体树脂中时，碳纳米管相当于一个桥梁搭载在纳米碳纤维之间的空隙处，利用碳纳米管和纳米碳纤维优异的导电性能，在基体树脂中形成了更多的导电通路，形成了更多的电子流动，导致电阻率下降，导电性能提高。另外，碳纳米管还具有良好的力学性能，抗拉强度达到50～200GPa，碳纳米管的硬度与金刚石相当，并且碳纳米管具有非常大的长径比，是理想的高强度纤维材料，因而被称“超级纤维”。纳米碳纤维还具有良好的导热性、润滑性、弹性、吸附性能以及强度性能，而且由于纳米碳纤维本身的长度极短而且柔曲本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种塑料母粒制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、准备以下重量份数的原料：聚乙烯30～40份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物20～30份、碳纳米管10～16份、纳米碳纤维5～10份、改性海泡石粉2～6份、改性云母粉2～6份、改性石英砂1～5份、改性纳米碳酸钙2～6份、改性木质素纤维1～5份、改性聚乙烯醇纤维1～5份、硬脂酸丁酯1～3份、脂肪酸聚氧乙烯酯2～3份；/nS2、将脂肪酸聚氧乙烯酯加入水中，在50～55℃下加热至脂肪酸聚氧乙烯溶解，继续加入碳纳米管和纳米碳纤维，搅拌使碳纳米管和纳米碳纤维被完全润湿，得到第一混合液，将第一混合液加入砂磨机中，砂磨20～30min；然后对砂磨后的第一混合液进行超声处理，超声功率为200～300w，处理时间为30～100min；最后对超声处理后的第一混合液进行离心沉降，去除未分散开的团聚粒子；/nS3、将改性云母粉、改性海泡石粉、改性石英砂和改性纳米碳酸钙混合，加入球磨机中研磨30～60min，得到第二混合料；/nS4、将改性木质素纤维加入无水乙醇中，超声分散5～10分钟；将改性聚乙烯醇纤维加入无水乙醇中，超声分散5～10分钟；/nS5、将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和步骤S2中的第一混合液加入到转矩流变仪进行熔融共混中，共混温度为250～260℃，螺杆转速为80～100r/min，混合时间为20～30min，得到混合物料A；/nS6、将聚乙烯、硬脂酸丁酯和步骤S3中的第二混合料加入到高速混合机内，升温至250～280℃，在1500～1800r/min的转速下混合10～15min，得到混合物料B；/nS7、将聚乙烯、硬脂酸丁酯以及步骤S4中的改性木质素纤维和改性聚乙烯醇纤维加入到高速混合机内，升温至230～250℃，1200～1500r/min的转速下混合10～15min，得到混合物料C；/nS8、将混合物料A、混合物料B和混合物料C加入双螺杆挤出机共混挤出，切粒，在90～100℃下干燥，得到塑料母粒。/n...

【技术特征摘要】
1.一种塑料母粒制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、准备以下重量份数的原料：聚乙烯30～40份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物20～30份、碳纳米管10～16份、纳米碳纤维5～10份、改性海泡石粉2～6份、改性云母粉2～6份、改性石英砂1～5份、改性纳米碳酸钙2～6份、改性木质素纤维1～5份、改性聚乙烯醇纤维1～5份、硬脂酸丁酯1～3份、脂肪酸聚氧乙烯酯2～3份；
S2、将脂肪酸聚氧乙烯酯加入水中，在50～55℃下加热至脂肪酸聚氧乙烯溶解，继续加入碳纳米管和纳米碳纤维，搅拌使碳纳米管和纳米碳纤维被完全润湿，得到第一混合液，将第一混合液加入砂磨机中，砂磨20～30min；然后对砂磨后的第一混合液进行超声处理，超声功率为200～300w，处理时间为30～100min；最后对超声处理后的第一混合液进行离心沉降，去除未分散开的团聚粒子；
S3、将改性云母粉、改性海泡石粉、改性石英砂和改性纳米碳酸钙混合，加入球磨机中研磨30～60min，得到第二混合料；
S4、将改性木质素纤维加入无水乙醇中，超声分散5～10分钟；将改性聚乙烯醇纤维加入无水乙醇中，超声分散5～10分钟；
S5、将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和步骤S2中的第一混合液加入到转矩流变仪进行熔融共混中，共混温度为250～260℃，螺杆转速为80～100r/min，混合时间为20～30min，得到混合物料A；
S6、将聚乙烯、硬脂酸丁酯和步骤S3中的第二混合料加入到高速混合机内，升温至250～280℃，在1500～1800r/min的转速下混合10～15min，得到混合物料B；
S7、将聚乙烯、硬脂酸丁酯以及步骤S4中的改性木质素纤维和改性聚乙烯醇纤维加入到高速混合机内，升温至230～250℃，1200～1500r/min的转速下混合10～15min，得到混合物料C；
S8、将混合物料A、混合物料B和混合物料C加入双螺杆挤出机共混挤出，切粒，在90～100℃下干燥，得到塑料母粒。


2.根据权利要求1所述的一种塑料母粒制备工艺，其特征在于：所述步骤S2还包括：将超声处理后的第一混合液取出，并置于冰水浴中冷却、消泡，待消泡完成后再继续下一次超声。


3.根据权利要求2所述的一种塑料母粒制备工艺，其特征在于：所述步骤S2中，超声处理次数为4～8次，每次超声处理的时间为4～5min。


4.根据权利要求2所述的一种塑料母粒制备工艺，其特征在于：所述步骤S2中，离心沉降的离心速率为2500～3000r/mi...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡壮林，
申请(专利权)人：江西富上美科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36