聚烯烃托辊的原料组合物和制备方法及制备系统技术方案

本发明专利技术涉及聚烯烃托辊制备技术领域，公开了一种聚烯烃托辊的原料组合物和制备方法及制备系统，包括PVC树脂80

【技术实现步骤摘要】
聚烯烃托辊的原料组合物和制备方法及制备系统


[0001]本专利技术涉及聚烯烃托辊制备
，具体地涉及一种聚烯烃托辊的原料组合物和制备方法及制备系统。

技术介绍

[0002]粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物，也是我国当前排量较大的工业废渣之一。目前粉煤灰每年产量约有5亿吨左右，且已有25亿吨存放，其综合利用率只有30
‑
40％，如何处理和资源化利用是一个行业难题。国家能源集团拥有世界最大的火力发电，其每年的粉煤灰产量约在0.45亿吨以上。如何合理利用这些粉煤灰，增加其附加值是国家能源投资集团关心的一个重点。
[0003]传统的粉煤灰综合利用主要用于回填、铸砖、土壤改性等，或掺入水泥中进行煅烧，存在有效利用率低，经济效益不明显等问题。伴随着粉煤灰深加工技术的发展，特别是超细粉碎技术的突破，超细粉煤灰可用在在橡胶、塑料及复合材料等多个高附加值行业。
[0004]因此运用电厂的低品位过热蒸汽进行粉煤灰的超微超细粉碎，即是对电厂过热蒸汽的余热利用，提高了其余热高质化利用的新途径，也是增加电厂粉煤灰附加值的有效途径之一。可以显著增加电厂的收益。
[0005]托辊是带式输送的重要部件，种类多、数量大，其作用是支撑皮带，减少皮带运行阻力，并使皮带的垂直度不超过一定限度以保证皮带的平稳运行，它占一台带式输送机总成本的35％左右，但是产生了70％以上的阻力，因此，托辊的质量显得为尤为重要。
[0006]CN 101654342A公布了一种综合利用低品位烟气制备微细粉煤灰的方法及其专用设备。它是锅炉燃烧产生烟气将高温干排粉煤灰以气力传输方式送入以低品位过热蒸汽为动力的蒸汽粉碎机内，进行粉碎和分级，再经蒸汽用收尘器收集，得到超细粉煤灰产品，废蒸汽经引风机排出用于养护混凝土产品或保温墙体材料。该专利技术专利主要介绍了一种利用对由燃煤锅炉产生的低品位过热蒸汽对粉煤灰进行研磨的技术，但是未涉及具体粉煤灰的产品的粒径，用途，以及研磨粉碎后的超细粉煤灰如何改性运用在具体的
等均未涉及。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供一种聚烯烃托辊的原料组合物和制备方法及制备系统，本专利技术解决了煤矸石和粉煤灰的处理问题，提高了煤粉在托辊中的添加量，降低聚烯烃托辊的生产成本，提高了煤矸石和粉煤灰的有效利用率。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种聚烯烃托辊的原料组合物，该组合物按重量份数计包括：
[0009]PVC树脂80
‑
120份、热稳定剂6
‑
12份、抗冲击改性剂0
‑
15份、润滑剂2
‑
5份、玻璃纤维20
‑
40份、超细煤粉25
‑
35份和硅烷偶联剂0.125
‑
3.5份；
[0010]其中，所述超细煤粉的粒径为D
97
为≤12μm，小于2μm的占比在40％以上，球形度为
0.5
‑
1。
[0011]本专利技术第二方面提供一种聚烯烃托辊的制备方法，包括：
[0012]1)将粒径≤3mm的含煤原料送入以水蒸气作为工作气的气流磨机进行研磨分散，得到粒径为D
97
为≤12μm，小于2μm的占比在40％以上，球形度为0.5
‑
1的超细煤粉；
[0013]2)加入硅烷偶联剂对步骤1)中所述超细煤粉进行改性处理；
[0014]3)向步骤2)经过改性的超细煤粉中加入PVC树脂、热稳定剂、抗冲击改性剂、润滑剂、玻璃纤维，在反应条件下反应后成型，冷却得到聚烯烃托辊；
[0015]其中，以原料总重用量计，PVC树脂80
‑
120份、热稳定剂6
‑
12份、抗冲击改性剂0
‑
15份、润滑剂2
‑
5份、玻璃纤维20
‑
40份、超细煤粉25
‑
35份和硅烷偶联剂0.125
‑
3.5份。
[0016]本专利技术第三方面提供一种聚烯烃托辊的制备系统，该制备系统包括：
[0017]超细煤粉加工单元，用于将含煤原料加工成粒径为D
97
为≤12μm，小于2μm的占比在40％以上，球形度为0.5
‑
1的超细煤粉；
[0018]所述超细煤粉加工单元包括：依次连通的进料装置、研磨装置和收集装置；
[0019]所述研磨装置配置气流磨机和分级机，所述分级机连通气流磨机的磨腔，使得符合粒径的煤粉能够被筛选并排出所述磨腔；所述气流磨机的水蒸气进气口设置偶数个周向对称均布在所述磨腔底部的第一喷嘴，每个所述第一喷嘴连通水蒸气进料管线，相对两个所述第一喷嘴之间的距离D2为与磨腔内径D1的关系为1.2
‑
1.5，优选为1.3
‑
1.4，每个所述第一喷嘴与水平面的夹角为0
‑
15
°
；每个所述第一喷嘴的轴线延长线相交形成撞击点，所述气流磨机用于将含煤原料进料到所述磨腔的进料口设置在所述第一喷嘴上方，且所述进料口使得含煤原料落在距所述撞击点D2/2距离之内；
[0020]所述收集装置包括：设置出气管的布袋除尘器和设置在所述出气管管路上的引风机，所述布袋除尘器的物料入口通过管道连通所述分级机的第一出口，使得所述分级机筛选出符合粒径的煤粉后，在所述引风机的抽吸下送入所述布袋除尘器进行收集，得到超细煤粉；
[0021]与所述布袋除尘器的成品出口连通的改性处理单元，所述改性单元接通硅烷偶联剂进料管线，用于对成品出口出料的所述超细煤粉进行改性处理；
[0022]制辊单元，所述制辊单元具有反应区和成型区，所述反应区连通所述改性处理单元和制辊原材料进料管线，用于将经过改性的超细煤粉和PVC树脂、热稳定剂、抗冲击改性剂、润滑剂、玻璃纤维在反应条件下反应后送入成型区，冷却得到聚烯烃托辊。
[0023]通过上述技术方案，本专利技术中采用含煤原料如煤矸石和/或粉煤灰制备超细煤粉作为聚烯烃托辊的填充料，解决了煤矸石和粉煤灰的处理问题，提高了煤粉在托辊中的添加量，降低聚烯烃托辊的生产成本，提高了煤矸石和粉煤灰的有效利用率，且本专利技术中利用超细煤粉制备的聚烯烃托辊具备很高的耐磨性、很低的摩擦系数，能承受反复冲击、震动且重量轻。
[0024]本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式中详细说明。
附图说明
[0025]图1是本专利技术一种优选实施方式的超细煤粉加工单元的结构示意图；
[0026]图2是本专利技术一种优选实施方式的喷嘴的排布示意图。
[0027]附图标记说明
[0028]1气流磨机；11磨腔；2第二喷嘴；3第一喷嘴；31水蒸气进料管线；4分级机；41第一出口；5加料仓；6防堵机构；7螺旋输送机；8布袋除尘器；81物料入口；9引风机；10出气管。
具体实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚烯烃托辊的原料组合物，其特征在于，该组合物按重量份数计包括：PVC树脂80
‑
120份、热稳定剂6
‑
12份、抗冲击改性剂0
‑
15份、润滑剂2
‑
5份、玻璃纤维20
‑
40份、超细煤粉25
‑
35份和硅烷偶联剂0.125
‑
3.5份；其中，所述超细煤粉的粒径为D
97
为≤12μm，小于2μm的占比在40％以上，球形度为0.5
‑
1。2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述超细煤粉的粒径为D
97
为≤10μm，小于2μm的占比在50％以上，球形度为0.6
‑
1；和/或所述超细煤粉的制备原料来自煤、煤矸石和粉煤灰中的至少一种；和/或所述硅烷偶联剂与所述超细煤粉的用量重量比为0.5
‑
10:100，优选0.8
‑
2.5:100；和/或所述抗冲击改性剂选自丙烯酸酯类共聚物抗冲击改性剂和/或氯化聚乙烯抗冲击改性剂；和/或所述润滑剂选自聚乙烯蜡和/或硬脂酸；和/或所述热稳定剂选自复合铅盐和/或脂肪酸皂。3.一种聚烯烃托辊的制备方法，其特征在于，包括：1)将粒径≤3mm的含煤原料送入以水蒸气作为工作气的气流磨机进行研磨分散，得到粒径为D
97
为≤12μm，小于2μm的占比在40％以上，球形度为0.5
‑
1的超细煤粉；2)加入硅烷偶联剂对步骤1)中所述超细煤粉进行改性处理；3)向步骤2)经过改性的超细煤粉中加入PVC树脂、热稳定剂、抗冲击改性剂、润滑剂、玻璃纤维，在反应条件下反应后成型，冷却得到聚烯烃托辊；其中，以原料总重用量计，PVC树脂80
‑
120份、热稳定剂6
‑
12份、抗冲击改性剂0
‑
15份、润滑剂2
‑
5份、玻璃纤维20
‑
40份、超细煤粉25
‑
35份和硅烷偶联剂0.125
‑
3.5份。4.根据权利要求3所述的制备方法，其中，步骤1)中所述超细煤粉粒径为D
97
为≤10μm，小于2μm的占比在50％以上，球形度为0.6
‑
1；和/或所述含煤原料选自煤和/或煤矸石和/或粉煤灰；和/或步骤2)改性处理：使得超细煤粉的吸附比表面积≥30m2/g，羟基官能团在0.3
‑
0.5％，阿克隆磨耗≥0.113cm3，体积电阻率≥10
^11
Ω
·
cm，所述硅烷偶联剂与所述超细煤粉的用量重量比为0.5
‑
10:100，优选0.8
‑
2.5:100；所述PVC树脂为5型PVC树脂；和/或步骤3)中反应条件包括：反应温度为60
‑
230℃，反应时间为≥30min，搅拌速度为50
‑
80r/min。5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其中，步骤1)中所述水蒸气的压力为0.5
‑
1.2MPa，温度为180
‑
320℃；优选所述水蒸气的压力为0.7
‑
1MPa，温度为260
‑
300℃；更优选所述水蒸气来自电厂低品位的过热蒸汽和/或蒸汽发生器所产生的过热蒸汽。6.根据权利要求3
‑
5中任意一项所述的制备方法，其中，步骤1)中气流磨机磨腔内的压力为
‑
2Kpa
‑
0KPa，进入气流磨机磨腔的所述水蒸气的气速为360m/s
‑
1200m/s；优选地，气流磨机磨腔内的压力为
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：李君，刘臻，郭屹，
申请(专利权)人：中国神华煤制油化工有限公司北京低碳清洁能源研究院国能包头煤化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：