專利名稱：一種塑化成型填充母粒的生產方法
技術領域：
本發明屬于無機粉體與高分子材料相結合的母粒制造技術領域，具體涉及一種塑化成型填充母粒的生產方法。
背景技術：
填充母料在塑料中的應用可以降低塑料制品的原材料成本，節約合成樹脂，還具有改善塑料制品物理性能、提高加工效率等特性，在全國已形成以填充改性、共混增強母料為主導產品，以無機礦物填料、原輔材料、加工助劑和專用機械制造等相關結合的重要的新興行業群體，也是目前塑料加工業中最活躍、發展最快的行業之一。填充母粒是一種較難加工的物料，為達到塑化完全，無機填料分散性好，對成型設備的塑化混煉提出很高的要求。目前，生產填充母粒常用工藝方法是先將無機填料加入高混機表面活化后，再與分散劑、加工助劑和載體樹脂預混合，最后通過雙螺桿造粒機擠出造粒。例如，中國專利公開號為CN1014^686A公開了一種分散性能好的聚合物母料，其制備的具體步驟為
(1)無機礦物粉表面修飾處理稱取無機礦物粉，置于高速混合機中，啟動攪拌，升高溫度至110°C，維持10分鐘，除去水分；然后加入表面修飾劑，攪拌1(Γ20分鐘；測試活化度， 達到100%,即可；
(2)無機礦物粉預分散處理將步驟(1)表面修飾后的無機礦物粉置于捏合機中，加入分散劑，加熱至11(T130°C，進行預分散處理，時間10分鐘，后降溫粉碎；
(3)混煉、造粒將所述預分散后無機礦物粉置于高速混合機中，加入載體樹脂，啟動攪拌，混合10分鐘，然后，喂入雙螺桿擠出機，進行塑化、混煉、擠出、造粒；所述雙螺桿擠出機的工藝條件為溫度16(Tl96°C，螺桿轉速20(Γ500轉/分鐘。在這種工藝中，載體樹脂的塑化以及對無機填料的包覆主要依靠造粒機的塑化混煉作用，對造粒機要求高，通常都需要長徑比較大的螺桿以及較強的螺桿組合，才能生產出塑化完全、分散性好的填充母粒。因此，這種工藝方法對設備要求高、能耗大、產量低，而且高強度的塑化混煉作用容易導致物料降解、變色，影響填充母粒的品質。
發明內容
本發明的目的是針對上述方法提出的不足，提供了一種塑化成型填充母粒的生產方法，此方法制得的填充母粒塑化好，無機填料分散效果好，白度高，且對設備要求低，能耗
小，產量高。本發明是通過以下技術方案實現的
一種塑化成型填充母粒的生產方法，其原料用量按重量份計為 載體樹脂 5 20份分散劑3、份
無機填料 75 120份表面活化劑 0. 5^2份； 包括如下步驟
(1)將載體樹脂與分散劑加入高速混合機中，攪拌2分鐘，將所得的混合料加入同向雙螺桿擠出機中，在12(T160°C下擠出造粒，作為備用料；
(2)將無機填料加入高速混合機攪拌并加熱到10(Γ110 ，排氣，再將表面活化劑加入高速混合機，攪拌1(Γ15分鐘，最后將步驟(1)所制得的備用料加入高速混合機中攪拌4飛分鐘，出料，破碎，即得到混合料；
(3)將步驟(2)所得混合料加入長徑比為32 48的同向雙螺桿擠出機中，在14(T180°C 下擠出造粒，冷卻，篩選后即得成品。所述載體樹脂的熔融指數為2 7g/10min，載體樹脂為低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯和高密度聚乙烯中的一種或一種以上的組合。所述分散劑為白油、石蠟、聚乙烯蠟、氧化聚乙烯蠟、硬脂酸及硬脂酸化合物和乙撐雙硬脂酰胺中的一種或一種以上的組合；硬脂酸化合物
所述無機填料為碳酸鈣、滑石粉、硫酸鋇和元明粉中的一種或一種以上復配物；無機填料的目數為600 3000目。所述表面活化劑為硬脂酸、硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、鋁酸酯偶聯劑中的一種或一種以上組合；硅烷偶聯劑為KH-550或KH-570。本發明的有益效果是
1、本發明的生產方法，可提高填充母粒的塑化效果，增強無機填料的分散性。2、現有生產母粒的方法對造粒機要求高，通常都需要長徑比較大的螺桿以及較強的螺桿組合，才能生產出塑化完全、分散性好的填充母粒，而本發明對生產設備的磨損比較小，可縮短物料成型過程中的高強剪切熱歷程，減小物料的降解，提高填充母粒的品質。3、本發明中原料經過預塑化，已經通過了一次預混合，所以再經過造粒機時，對成型設備要求低，不需長徑比很大的螺桿，減小設備損耗，能耗低，產量高。
具體實施方案下面結合實施例對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式并不局限于實施例表示的范圍。實施例1
按重量取料碳酸鈣800目120kg，低密度聚乙烯mcg，線性低密度聚乙烯4kg，石蠟 m^g，硬脂酸lkg。按如下步驟進行
(1)將8kg低密度聚乙烯，4kg線性低密度聚乙烯，6kg石蠟加入高速混合機中，啟動攪拌，攪拌2分鐘，將所得的混合料加入同向雙螺桿擠出機中，在140°C下擠出造粒，作為備用料；
(2)將120kg碳酸鈣加入高速混合機攪拌并加熱到110°C，排氣，再將Ikg硬脂酸加入高速混合機，攪拌15分鐘，最后將步驟(1)所制得的備用料加入高速混合機中攪拌4分鐘， 出料，破碎，即得到混合料；(3)將步驟(2)所得混合料加入長徑比為36的同向雙螺桿擠出機中，在160°C下擠出造粒，冷卻，篩選后即得成品。造粒過程中，同向雙螺桿擠出機擠出機工藝參數 溫度設定
150°C、165°C、162°C、160°C、158°C、155°C、153°C、150°C、150°C 螺桿轉速320r/min。
實施例2
按重量取料碳酸鈣1250目120kg，低密度聚乙烯mcg，線性低密度聚乙烯^g，聚乙烯蠟^g，硬脂酸^g，鈦酸酯偶聯劑1kg。按如下步驟進行
(1).將8kg低密度聚乙烯，5kg線性低密度聚乙烯，6kg聚乙烯蠟，2kg硬脂酸加入高速混合機中，啟動攪拌，攪拌2分鐘，將所得的混合料加入同向雙螺桿擠出機中，在120°C 下擠出造粒，作為備用料；
(2).將120kg碳酸鈣加入高速混合機攪拌并加熱到10(TC，排氣，然后邊攪拌邊噴灑入Ikg的鈦酸酯偶聯劑，噴灑完畢后高混機繼續攪拌10分鐘，再將步驟(1)所制備的料子加入高混機攪拌5分鐘，出料；
(3)將步驟(2)所得混合料加入長徑比為36的同向雙螺桿擠出機中，在180°C下擠出造粒，冷卻，篩選后即得成品。造粒過程中，同向雙螺桿擠出機擠出機工藝參數 溫度設定
150°C、170°C、170°C、167°C、165°C、162°C、160°C、158°C、155°C 螺桿轉速250r/min 實施例3
按重量份計硫酸鋇2500目120kg，低密度聚乙烯12kg，線性低密度聚乙烯mcg，聚乙烯蠟^g，硬脂酸^g，硅烷偶聯劑^g。按如下步驟進行
(1)將12kg低密度聚乙烯，8kg線性低密度聚乙烯，6kg聚乙烯蠟，Ikg硬脂酸加入高速混合機中，啟動攪拌，攪拌2分鐘，將所得的混合料加入同向雙螺桿擠出機中，在160°C 下擠出造粒，作為備用料；。(2)將120kg硫酸鋇加入高速混合機攪拌并加熱到100°C，排氣，然后邊攪拌邊噴灑入Ikg的硅烷偶聯劑，噴灑完畢后高混機繼續攪拌12分鐘，然后加入Ikg硬脂酸，攪拌5 分鐘，最后將步驟(1)的備用料加入高速混合機攪拌6分鐘，出料，破碎，即得混合料；
(3)將所得混合料加入長徑比為36同向雙螺桿擠出機擠出造粒，在140°C下擠出造粒， 冷卻篩選后即得成品。造粒過程中，同向雙螺桿擠出機擠出機工藝參數 溫度設定
150°C、165°C、170°C、170°C、168°C、168°C、165°C、162°C、160°C 螺桿轉速180r/min。
實施例4
按重量取料元明粉1250目120kg，低密度聚乙烯mcg，線性低密度聚乙烯^g，聚乙烯蠟^g，硬脂酸1. 5kg,硅烷偶聯劑1kg。按如下步驟進行
(1).將6kg低密度聚乙烯，5kg線性低密度聚乙烯，5kg聚乙烯蠟，2kg硬脂酸加入高速混合機中，啟動攪拌，攪拌2分鐘，將所得的混合料加入同向雙螺桿擠出機中，在120°C 下擠出造粒，作為備用料；
(2).將120kg元明粉加入高速混合機攪拌并加熱到100°C，排氣，然后邊攪拌邊噴灑入Ikg的硅烷偶聯劑，噴灑完畢后高混機繼續攪拌10分鐘，再將步驟(1)所制備的料子加入高混機攪拌5分鐘，出料；
(3)將步驟(2)所得混合料加入長徑比為36的同向雙螺桿擠出機中，在180°C下擠出造粒，冷卻，篩選后即得成品。造粒過程中，同向雙螺桿擠出機擠出機工藝參數 溫度設定
150°C、160°C、160°C、158°C、155°C、153°C、150°C、148°C、145°C 螺桿轉速300r/min。
實施例5
按重量取料元明粉1250目90kg，滑石粉1250目30kg，低密度聚乙烯4kg，線性低密度聚乙烯^g，聚乙烯蠟^g，硬脂酸^cg,硅烷偶聯劑1kg。按如下步驟進行
(1)將4kg低密度聚乙烯，5kg線性低密度聚乙烯，5kg聚乙烯蠟，2kg硬脂酸加入高速混合機中，啟動攪拌，攪拌2分鐘，將所得的混合料加入同向雙螺桿擠出機中，在120°C下擠出造粒，作為備用料；
(2)將90kg元明粉和30kg的滑石粉加入高速混合機攪拌并加熱到100°C，排氣，然后邊攪拌邊噴灑入Ikg的硅烷偶聯劑，噴灑完畢后高混機繼續攪拌10分鐘，再將步驟(1)所制備的料子加入高混機攪拌5分鐘，出料；
(3)將步驟(2)所得混合料加入長徑比為36的同向雙螺桿擠出機中，在180°C下擠出造粒，冷卻，篩選后即得成品。造粒過程中，同向雙螺桿擠出機擠出機工藝參數 溫度設定
150°C、165°C、165°C、162°C、160°C、158°C、155°C、153°C、150°C 螺桿轉速240r/min。
實施例6
按重量取料碳酸鈣600目7^g，高密度聚乙烯^g，白油3kg，鋁酸酯偶聯劑0. 5kgo按如下步驟進行
(1)將5kg高密度聚乙烯，3kg白油加入高速混合機中，啟動攪拌，攪拌2分鐘，將所得的混合料加入同向雙螺桿擠出機中，在150°C下擠出造粒，作為備用料；
(2)將75kg碳酸鈣加入高速混合機攪拌并加熱到105°C，排氣，再將0.5kg鋁酸酯偶聯劑加入高速混合機，攪拌13分鐘，最后將步驟(1)所制得的備用料加入高速混合機中攪拌5 分鐘，出料，破碎，即得到混合料；
(3)將步驟(2)所得混合料加入長徑比為32的同向雙螺桿擠出機中，在150°C下擠出造粒，冷卻，篩選后即得成品。造粒過程中，同向雙螺桿擠出機擠出機工藝參數 溫度設定
150°C、165°C、162°C、160°C、158°C、155°C、153°C、150°C、150°C 螺桿轉速180r/min。
實施例7
按重量取料元明粉3000目80kg，滑石粉3000目20kg，高密度聚乙烯Ag，線性低密度聚乙烯Ag，氧化聚乙烯蠟Wig，硬脂酸1. 5kg, KH-550 1kg。按如下步驟進行
(1)將7kg高密度聚乙烯，7kg線性低密度聚乙烯，6kg氧化聚乙烯蠟，1. 5kg硬脂酸加入高速混合機中，啟動攪拌，攪拌2分鐘，將所得的混合料加入同向雙螺桿擠出機中，在 130°C下擠出造粒，作為備用料；
(2)將80kg元明粉和20kg滑石粉加入高速混合機攪拌并加熱到100°C，排氣，然后邊攪拌邊噴灑入Ikg的KH-550，噴灑完畢后高混機繼續攪拌12分鐘，再將步驟(1)所制備的料子加入高混機攪拌5分鐘，出料；
(3)將步驟(2)所得混合料加入長徑比為48的同向雙螺桿擠出機中，在180°C下擠出造粒，冷卻，篩選后即得成品。造粒過程中，同向雙螺桿擠出機擠出機工藝參數 溫度設定
150°C、160°C、160°C、158°C、155°C、153°C、150°C、148°C、145°C 螺桿轉速300r/min。
權利要求
1.一種塑化成型填充母粒的生產方法，其特征在于其原料用量按重量份計為載體樹脂 5 20份分散劑3、份無機填料 75 120份表面活化劑 0. 5^2份；包括如下步驟(1)將載體樹脂與分散劑加入高速混合機中，攪拌2分鐘，將所得的混合料加入同向雙螺桿擠出機中，在12(T160°C下擠出造粒，作為備用料；(2)將無機填料加入高速混合機攪拌并加熱到10(Γ110 ，排氣，再將表面活化劑加入高速混合機，攪拌1(Γ15分鐘，最后將步驟(1)所制得的備用料加入高速混合機中攪拌4飛分鐘，出料，破碎，即得到混合料；(3)將步驟(2)所得混合料加入長徑比為32 48的同向雙螺桿擠出機中，在14(T180°C 下擠出造粒，冷卻，篩選后即得成品。
2.根據權利要求1所述的一種塑化成型填充母粒的生產方法，其特征在于所述載體樹脂的熔融指數為2 7g/10min。
3.根據權利要求1或2所述的一種塑化成型填充母粒的生產方法，其特征在于所述載體樹脂為低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯和高密度聚乙烯中的一種或一種以上的組I=I O
4.根據權利要求1所述的一種塑化成型填充母粒的生產方法，其特征在于所述分散劑為白油、石蠟、聚乙烯蠟、氧化聚乙烯蠟、硬脂酸及硬脂酸化合物和乙撐雙硬脂酰胺中的一種或一種以上的組合。
5.根據權利要求1所述的一種塑化成型填充母粒的生產方法，其特征在于所述無機填料為碳酸鈣、滑石粉、硫酸鋇和元明粉中的一種或一種以上復配物。
6.根據權利要求1或5所述的一種塑化成型填充母粒的生產方法，其特征在于所述無機填料的目數為600 3000目。
7.根據權利要求1所述的一種塑化成型填充母粒的生產方法，其特征在于所述表面活化劑為硬脂酸、硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、鋁酸酯偶聯劑中的一種或一種以上組合。
8.根據權利要求7所述的一種塑化成型填充母粒的生產方法，其特征在于所述硅烷偶聯劑為KH-550或KH-570。
全文摘要
本發明涉及一種塑化成型填充母粒的生產方法，其原料用量按重量份計為載體樹脂5~16份，分散劑3~8份，無機填料75~90份，表面活化劑0.5~2份；包括如下步驟將載體樹脂與分散劑高速攪拌混合，用同向雙螺桿擠出機擠出造粒，作為備用料；將無機填料干燥后與表面活化劑和備用料高速攪拌混合、出料、破碎，再用長徑比為32~48的同向雙螺桿擠出機擠出造粒，冷卻，篩選后即得成品。本發明制得的填充母粒塑化好，無機填料分散效果好，白度高，且對設備要求低，能耗小，產量高。
文檔編號B29C47/92GK102504394SQ20111036240
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月16日 優先權日2011年11月16日
發明者何和智 申請人:和昌(廣西)化工有限公司