CN102504409A - 一种利用硫酸钙晶须增强聚丙烯的方法 - Google Patents

一种利用硫酸钙晶须增强聚丙烯的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102504409A
CN102504409A CN2011103452789A CN201110345278A CN102504409A CN 102504409 A CN102504409 A CN 102504409A CN 2011103452789 A CN2011103452789 A CN 2011103452789A CN 201110345278 A CN201110345278 A CN 201110345278A CN 102504409 A CN102504409 A CN 102504409A
Authority
CN
China
Prior art keywords
calcium sulfate
polypropylene
vestolen
particles
certain
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2011103452789A
Other languages
English (en)
Inventor
杨文文
钱明
冯欣
汤庆利
张迎
时雯
王钢领
唐圣福
丁鹏
苗苗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Shanghai for Science and Technology
Original Assignee
University of Shanghai for Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Shanghai for Science and Technology filed Critical University of Shanghai for Science and Technology
Priority to CN2011103452789A priority Critical patent/CN102504409A/zh
Publication of CN102504409A publication Critical patent/CN102504409A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/92—Measuring, controlling or regulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/395—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders
    • B29C48/40—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders using two or more parallel screws or at least two parallel non-intermeshing screws, e.g. twin screw extruders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92504—Controlled parameter
    • B29C2948/9258—Velocity
    • B29C2948/9259—Angular velocity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92504—Controlled parameter
    • B29C2948/92704—Temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92819—Location or phase of control
    • B29C2948/92857—Extrusion unit
    • B29C2948/92876—Feeding, melting, plasticising or pumping zones, e.g. the melt itself
    • B29C2948/92885—Screw or gear
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92819—Location or phase of control
    • B29C2948/92857—Extrusion unit
    • B29C2948/92876—Feeding, melting, plasticising or pumping zones, e.g. the melt itself
    • B29C2948/92895—Barrel or housing

Abstract

本发明涉及一种利用硫酸钙晶须增强聚丙烯的方法，聚丙烯纯料粒子在一定温度下干燥后，将硫酸钙晶须按照一定添加量与聚丙烯粒子混合，然后将一定质量分数的硬脂酸添加到聚丙烯粒子中混合均匀，设定双螺杆挤出机的温度和螺杆转速并加入混合好的聚丙烯粒子进行混合挤出切割造粒，最后将挤出切割的粒子干燥得到了性能优异的聚丙烯粒子。通过控制硫酸钙晶须和硬脂酸分散剂的添加量，以及混合挤出时的温度及螺杆转速，有效的提高了聚丙烯的力学性能，一定程度上解决了聚丙烯拉伸强度和抗冲击性能差的问题，且硫酸钙晶须由电厂脱硫石膏制备，达到了变废为宝的目的，硫酸钙晶须增强的聚丙烯复合材料可广泛的应用于汽车制造、家电制造、管材等领域，具有广阔的市场前景。

Description

一种利用硫酸钙晶须增强聚丙烯的方法
技术领域
        本发明涉及一种利用硫酸钙晶须增强聚丙烯的方法，属于高分子材料增强和无机填料应用技术领域。
背景技术
聚丙烯（PP）塑料具有密度小、比强度（强度与其相对密度的比值）高、抗腐蚀、耐摩擦、绝缘性好、易加工、能耗低及噪声小等许多有点，是汽车工业等行业非常理想的应用材料。随着人们环保意识的不断增强、人们消费水平的提高和人们对消费品品质要求的提高，人们对PP性能的要求逐渐的提高。尤其是对PP强度性能、弯曲性能、抗冲击性能等性能的要求更加的苛刻。近年来，科研工作者对提升PP性能做了大方面的研究工作，通过在PP中添加橡胶或弹性体材料、玻璃纤维、色母粒等，期望通过添加此些填料提升PP的性能，但是效果并不明显。
中国专利CN101307164公开了一种高刚性低翘曲PP增强复合材料，该复合材料组分聚丙烯、玻璃鳞、云母、主抗氧化剂、辅助抗氧化剂、增韧剂 、润滑剂按照一定比例加入到高速混合机中，加入适量KH-550改性剂，混合挤出得到性能优异的复合材料粒子。中国专利CN101481479公开了一种聚丙烯改性材料，该复合材料组分由共聚聚丙烯、均聚聚丙烯、滑石粉、抗氧化剂、金属钝化剂、成核剂、偶联剂、硬脂酸钙按照一定比例混合熔融挤出得到，一般金属钝化剂对复合材料的应用范围亦有很大的局限性，工艺过程复杂，不利于工业化的推广。
在本发明中，在PP中添加适量的经过改性后的硫酸钙晶须可大幅度提高PP聚丙烯复合材料的相关性能，而PP聚丙烯复合材料在汽车行业等领域有着广泛的应用。而且硫酸钙晶须是以脱硫石膏为原料制备的，通过在PP中添加晶须可大规模的应用晶须材料，从而大规模的消耗脱硫石膏，且利用脱硫石膏生产的硫酸钙晶须材料比起其他填料，价格相对低廉，具有良好的经济效益和环境效益。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用硫酸钙晶须增强聚丙烯的方法。
本发明的目的可以通过以下方式实现：
利用硫酸钙晶须增强聚丙烯，包括以下步骤：①将聚丙烯纯料粒子在一定的温度下干燥2小时②将硫酸钙晶须按照一定的添加量与聚丙烯粒子混合；③将一定质量分数的硬脂酸添加到聚丙烯粒子中并混合均匀；④设定双螺杆挤出机的温度和螺杆转速并加入混合好的聚丙烯粒子进行混合挤出切割造粒；⑤将挤出切割的粒子在一定的温度下干燥就得到了性能指标更为优异的聚丙烯粒子。
所述制备工艺中条件为纯料粒子的干燥温度为60oC～120oC，硫酸钙晶须的添加质量分数为1wt%～20wt%，硬脂酸的添加质量分数为1wt%～3wt%，双螺杆挤出机的挤出温度为175oC～190oC，调节螺杆转速为150r/min～180r/min，粒子的烘干温度为60oC～120oC。
本发明具有以下优点：
（1）本发明在利用简单的工艺条件下，对聚丙烯的增强效果较为明显，具有较好的应用前景。
（2）本发明使用的硬脂酸改性剂不需要提前进行改性，缩短了工艺周期且避免了二次污染，节约成本且保护环境。
（3）本发明对设备要求适中，产品质量稳定，性能指标优异。
（4）本发明以脱硫石膏为原料制备硫酸钙晶须，在处理消耗脱硫石膏的同时，制备出附加值高的晶须产品，达到了变废为宝的目的。
附图说明
图1为本发明制备硫酸钙晶须的技术路线图；
图2聚丙烯拉伸强度与晶须添加量关系曲线图；
图 3 聚丙烯缺口冲击强度与晶须添加量关系曲线图；
图4 添加1%硫酸钙晶须增强聚丙烯断面扫描电镜显微照片。
具体实施方式
实施例1
在80℃的条件下将聚丙烯纯料粒子干燥2h，待冷却后称取一定质量的聚丙烯纯料，加入1wt%（聚丙烯的质量分数）的硫酸钙晶须，再加入1wt%（聚丙烯的质量分数）的硬脂酸并混合均匀，设定双螺杆挤出机的温度为180℃，螺杆转速为160r/min,待温度稳定后加入混合好的聚丙烯粒子进行混合挤出切割造粒，将挤出切割的粒子在80℃条件下干燥4h就得到了增强后的聚丙烯粒子。将增强后的粒子经注塑成型，进行相关的拉伸性能，冲击性能测试发现相关性能指标得到了提高（见图2和图3），扫描电子显微镜照片显示增强后的聚丙烯断面硫酸钙晶须分布均匀，分散效果良好。

Claims (9)

1.一种利用硫酸钙晶须增强聚丙烯的方法，包括以下步骤：①将聚丙烯纯料粒子在一定温度下干燥2h；②将硫酸钙晶须按照一定的添加量与聚丙烯粒子混合；③将一定质量分数的硬脂酸添加到聚丙烯粒子中并混合均匀；④设定双螺杆挤出机的温度和螺杆转速并加入混合好的聚丙烯粒子进行混合挤出切割造粒；⑤将挤出切割的粒子在一定的温度下干燥得到了性能优异的聚丙烯粒子。
2.如权利要求1所述的硫酸钙晶须为利用脱硫石膏制备。
3.如权利要求1所述的分散剂为硬脂酸。
4.如权利要求1所述的聚丙烯增强工艺，其特征在于：所述步骤                                               
Figure 797222DEST_PATH_IMAGE002
中聚丙烯纯料粒子的干燥温度为60oC～120oC。
5.如权利要求1所述的聚丙烯增强工艺，其特征在于：所述步骤②中硫酸钙晶须的添加质量百分数为1%～20%。
6.如权利要求1所述的聚丙烯增强工艺，其特征在于：所述步骤③中硬脂酸分散剂的添加质量百分数为1%～3%。
7.如权利要求1所述的聚丙烯增强工艺，其特征在于：所述步骤④中双螺杆挤出机的挤出温度为175oC～190oC。
8.如权利要求1所述的聚丙烯增强工艺，其特征在于：所述步骤④中螺杆转速为150r/min～180r/min。
9.如权利要求1所述的聚丙烯增强工艺，其特征在于：所述步骤⑤中粒子的干燥温度为60oC～120oC。
CN2011103452789A 2011-11-04 2011-11-04 一种利用硫酸钙晶须增强聚丙烯的方法 Pending CN102504409A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011103452789A CN102504409A (zh) 2011-11-04 2011-11-04 一种利用硫酸钙晶须增强聚丙烯的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011103452789A CN102504409A (zh) 2011-11-04 2011-11-04 一种利用硫酸钙晶须增强聚丙烯的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102504409A true CN102504409A (zh) 2012-06-20

Family

ID=46216547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011103452789A Pending CN102504409A (zh) 2011-11-04 2011-11-04 一种利用硫酸钙晶须增强聚丙烯的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102504409A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105980329A (zh) * 2013-12-06 2016-09-28 佐治亚-太平洋石膏有限责任公司 石膏复合材料改性剂
US10280288B2 (en) 2013-12-06 2019-05-07 Georgia-Pacific Gypsum Llc Calcium sulfate crystals and methods for making the same
CN112898675A (zh) * 2019-12-04 2021-06-04 常州广威新材料科技有限公司 一种添加硫酸钙晶须的聚丙烯复合材料及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1611532A (zh) * 2003-10-29 2005-05-04 中国科学院化学研究所 无机晶须增强聚烯烃复合材料的原位填充聚合制备方法
CN101693776A (zh) * 2009-09-18 2010-04-14 苏州禾盛新型材料股份有限公司 一种新型高强度高耐热聚丙烯改性复合材料及其制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1611532A (zh) * 2003-10-29 2005-05-04 中国科学院化学研究所 无机晶须增强聚烯烃复合材料的原位填充聚合制备方法
CN101693776A (zh) * 2009-09-18 2010-04-14 苏州禾盛新型材料股份有限公司 一种新型高强度高耐热聚丙烯改性复合材料及其制备方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《东北农业大学学报（自然科学版）》 20081015 王晓丽等 "表面处理剂对硫酸钙晶须/聚丙烯复合材料的增韧（I）" 1494-1497 1-9 第29卷, 第10期 *
《工程塑料应用》 20081110 周健等 "聚丙烯/硫酸钙晶须复合材料的研究" 19-22 1-9 , 第11期 *
周健等: ""聚丙烯/硫酸钙晶须复合材料的研究"", 《工程塑料应用》 *
王晓丽等: ""表面处理剂对硫酸钙晶须/聚丙烯复合材料的增韧（I）"", 《东北农业大学学报（自然科学版）》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105980329A (zh) * 2013-12-06 2016-09-28 佐治亚-太平洋石膏有限责任公司 石膏复合材料改性剂
CN105980329B (zh) * 2013-12-06 2018-03-30 佐治亚-太平洋石膏有限责任公司 石膏复合材料改性剂
US10280288B2 (en) 2013-12-06 2019-05-07 Georgia-Pacific Gypsum Llc Calcium sulfate crystals and methods for making the same
CN112898675A (zh) * 2019-12-04 2021-06-04 常州广威新材料科技有限公司 一种添加硫酸钙晶须的聚丙烯复合材料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102276977B (zh) 一种高性能抗翘曲尼龙材料及其制备方法
CN102051000A (zh) 一种电性能改善的tpv弹性体材料
CN101696289B (zh) 环保型高导电塑料护套料及其制作方法
CN101701083A (zh) 电磁屏蔽聚乙烯材料及其制作工艺
CN105713355A (zh) 一种高性能防翘曲玻纤增强的pbt/pc合金材料
CN102617974B (zh) 一种abs/埃洛石复合材料及其制备方法
CN101701094A (zh) 电磁屏蔽聚丙烯材料及其制作工艺
CN102234401A (zh) 一种硫酸钙晶须改性聚苯乙烯复合材料及其制备方法
CN106589581A (zh) 一种空调风轮专用料及其制备方法
CN102627830A (zh) 一种abs/凹凸棒土复合材料及其制备方法
CN102504409A (zh) 一种利用硫酸钙晶须增强聚丙烯的方法
CN101787197B (zh) 聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/层状硅酸盐纳米复合材料及其制备方法
CN105602241B (zh) 一种纳米导电导热复合材料
CN102532706B (zh) 一种高强度高韧性聚丙烯复合材料的制备方法
CN104629304A (zh) 一种abs改性聚碳酸酯的合金塑料
CN102775767B (zh) 一种高导热的尼龙复合材料及其制备方法
CN112029258A (zh) 一种环保增强pc、abs复合材料及其制备方法
CN104629307A (zh) 一种以回收pc与abs的阻燃再生塑料
CN103709710B (zh) 加工性能优异的pc/abs合金材料及其制备方法
CN103408841B (zh) 一种聚丙烯复合材料及其制备方法
CN105273400A (zh) 一种耐候的pa/asa合金材料
CN104292580A (zh) 一种改善hdpe综合力学性能的复合材料及其制备方法
CN109943065B (zh) 一种高摩擦系数的聚酰胺材料及其制备方法和用途
CN102352065A (zh) 一种高分子复合材料及其制备方法
CN101709145A (zh) 无卤玻纤增强尼龙66材料及其制作工艺

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120620