CN106883497A - 一种用于塑料加工设备的清洗料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于塑料加工设备的清洗料及其制备方法。所述清洗料包括如下质量百分含量的组分：20‑30％的树脂、40‑50％的刮擦剂、10‑20％的发泡剂、2‑10％的活化剂、1‑5％的分散剂和1‑5％的二氧化硅。所述清洗料的制备方法包括如下步骤：(1)将配方量的树脂和分散剂加入捏合机中捏合，使树脂转变为熔融状态，得到第一混合物料；(2)在所述第一混合物料中加入配方量的刮擦剂和二氧化硅，继续捏合，得到第二混合物料；(3)在所述第二混合物料中加入配方量的发泡剂和活化剂，继续捏合，得到所述清洗料。本发明提供的清洗料具有用量少、清洗效率高、对塑料加工设备的损伤小且清洗效果好的优点。

Description

一种用于塑料加工设备的清洗料及其制备方法
技术领域
本发明属于塑料加工设备清洗技术领域，具体涉及一种用于塑料加工设备的清洗料及其制备方法。
背景技术
在塑料加工行业中，螺杆挤出机和注塑机是普遍使用的塑料加工设备。为了获得特定颜色的产品，往往在加工原料中加入色母料。色母料的颜色种类繁多，每次更换颜色都需要将这些设备中残留的色母料清理干净，否则会使下批产品产生色差。且塑料本身也容易因高温碳化而粘连在设备内，更换加工原料的种类时，同样需要对设备进行清理。
螺杆挤出机通常只使用树脂进行清机，对树脂的消耗量大，会造成大量的浪费，且清机时间过长。尤其在清洗非常深的颜色时，用大量树脂也很难清洗干净，还需要拆卸螺杆，耗工较大。市场上现有的添加了研磨剂(如玻纤)的清洗料虽然能提高清机效率，但是也会造成设备内机械表面的磨损。
CN 104059284A公开了一种用于塑料加工设备的清洗料及其制备方法，该清洗料由PPA助剂(含氟聚合物加工助剂)、碳酸钙、发泡剂、LLDPE(线性低密度聚乙烯)组成，经混料机混合、发泡后通过双螺杆挤出机挤出得到。该清洗剂选用PPA助剂，能有效改善设备磨损问题。但由于碳酸钙和发泡剂在基体树脂中的分散性较差，且在洗机过程中发泡剂不能完全分解发泡，因此该清洗料的洗机效果难以充分发挥。
CN 106046526A公开了一种螺杆挤出机的PE(聚乙烯)类洗机料及其制备方法和清机方法，该洗机料由PE类树脂、碳酸钙、PE蜡、硬脂酸锌组成。相较于添加了发泡剂的洗机料，其洗机用量大且难以清洗死角，清洗效果较差。
因此，在本领域期望得到一种清洗用量少、效率高、对塑料加工设备的损伤小且清洗效果好的清洗料。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种用于塑料加工设备的清洗料及其制备方法。该清洗料具有用量少、清洗效率高、对塑料加工设备的损伤小且清洗效果好的优点。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，本发明提供一种用于塑料加工设备的清洗料，包括如下质量百分含量的组分：
通常清洗料在洗机过程中，其含有的发泡剂并不能完全分解，导致发泡剂的作用不能完全发挥。本发明利用活化剂促进发泡剂的分解，使清洗料在洗机过程中能够充分发泡膨胀，消除清洗死角。在洗机时，刮擦剂通过与塑料加工设备的内表面摩擦，从而清除附着的污迹，且刮擦剂本身也是填料，可减少树脂的用量，从而降低成本。发泡剂、活化剂和刮擦剂三者相互配合，使本发明提供的清洗料具有良好的洗机效果。分散剂和二氧化硅具有协同作用，二者相互配合，有助于清洗料中各组分的均匀分散；此外，二氧化硅也具有外润滑剂的作用，有助于降低洗机过程中螺杆的扭矩，减小螺杆因剪切而受损的程度。本发明通过选择上述组分和用量，使其相互配合，制得的清洗料能够有效清除顽固性颜色附着、积炭与锈迹，具有用量少、清洗效率高、对塑料加工设备的损伤小且清洗效果好的优点。
本发明中，所述树脂的质量百分含量可以是20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％或30％等。
所述刮擦剂的质量百分含量可以是40％、41％、42％、43％、44％、45％、46％、47％、48％、49％或50％等。
所述发泡剂的质量百分含量可以是10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％或20％等。
所述活化剂的质量百分含量可以是2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％、8％、8.5％、9％、9.5％或10％等。
所述分散剂的质量百分含量可以是1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％或5％等。
所述二氧化硅的质量百分含量可以是1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％或5％等。
活化剂、分散剂和/或二氧化硅的用量过多时，容易导致产品的粘度较低，不易加工成型。
优选地，所述清洗料包括如下质量百分含量的组分：
优选地，所述树脂选自低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)中的一种或至少两种的组合；例如可以是LDPE与LLDPE的组合、LDPE与HDPE的组合、LLDPE与HDPE的组合、LDPE与AS的组合、LDPE与ABS的组合、LLDPE与AS的组合、LLDPE与ABS的组合、HDPE与AS的组合或HDPE与ABS的组合等。
进一步优选地，所述树脂为LLDPE。
优选地，所述刮擦剂选自碳酸钙、滑石粉或硫酸钡中的一种或至少两种的组合；例如可以是碳酸钙与滑石粉的组合、碳酸钙与硫酸钡的组合、滑石粉与硫酸钡的组合或碳酸钙、滑石粉与硫酸钡三者的组合。
进一步优选地，所述刮擦剂为碳酸钙。
优选地，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺(AC发泡剂)。
优选地，所述活化剂为硬脂酸锌和/或氧化锌。
进一步优选地，所述活化剂为氧化锌。
优选地，所述分散剂为聚乙烯蜡和/或N,N'-乙撑双硬脂酰胺。
另一方面，本发明提供一种上述清洗料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将配方量的树脂和分散剂加入捏合机中捏合，使所述树脂转变为熔融状态，得到第一混合物料；
(2)在所述第一混合物料中加入配方量的刮擦剂和二氧化硅，继续捏合，得到第二混合物料；
(3)在所述第二混合物料中加入配方量的发泡剂和活化剂，继续捏合，得到所述清洗料。
通常制备清洗料的方法采用挤出机使各组分熔融共混，但挤出机的剪切力较大，容易导致部分发泡剂分解失效。本发明采用捏合机对各组分进行混炼，操作更加温和，有助于减少发泡剂的分解。
优选地，步骤(1)所述捏合的温度为180-240℃，例如可以是180℃、185℃、190℃、195℃、200℃、205℃、210℃、215℃、220℃、225℃、230℃、235℃或240℃等；所述捏合的时间为5-10min，例如可以是5min、6min、7min、8min、9min或10min等。
优选地，步骤(2)所述捏合的温度为180-240℃，例如可以是180℃、185℃、190℃、195℃、200℃、205℃、210℃、215℃、220℃、225℃、230℃、235℃或240℃等；所述捏合的时间为4-7min，例如可以是4min、4.5min、5min、5.5min、6min、6.5min或7min等。
优选地，步骤(3)所述捏合的温度为180-210℃，例如可以是180℃、185℃、190℃、195℃、200℃、205℃或210℃等；所述捏合的时间为0.5-3min，例如可以是0.5min、1min、1.5min、2min、2.5min或3min等。
可选地，在步骤(3)所述捏合之后还进行如下操作：
将捏合后的物料切块，冷却，破碎成颗粒状，再通过单螺杆挤出机挤出，冷却，干燥，切粒。
在该步骤中不宜采用双螺杆挤出机，因为双螺杆挤出机的剪切力过大，容易导致发泡剂分解而失效。本发明也可以不采用该操作，而将步骤(3)所述捏合之后的物料直接作为清洗料。
优选地，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将配方量的树脂和分散剂加入捏合机中，在180-240℃下捏合5-10min，使所述树脂转变为熔融状态，得到第一混合物料；
(2)在所述第一混合物料中加入配方量的刮擦剂和二氧化硅，在180-240℃下继续捏合4-7min，得到第二混合物料；
(3)在所述第二混合物料中加入配方量的发泡剂和活化剂，在180-210℃下继续捏合0.5-3min，得到第三混合物料；
(4)将所述第三混合物料切块，冷却后通过破碎机破碎成颗粒状，再通过单螺杆挤出机挤出，冷却，干燥并切粒，得到所述清洗料。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明中活化剂具有促进发泡剂分解的作用，使清洗料在洗机过程中，能够充分发泡膨胀，消除清洗死角；刮擦剂通过与塑料加工设备的内表面摩擦，从而清除附着的污迹，且刮擦剂本身也是填料，可减少树脂的用量，从而降低成本。发泡剂、活化剂和刮擦剂三者相互配合，使本发明提供的清洗料具有良好的洗机效果。分散剂和二氧化硅具有协同作用，二者相互配合，有助于清洗料中各组分的均匀分散；此外，二氧化硅也具有外润滑剂的作用，有助于降低洗机过程中螺杆的扭矩，减小螺杆因剪切而受损的程度。
本发明通过选择特定的组分和用量，使其相互配合，制得的清洗料能够有效清除顽固性颜色附着、积炭与锈迹，只需5kg，半小时即可将塑料加工设备清洗干净(普通未添加刮擦剂和/或发泡剂的清洗料清洗相同塑料加工设备，通常需要15-25kg，2小时才能清洗干净)，具有用量少、清洗效率高、对塑料加工设备的损伤小且清洗效果好的优点。
通过对各组分的用量进行优选，可进一步提高本发明提供的清洗料的洗机效率，只需5kg，20min即可将塑料加工设备清洗干净。
具体实施方式
下面通过具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
一种用于塑料加工设备的清洗料，包括如下质量百分含量的组分：
上述清洗料的制备方法包括如下步骤：
(1)将配方量的LDPE和聚乙烯蜡加入捏合机中，在180℃下捏合10min，使LDPE转变为熔融状态，得到第一混合物料；
(2)在第一混合物料中加入配方量的碳酸钙和二氧化硅，在240℃下继续捏合4min，得到第二混合物料；
(3)在第二混合物料中加入配方量的AC发泡剂和氧化锌，在180℃下继续捏合3min，得到上述清洗料。
本实施例提供的清洗料能够有效清除顽固性颜色附着、积炭与锈迹，只需5kg，半小时即可将塑料加工设备清洗干净，具有用量少、清洗效率高、对塑料加工设备的损伤小且清洗效果好的优点。
实施例2
一种用于塑料加工设备的清洗料，包括如下质量百分含量的组分：
上述清洗料的制备方法包括如下步骤：
(1)将配方量的HDPE和N,N'-乙撑双硬脂酰胺加入捏合机中，在240℃下捏合5min，使聚乙烯转变为熔融状态，得到第一混合物料；
(2)在第一混合物料中加入配方量的滑石粉和二氧化硅，在180℃下继续捏合7min，得到第二混合物料；
(3)在第二混合物料中加入配方量的AC发泡剂和硬脂酸锌，在210℃下继续捏合0.5min，得到上述清洗料。
本实施例提供的清洗料能够有效清除顽固性颜色附着、积炭与锈迹，只需5kg，半小时即可将塑料加工设备清洗干净，具有用量少、清洗效率高、对塑料加工设备的损伤小且清洗效果好的优点。
实施例3
一种用于塑料加工设备的清洗料，包括如下质量百分含量的组分：
上述清洗料的制备方法包括如下步骤：
(1)将配方量的LLDP和聚乙烯蜡加入捏合机中，在200℃下捏合8min，使聚乙烯转变为熔融状态，得到第一混合物料；
(2)在第一混合物料中加入配方量的硫酸钡和二氧化硅，在200℃下继续捏合5min，得到第二混合物料；
(3)在第二混合物料中加入配方量的AC发泡剂和硬脂酸锌，在200℃下继续捏合1min，得到第三混合物料；
(4)将第三混合物料切块，冷却后通过破碎机破碎成颗粒状，再通过单螺杆挤出机挤出，冷却，干燥并切粒，得到上述清洗料。
本实施例提供的清洗料能够有效清除顽固性颜色附着、积炭与锈迹，只需5kg，半小时即可将塑料加工设备清洗干净，具有用量少、清洗效率高、对塑料加工设备的损伤小且清洗效果好的优点。
实施例4
一种用于塑料加工设备的清洗料，包括如下质量百分含量的组分：
上述清洗料的制备方法包括如下步骤：
(1)将配方量的AS和聚乙烯蜡加入捏合机中，在220℃下捏合6min，使聚乙烯转变为熔融状态，得到第一混合物料；
(2)在第一混合物料中加入配方量的碳酸钙和二氧化硅，在230℃下继续捏合6min，得到第二混合物料；
(3)在第二混合物料中加入配方量的AC发泡剂和氧化锌，在190℃下继续捏合2min，得到第三混合物料；
(4)将第三混合物料切块，冷却后通过破碎机破碎成颗粒状，再通过单螺杆挤出机挤出，冷却，干燥并切粒，得到上述清洗料。
本实施例提供的清洗料能够有效清除顽固性颜色附着、积炭与锈迹，只需5kg，20min即可将塑料加工设备清洗干净，具有用量少、清洗效率高、对塑料加工设备的损伤小且清洗效果好的优点。
实施例5
一种用于塑料加工设备的清洗料，包括如下质量百分含量的组分：
上述清洗料的制备方法包括如下步骤：
(1)将配方量的ABS和N,N'-乙撑双硬脂酰胺加入捏合机中，在190℃下捏合7min，使聚乙烯转变为熔融状态，得到第一混合物料；
(2)在第一混合物料中加入配方量的滑石粉和二氧化硅，在190℃下继续捏合5.5min，得到第二混合物料；
(3)在第二混合物料中加入配方量的AC发泡剂和氧化锌，在190℃下继续捏合1.5min，得到第三混合物料；
(4)将第三混合物料切块，冷却后通过破碎机破碎成颗粒状，再通过单螺杆挤出机挤出，冷却，干燥并切粒，得到上述清洗料。
本实施例提供的清洗料能够有效清除顽固性颜色附着、积炭与锈迹，只需5kg，20min即可将塑料加工设备清洗干净，具有用量少、清洗效率高、对塑料加工设备的损伤小且清洗效果好的优点。
实施例6
一种用于塑料加工设备的清洗料，包括如下质量百分含量的组分：
上述清洗料的制备方法包括如下步骤：
(1)将配方量的LLDPE和聚乙烯蜡加入捏合机中，在210℃下捏合9min，使聚乙烯转变为熔融状态，得到第一混合物料；
(2)在第一混合物料中加入配方量的碳酸钙和二氧化硅，在220℃下继续捏合4.5min，得到第二混合物料；
(3)在第二混合物料中加入配方量的AC发泡剂和氧化锌，在185℃下继续捏合2.5min，得到第三混合物料；
(4)将第三混合物料切块，冷却后通过破碎机破碎成颗粒状，再通过单螺杆挤出机挤出，冷却，干燥并切粒，得到上述清洗料。
本实施例提供的清洗料能够有效清除顽固性颜色附着、积炭与锈迹，只需5kg，20min即可将塑料加工设备清洗干净，具有用量少、清洗效率高、对塑料加工设备的损伤小且清洗效果好的优点。
对比例1
与实施例1的区别在于，氧化锌的含量为0。
对比例2
与实施例1的区别在于二氧化硅的含量为0，聚乙烯蜡的质量百分含量为6％。
对比例3
与实施例1的区别在于聚乙烯蜡的含量为0，二氧化硅的质量百分含量为6％。
相较于实施例1，对比例1提供的清洗料中未添加发泡剂的活化剂，使用时发泡剂不能完全分解，发泡剂的作用不能充分发挥；对比例2和3提供的清洗料中未同时添加分散剂和二氧化硅，导致各组分分散不均匀。由对比例1-3提供的清洗料需要10kg，1.5小时才能将相同的塑料加工设备清洗干净，洗机效果较差。相较于实施例1，若不添加发泡剂或刮擦剂，则制得的清洗料清洗相同塑料加工设备，需要15-25kg，2小时才能清洗干净。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种用于塑料加工设备的清洗料，其特征在于，所述清洗料包括如下质量百分含量的组分：
2.根据权利要求1所述的清洗料，其特征在于，所述清洗料包括如下质量百分含量的组分：
3.根据权利要求1或2所述的清洗料，其特征在于，所述树脂选自LDPE、LLDPE、HDPE、AS或ABS中的一种或至少两种的组合，优选为LLDPE。
4.根据权利要求1-3任一项所述的清洗料，其特征在于，所述刮擦剂选自碳酸钙、滑石粉或硫酸钡中的一种或至少两种的组合，优选为碳酸钙。
5.根据权利要求1-4任一项所述的清洗料，其特征在于，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺。
6.根据权利要求1-5任一项所述的清洗料，其特征在于，所述活化剂为硬脂酸锌和/或氧化锌；
优选地，所述分散剂为聚乙烯蜡和/或N,N'-乙撑双硬脂酰胺。
7.根据权利要求1-6任一项所述的清洗料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将配方量的树脂和分散剂加入捏合机中捏合，使所述树脂转变为熔融状态，得到第一混合物料；
(2)在所述第一混合物料中加入配方量的刮擦剂和二氧化硅，继续捏合，得到第二混合物料；
(3)在所述第二混合物料中加入配方量的发泡剂和活化剂，继续捏合，得到所述清洗料。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述捏合的温度为180-240℃，所述捏合的时间为5-10min；
优选地，步骤(2)所述捏合的温度为180-240℃，所述捏合的时间为4-7min；
优选地，步骤(3)所述捏合的温度为180-210℃，所述捏合的时间为0.5-3min。
9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，在步骤(3)所述捏合之后还进行如下操作：
将捏合后的物料切块，冷却，破碎成颗粒状，再通过单螺杆挤出机挤出，冷却，干燥，切粒。
10.根据权利要求7-9任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将配方量的树脂和分散剂加入捏合机中，在180-240℃下捏合5-10min，使所述树脂转变为熔融状态，得到第一混合物料；
(2)在所述第一混合物料中加入配方量的刮擦剂和二氧化硅，在180-240℃下继续捏合4-7min，得到第二混合物料；
(3)在所述第二混合物料中加入配方量的发泡剂和活化剂，在180-210℃下继续捏合0.5-3min，得到第三混合物料；
(4)将所述第三混合物料切块，冷却后通过破碎机破碎成颗粒状，再通过单螺杆挤出机挤出，冷却，干燥并切粒，得到所述清洗料。
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