CN112175297A - 一种聚丙烯材料的制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种聚丙烯材料的制备工艺，其技术方案要点是：所述聚丙烯材料的制备工艺具体包括以下步骤：步骤一、准备原料：按照质量份数取聚丙烯80‑100份、抗氧剂1‑1.3份、偶联剂0.8‑1.1份、矿物性填料2‑5份、表面活性剂1‑4份、增韧剂7‑10份和抗静电剂2‑3份；步骤二、一次材料混合：将聚丙烯、矿物性填料和偶联剂按照重量份数放入搅拌机中进行混合，使得各成分充分分散混合材料；步骤三、二次材料混合：在步骤二中再加入按照重量份数的抗氧剂，同时均匀的加入按照重量份数的表面活性剂进行高速搅拌，通过表面活性剂提高了聚丙烯材料乳化作用和凝聚作用，通过增加了剂韧性和提高承载强度。

Description

一种聚丙烯材料的制备工艺
技术领域
本发明涉及聚丙烯技术领域，具体涉及一种聚丙烯材料的制备工艺。
背景技术
聚丙烯简称PP，是一种无色、无臭、无毒、半透明固体物质，聚丙烯（PP）是一种性能优良的热塑性合成树脂，为无色半透明的热塑性轻质通用塑料。具有耐化学性、耐热性、电绝缘性、高强度机械性能和良好的高耐磨加工性能等，这使得聚丙烯自问世以来，便迅速在机械、汽车、电子电器、建筑、纺织、包装、农林渔业和食品工业等众多领域得到广泛的开发应用。
如授权公告号为CN107652547A的中国专利，其公开了一种聚丙烯材料及其制备工艺，包括如下重量份数的组分，聚丙烯100-120份、受阻酚类抗氧剂0.05-1份、磷酸酯类抗氧剂0.05-1份、吸酸剂0.02-0.5份、偶联剂0.05-1份、组合增效剂0.05-1份，聚丙烯材料中加入的受阻酚类抗氧剂和磷酸酯类抗氧剂。
上述的这种聚丙烯材料及其制备工艺具有增加聚丙烯材料的抗氧化性能，增加聚丙烯材料的耐黄变性能，聚丙烯材料的稳定性高，不易黄变的优点；但是上述的这种聚丙烯材料及其制备工艺中依旧存在着一些缺点，如：没有添加表面活性剂，降低聚丙烯材料的乳化作用和凝聚作用，没有添加增韧剂，降低了聚丙烯材料韧性和承载强度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚丙烯材料的制备工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种聚丙烯材料的制备工艺，所述聚丙烯材料的制备工艺具体包括以下步骤：
步骤一、准备原料：按照质量份数取聚丙烯80-100份、抗氧剂1-1.3份、偶联剂0.8-1.1份、矿物性填料2-5份、表面活性剂1-4份、增韧剂7-10份和抗静电剂2-3份；
步骤二、一次材料混合：将聚丙烯、矿物性填料和偶联剂按照重量份数放入搅拌机中进行混合，使得各成分充分分散混合材料；
步骤三、二次材料混合：在步骤二中再加入按照重量份数的抗氧剂，同时均匀的加入按照重量份数的表面活性剂进行高速搅拌；
步骤四、三次材料混合：将增韧剂和抗静电剂按照重量份数再次放入步骤三进行混合，得到预混料；
步骤五、挤出成型：将预混料通过喂料口加入到双螺杆挤出机中，将预混料进行加热4-7分钟，然后挤出颗粒；
步骤六、降温处理：将步骤五中挤出的颗粒通过降温装置进行降温处理；
步骤七、包装：将降温后的聚丙烯颗粒通过包装机按照规格进行包装。
优选的，所述抗氧剂为3，5-二叔丁基-4-羟基苯基抗氧剂、2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基抗氧剂、硫代二丙酸双月桂酯抗氧剂和三(壬苯基)亚磷酸盐抗氧剂其中的一种。
优选的，所述矿物性填料为滑石粉。
优选的，所述表面活性剂为天然高分子表面活性剂或者合成高分子表面活性剂其中的一种。
优选的，所述增韧剂为马来酸酐接POE、马来酸酐接EVA、马来酸酐接SBS和马来酸酐接EPDM其中的一种。
优选的，所述抗静电剂为非离子型抗静剂。
优选的，所述步骤二、一次材料混合中，所述搅拌机的转数为400-600转/分钟，所述搅拌机的搅拌时间为2-5分钟。
优选的，所述步骤三、二次材料混合中，所述搅拌机的高速搅拌转数为600-800转/分钟，所述搅拌机的搅拌时间为4-7分钟。
优选的，所述步骤五、挤出成型中，螺杆的温度为200-230摄氏度，所述螺杆的转数为300-400转/分钟。
优选的，所述步骤六、降温处理中，所述降温装置为负压风机降温设备。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
该聚丙烯材料的制备工艺中，加入少量抗氧剂可以延长聚丙烯材料储存时间，还可以保持聚丙烯材料的优良性能，延长使用寿命，通过添加的矿物性填料，增加产品形状的稳定，增加张力强度，剪切强度，挠曲强度，压力强度和降低变形性能，添加的增韧剂提高增韧效果，使热变形温度不变或下降甚微，而抗冲击性能又明显改善，添加的抗静电剂，提高聚丙烯材料表面的润滑性、降低摩擦系数、抑制和减少静电荷产生外，添加的表面活性剂，降低了聚丙烯材料的乳化作用和凝聚作用。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种聚丙烯材料的制备工艺，所述聚丙烯材料的制备工艺具体包括以下步骤：
步骤一、准备原料：按照质量份数取聚丙烯80份、抗氧剂1份、偶联剂0.8份、矿物性填料2份、表面活性剂1份、增韧剂7份和抗静电剂2份；
步骤二、一次材料混合：将聚丙烯、矿物性填料和偶联剂按照重量份数放入搅拌机中进行混合，使得各成分充分分散混合材料；
步骤三、二次材料混合：在步骤二中再加入按照重量份数的抗氧剂，同时均匀的加入按照重量份数的表面活性剂进行高速搅拌；
步骤四、三次材料混合：将增韧剂和抗静电剂按照重量份数再次放入步骤三进行混合，得到预混料；
步骤五、挤出成型：将预混料通过喂料口加入到双螺杆挤出机中，将预混料进行加热4分钟，然后挤出颗粒；
步骤六、降温处理：将步骤五中挤出的颗粒通过降温装置进行降温处理；
步骤七、包装：将降温后的聚丙烯颗粒通过包装机按照规格进行包装。
本实施例中，优选的，所述抗氧剂为3，5-二叔丁基-4-羟基苯基抗氧剂。
本实施例中，优选的，所述矿物性填料为滑石粉。
本实施例中，优选的，所述表面活性剂为天然高分子表面活性剂。
本实施例中，优选的，所述增韧剂为马来酸酐接POE。
本实施例中，优选的，所述抗静电剂为非离子型抗静剂。
本实施例中，优选的，所述步骤二、一次材料混合中，所述搅拌机的转数为400转/分钟，所述搅拌机的搅拌时间为2分钟。
本实施例中，优选的，所述步骤三、二次材料混合中，所述搅拌机的高速搅拌转数为600转/分钟，所述搅拌机的搅拌时间为4分钟。
本实施例中，优选的，所述步骤五、挤出成型中，螺杆的温度为200摄氏度，所述螺杆的转数为300转/分钟。
本实施例中，优选的，所述步骤六、降温处理中，所述降温装置为负压风机降温设备。
实施例2
一种聚丙烯材料的制备工艺，所述聚丙烯材料的制备工艺具体包括以下步骤：
步骤一、准备原料：按照质量份数取聚丙烯88份、抗氧剂1.1份、偶联剂0.9份、矿物性填料3份、表面活性剂2份、增韧剂8份和抗静电剂2.3份；
步骤二、一次材料混合：将聚丙烯、矿物性填料和偶联剂按照重量份数放入搅拌机中进行混合，使得各成分充分分散混合材料；
步骤三、二次材料混合：在步骤二中再加入按照重量份数的抗氧剂，同时均匀的加入按照重量份数的表面活性剂进行高速搅拌；
步骤四、三次材料混合：将增韧剂和抗静电剂按照重量份数再次放入步骤三进行混合，得到预混料；
步骤五、挤出成型：将预混料通过喂料口加入到双螺杆挤出机中，将预混料进行加热5分钟，然后挤出颗粒；
步骤六、降温处理：将步骤五中挤出的颗粒通过降温装置进行降温处理；
步骤七、包装：将降温后的聚丙烯颗粒通过包装机按照规格进行包装。
本实施例中，优选的，所述2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基抗氧剂。
本实施例中，优选的，所述矿物性填料为滑石粉。
本实施例中，优选的，所述表面活性剂为合成高分子表面活性剂。
本实施例中，优选的，所述增韧剂为马来酸酐接EVA。
本实施例中，优选的，所述抗静电剂为非离子型抗静剂。
本实施例中，优选的，所述步骤二、一次材料混合中，所述搅拌机的转数为480转/分钟，所述搅拌机的搅拌时间为3分钟。
本实施例中，优选的，所述步骤三、二次材料混合中，所述搅拌机的高速搅拌转数为770转/分钟，所述搅拌机的搅拌时间为5分钟。
本实施例中，优选的，所述步骤五、挤出成型中，螺杆的温度为210摄氏度，所述螺杆的转数为330转/分钟。
本实施例中，优选的，所述步骤六、降温处理中，所述降温装置为负压风机降温设备。
实施例3
一种聚丙烯材料的制备工艺，所述聚丙烯材料的制备工艺具体包括以下步骤：
步骤一、准备原料：按照质量份数取聚丙烯95份、抗氧剂1.2份、偶联剂1份、矿物性填料4份、表面活性剂3份、增韧剂9份和抗静电剂2.6份；
步骤二、一次材料混合：将聚丙烯、矿物性填料和偶联剂按照重量份数放入搅拌机中进行混合，使得各成分充分分散混合材料；
步骤三、二次材料混合：在步骤二中再加入按照重量份数的抗氧剂，同时均匀的加入按照重量份数的表面活性剂进行高速搅拌；
步骤四、三次材料混合：将增韧剂和抗静电剂按照重量份数再次放入步骤三进行混合，得到预混料；
步骤五、挤出成型：将预混料通过喂料口加入到双螺杆挤出机中，将预混料进行加热6分钟，然后挤出颗粒；
步骤六、降温处理：将步骤五中挤出的颗粒通过降温装置进行降温处理；
步骤七、包装：将降温后的聚丙烯颗粒通过包装机按照规格进行包装。
本实施例中，优选的，所述抗氧剂为硫代二丙酸双月桂酯抗氧剂。
本实施例中，优选的，所述矿物性填料为滑石粉。
本实施例中，优选的，所述表面活性剂为天然高分子表面活性剂。
本实施例中，优选的，所述增韧剂为马来酸酐接EPDM。
本实施例中，优选的，所述抗静电剂为非离子型抗静剂。
本实施例中，优选的，所述步骤二、一次材料混合中，所述搅拌机的转数为550转/分钟，所述搅拌机的搅拌时间为4分钟。
本实施例中，优选的，所述步骤三、二次材料混合中，所述搅拌机的高速搅拌转数为750转/分钟，所述搅拌机的搅拌时间为6分钟。
本实施例中，优选的，所述步骤五、挤出成型中，螺杆的温度为220摄氏度，所述螺杆的转数为350转/分钟。
本实施例中，优选的，所述步骤六、降温处理中，所述降温装置为负压风机降温设备。
实施例4
一种聚丙烯材料的制备工艺，所述聚丙烯材料的制备工艺具体包括以下步骤：
步骤一、准备原料：按照质量份数取聚丙烯100份、抗氧剂1.3份、偶联剂1.1份、矿物性填料5份、表面活性剂4份、增韧剂10份和抗静电剂3份；
步骤二、一次材料混合：将聚丙烯、矿物性填料和偶联剂按照重量份数放入搅拌机中进行混合，使得各成分充分分散混合材料；
步骤三、二次材料混合：在步骤二中再加入按照重量份数的抗氧剂，同时均匀的加入按照重量份数的表面活性剂进行高速搅拌；
步骤四、三次材料混合：将增韧剂和抗静电剂按照重量份数再次放入步骤三进行混合，得到预混料；
步骤五、挤出成型：将预混料通过喂料口加入到双螺杆挤出机中，将预混料进行加热7分钟，然后挤出颗粒；
步骤六、降温处理：将步骤五中挤出的颗粒通过降温装置进行降温处理；
步骤七、包装：将降温后的聚丙烯颗粒通过包装机按照规格进行包装。
本实施例中，优选的，所述抗氧剂为三(壬苯基)亚磷酸盐抗氧剂。
本实施例中，优选的，所述矿物性填料为滑石粉。
本实施例中，优选的，所述表面活性剂为合成高分子表面活性剂。
本实施例中，优选的，所述增韧剂为马来酸酐接EPDM。
本实施例中，优选的，所述抗静电剂为非离子型抗静剂。
本实施例中，优选的，所述步骤二、一次材料混合中，所述搅拌机的转数为600转/分钟，所述搅拌机的搅拌时间为5分钟。
本实施例中，优选的，所述步骤三、二次材料混合中，所述搅拌机的高速搅拌转数为800转/分钟，所述搅拌机的搅拌时间为7分钟。
本实施例中，优选的，所述步骤五、挤出成型中，螺杆的温度为230摄氏度，所述螺杆的转数为400转/分钟。
本实施例中，优选的，所述步骤六、降温处理中，所述降温装置为负压风机降温设备。
依照ASTMD638-2003《塑料拉伸性能标准测试方法》对述聚丙烯材料进行拉伸强度测定，依照IS04892-2对聚丙烯材料进行老化性能测定，如表1所示。
1. 检测项目 2. 实施例1 3. 实施例2 4. 实施例3 5. 实施例4 6. 对比例
7. 拉伸强度 8. 94 9. 95 10. 93 11. 96 12. 70
13. 有无粉化 14. 无 15. 无 16. 无 17. 无 18. 轻微
由表1可知，本发明实施例1-4可知该聚丙烯材料的制备工艺具有较好的拉伸强度和抗老化的性能。
本发明的工作原理及使用流程：
该聚丙烯材料的制备工艺中，加入少量抗氧剂可以延长聚丙烯材料储存时间，还可以保持聚丙烯材料的优良性能，延长使用寿命，通过添加的矿物性填料，增加产品形状的稳定，增加张力强度，剪切强度，挠曲强度，压力强度和降低变形性能，添加的增韧剂提高增韧效果，使热变形温度不变或下降甚微，而抗冲击性能又明显改善，添加的抗静电剂，提高聚丙烯材料表面的润滑性、降低摩擦系数、抑制和减少静电荷产生外，添加的表面活性剂，降低了聚丙烯材料的乳化作用和凝聚作用，通过一次材料混合步骤、二次材料混合步骤和三次材料混合步骤，提高各个材料的混合程度。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种聚丙烯材料的制备工艺，其特征在于，所述聚丙烯材料的制备工艺具体包括以下步骤：
步骤一、准备原料：按照质量份数取聚丙烯80-100份、抗氧剂1-1.3份、偶联剂0.8-1.1份、矿物性填料2-5份、表面活性剂1-4份、增韧剂7-10份和抗静电剂2-3份；
步骤二、一次材料混合：将聚丙烯、矿物性填料和偶联剂按照重量份数放入搅拌机中进行混合，使得各成分充分分散混合材料；
步骤三、二次材料混合：在步骤二中再加入按照重量份数的抗氧剂，同时均匀的加入按照重量份数的表面活性剂进行高速搅拌；
步骤四、三次材料混合：将增韧剂和抗静电剂按照重量份数再次放入步骤三进行混合，得到预混料；
步骤五、挤出成型：将预混料通过喂料口加入到双螺杆挤出机中，将预混料进行加热4-7分钟，然后挤出颗粒；
步骤六、降温处理：将步骤五中挤出的颗粒通过降温装置进行降温处理；
步骤七、包装：将降温后的聚丙烯颗粒通过包装机按照规格进行包装。
2.根据权利要求1所述的一种聚丙烯材料的制备工艺，其特征在于：所述抗氧剂为3，5-二叔丁基-4-羟基苯基抗氧剂、2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基抗氧剂、硫代二丙酸双月桂酯抗氧剂和三(壬苯基)亚磷酸盐抗氧剂其中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种聚丙烯材料的制备工艺，其特征在于：所述矿物性填料为滑石粉。
4.根据权利要求1所述的一种聚丙烯材料的制备工艺，其特征在于：所述表面活性剂为天然高分子表面活性剂或者合成高分子表面活性剂其中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种聚丙烯材料的制备工艺，其特征在于：所述增韧剂为马来酸酐接POE、马来酸酐接EVA、马来酸酐接SBS和马来酸酐接EPDM其中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种聚丙烯材料的制备工艺，其特征在于：所述抗静电剂为非离子型抗静剂。
7.根据权利要求1所述的一种聚丙烯材料的制备工艺，其特征在于：所述步骤二、一次材料混合中，所述搅拌机的转数为400-600转/分钟，所述搅拌机的搅拌时间为2-5分钟。
8.根据权利要求1所述的一种聚丙烯材料的制备工艺，其特征在于：所述步骤三、二次材料混合中，所述搅拌机的高速搅拌转数为600-800转/分钟，所述搅拌机的搅拌时间为4-7分钟。
9.根据权利要求1所述的一种聚丙烯材料的制备工艺，其特征在于：所述步骤五、挤出成型中，螺杆的温度为200-230摄氏度，所述螺杆的转数为300-400转/分钟。
10.根据权利要求1所述的一种聚丙烯材料的制备工艺，其特征在于：所述步骤六、降温处理中，所述降温装置为负压风机降温设备。
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