CN113817305A - 一种耐低温抗冲击pc复合材料制备方法 - Google Patents

一种耐低温抗冲击pc复合材料制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及PC复合材料技术领域，具体为一种耐低温抗冲击PC复合材料制备方法，包括以下步骤：步骤一：初步混料，步骤二：混料高温熔化，步骤三：液体初步冷却，步骤四：软质材料挤出成棒，步骤五：材料完全硬化，步骤六：PC棒切割，步骤七：PC材料检测，步骤八：合格产品封装存储，本发明PC复合材料制备方法，效率更高，PC复合材料质地优良，非常适于工业自动化生产，在液态状态下逐渐注入色粉，实现所制备的PC复合材料具有良好的颜色外观，加工过程中温控机构实现高效快速降温，确保PC复合材料具有高韧性。

Description

一种耐低温抗冲击PC复合材料制备方法
技术领域
本发明涉及PC复合材料技术领域，具体为一种耐低温抗冲击PC复合材料制备方法。
背景技术
现有技术中的聚碳酸酯是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的机械性能较低，从而限制了其在工程塑料方面的应用，仅有芳香族聚碳酸酯获得了工业化生产。由于聚碳酸酯结构上的特殊性，已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料。
聚碳酸酯以其独特的高透光率、高抗冲性、尺寸稳定性及易加工成型等特点，在多领域均占有极其重要的位置，为了提高PC复合材料的制备效率和质量，我们提供了一种耐低温抗冲击PC复合材料制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐低温抗冲击PC复合材料制备方法，使用硅系增韧剂及其他助剂，有效解决了现有产品低温条件下冲击性能差等特点。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种耐低温抗冲击PC复合材料制备方法，包括以下步骤：
步骤一：初步混料，按配比将聚碳酸酯、有机硅类增韧剂、抗氧剂、加工助剂等进行混合搅拌，通过在厂房中设置大型搅料桶，进行大批量混料生产，包含按重量份数计的以下组分份：79～94份聚碳酸酯，5～20份有机硅类增韧剂，0.1～0.6份抗氧剂，0.1～0.6份润滑剂，0～0.5份色粉；
专利中所述聚碳酸酯树脂熔融指数为5～15g/10min，如鲁西化工1809-01、万华化学2100等。
专利中所述有机硅类增韧剂为核壳型结构，如三菱丽阳S2001或S2030、日本钟渊MR502等；
专利中所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂9228、抗氧剂626或抗氧剂168中的一种或两种混合。
步骤二：混料高温熔化，将混合碎料注入到高温熔融炉中，向熔融炉中注入色粉，熔融炉中设置搅拌机构，通过在搅拌机构上设置液体流动压力感应元件，感应搅拌辊搅拌过程中的液体压力，混合碎料熔融过程中，搅拌棍感受压力逐渐下降，到达临界值时，感应元件将信号传输到熔融炉的阀门控制机构中，进行液体外排工作；
步骤三：液体初步冷却，液体通过管道注入到风冷加工区间，利用高速气流吹动管道，在管道上方设置水喷淋头，对管道进行水喷淋，实现管道的高效散热；
步骤四：软质材料挤出成棒，原料液体降温成稠状态，随后注入到挤压成型机中，在成型机出料口处设置排料筒，高效制冷机对排料筒进行冷却，棒状材料排出立即硬化；
步骤五：材料完全硬化，原料棒体收集成捆状，将整捆原料棒浸泡在水箱中，水箱中设置温控元件，感应到水位超过临界值，控制水箱排水工作和水箱注水工作；
步骤六：PC棒切割，将干燥后的捆状的PC棒摊铺开成板状，若干平行的PC棒移动通过刀片切割机构中，切割刀片采用冷气降温方式，且切割为上下刀片相向靠近切割，切割后生成的PC颗粒直接掉落到收集箱中，随后外排到接收PC颗粒袋中；
步骤七：PC材料检测，按照ASTM-D638条件下测量拉伸强度，按照ASTM-D790条件下测量弯曲强度，按照ASTM-D1238条件下测试熔融指数；
步骤八：合格产品封装存储，PC材料通过检测后，将PC袋装产品封装存储，存储环境为低温干燥环境，远离明火。
优选的，所述步骤一中，聚碳酸酯为经过干燥后的聚碳酸酯碎粒材料，通过电热干燥箱中高温快速烘烤，混料装置设置在密闭厂房中，厂房中设置气流引导净化机构。
优选的，所述步骤二中，液体压力感应元件采用平面膜压力传感器，搅拌辊为中轴侧支杆装置。
优选的，所述步骤三中，喷淋头和吹风机中均通过温控元件控制，风冷区间的管道壳体上固定嵌入温度感应元件，高温触发温控机制。
优选的，所述步骤四中高效制冷剂利用空调循环式制冷，将冷气流管道螺旋缠绕在排料筒外部，通过接触热传递使排料筒壳体降温。
优选的，所述步骤三中制造出的高温水收集，利用热电转换装置，实现对混料机构的驱动电机进行供电，以及步骤六中的捆状PC棒干燥工作。
优选的，所述步骤六中切割刀片上设置震动感应元件，感应刀片冲击PC棒时产生的震动，震动幅度在规定范围内，可以进行持续切割工作。
优选的，所述步骤七中对同一袋中PC原料进行等量分堆，每堆单独进行不同的质地检测实验，排除外界环境因素干扰。
优选的，所述步骤八中，PC材料封装存储过程中，在封装区间中设置静电接地机构，每袋PC材料封装前进行最后静电消除工序。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明PC复合材料制备方法，效率更高，PC复合材料质地优良，非常适于工业自动化生产，在液态状态下逐渐注入色粉，实现所制备的PC复合材料具有良好的颜色外观，加工过程中温控机构实现高效快速降温，确保PC复合材料具有高韧性；
2.本发明的PC复合材料，可以实现对PC回收料的加工，不会对环境造成额外负担，产品具有防静电作用，提高抗老化、提高流动性和抗冲击韧性的优点，PC复合材料可以应用于极广的领域，如电子电气、电动工具、交通运输、汽车、机械、仪表、建筑、信息存储、光学材料、医疗器械、体育用品、民用制品、保安、航空航天及国防军工。
具体实施方式
下面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。基于本发明中的技术方案，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。
本发明提供一种技术方案：一种耐低温抗冲击PC复合材料制备方法，包括以下步骤：
步骤一：初步混料，将93.5份聚碳酸酯2100，6份有机硅增韧剂S2001,0.1份抗氧剂1010，0.1份抗氧剂168，0.3份润滑剂混合搅拌，通过在厂房中设置大型搅料桶，进行大批量混料生产；
步骤二：混料高温熔化，将混合碎料注入到高温熔融炉中，向熔融炉中注入色粉，熔融炉中设置搅拌机构，通过在搅拌机构上设置液体流动压力感应元件，感应搅拌辊搅拌过程中的液体压力，混合碎料熔融过程中，搅拌棍感受压力逐渐下降，到达临界值时，感应元件将信号传输到熔融炉的阀门控制机构中，进行液体外排工作；
步骤三：液体初步冷却，液体通过管道注入到风冷加工区间，利用高速气流吹动管道，在管道上方设置水喷淋头，对管道进行水喷淋，实现管道的高效散热；
步骤四：软质材料挤出成棒，原料液体降温成稠状态，随后注入到挤压成型机中，在成型机出料口处设置排料筒，高效制冷机对排料筒进行冷却，棒状材料排出立即硬化；
步骤五：材料完全硬化，原料棒体收集成捆状，将整捆原料棒浸泡在水箱中，水箱中设置温控元件，感应到水位超过临界值，控制水箱排水工作和水箱注水工作；
步骤六：PC棒切割，将干燥后的捆状的PC棒摊铺开成板状，若干平行的PC棒移动通过刀片切割机构中，切割刀片采用冷气降温方式，且切割为上下刀片相向靠近切割，切割后生成的PC颗粒直接掉落到收集箱中，随后外排到接收PC颗粒袋中；
步骤七：PC材料检测，按照ASTM-D638条件下测量拉伸强度，按照ASTM-D790条件下测量弯曲强度，按照ASTM-D1238条件下测试熔融指数；
步骤八：合格产品封装存储，PC材料通过检测后，将PC袋装产品封装存储，存储环境为低温干燥环境，远离明火。
步骤一中，聚碳酸酯为经过干燥后的聚碳酸酯碎粒材料，通过电热干燥箱中高温快速烘烤，混料装置设置在密闭厂房中，厂房中设置气流引导净化机构。
步骤二中，液体压力感应元件采用平面膜压力传感器，搅拌辊为中轴侧支杆装置。
步骤三中，喷淋头和吹风机中均通过温控元件控制，风冷区间的管道壳体上固定嵌入温度感应元件，高温触发温控机制。
步骤四中高效制冷剂利用空调循环式制冷，将冷气流管道螺旋缠绕在排料筒外部，通过接触热传递使排料筒壳体降温。
步骤三中制造出的高温水收集，利用热电转换装置，实现对混料机构的驱动电机进行供电，以及步骤六中的捆状PC棒干燥工作。
步骤六中切割刀片上设置震动感应元件，感应刀片冲击PC棒时产生的震动，震动幅度在规定范围内，可以进行持续切割工作。
步骤七中对同一袋中PC原料进行等量分堆，每堆单独进行不同的质地检测实验，排除外界环境因素干扰。
步骤八中，PC材料封装存储过程中，在封装区间中设置静电接地机构，每袋PC材料封装前进行最后静电消除工序。
表1未改性PC材料与实施例测试结果
Figure BDA0003314209270000061
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 (9)

1.一种耐低温抗冲击PC复合材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：初步混料，按配比将提供的聚碳酸酯、增韧剂、抗氧剂、润滑剂进行混合搅拌，通过在厂房中设置大型搅料桶，进行大批量混料生产；
步骤二：混料高温熔化，将混合碎料注入到高温熔融炉中，向熔融炉中注入色粉，熔融炉中设置搅拌机构，通过在搅拌机构上设置液体流动压力感应元件，感应搅拌辊搅拌过程中的液体压力，混合碎料熔融过程中，搅拌棍感受压力逐渐下降，到达临界值时，感应元件将信号传输到熔融炉的阀门控制机构中，进行液体外排工作；
步骤三：液体初步冷却，液体通过管道注入到风冷加工区间，利用高速气流吹动管道，在管道上方设置水喷淋头，对管道进行水喷淋，实现管道的高效散热；
步骤四：软质材料挤出成棒，原料液体降温成稠状态，随后注入到挤压成型机中，在成型机出料口处设置排料筒，高效制冷机对排料筒进行冷却，棒状材料排出立即硬化；
步骤五：材料完全硬化，原料棒体收集成捆状，将整捆原料棒浸泡在水箱中，水箱中设置温控元件，感应到水位超过临界值，控制水箱排水工作和水箱注水工作；
步骤六：PC棒切割，将干燥后的捆状的PC棒摊铺开成板状，若干平行的PC棒移动通过刀片切割机构中，切割刀片采用冷气降温方式，且切割为上下刀片相向靠近切割，切割后生成的PC颗粒直接掉落到收集箱中，随后外排到接收PC颗粒袋中；
步骤七：PC材料检测，按照ASTM-D638条件下测量拉伸强度，按照ASTM-D790条件下测量弯曲强度，按照ASTM-D1238条件下测试熔融指数；
步骤八：合格产品封装存储，PC材料通过检测后，将PC袋装产品封装存储，存储环境为低温干燥环境，远离明火。
2.根据权利要求1所述的一种耐低温抗冲击PC复合材料制备方法，其特征在于：所述步骤一中，聚碳酸酯为经过干燥后的聚碳酸酯碎粒材料，通过电热干燥箱中高温快速烘烤，混料装置设置在密闭厂房中，厂房中设置气流引导净化机构。
3.根据权利要求1所述的一种耐低温抗冲击PC复合材料制备方法，其特征在于：所述步骤二中，液体压力感应元件采用平面膜压力传感器，搅拌辊为中轴侧支杆装置。
4.根据权利要求1所述的一种耐低温抗冲击PC复合材料制备方法，其特征在于：所述步骤三中，喷淋头和吹风机中均通过温控元件控制，风冷区间的管道壳体上固定嵌入温度感应元件，高温触发温控机制。
5.根据权利要求1所述的一种耐低温抗冲击PC复合材料制备方法，其特征在于：所述步骤四中高效制冷剂利用空调循环式制冷，将冷气流管道螺旋缠绕在排料筒外部，通过接触热传递使排料筒壳体降温。
6.根据权利要求1所述的一种耐低温抗冲击PC复合材料制备方法，其特征在于：所述步骤三中制造出的高温水收集，利用热电转换装置，实现对混料机构的驱动电机进行供电，以及步骤六中的捆状PC棒干燥工作。
7.根据权利要求1所述的一种耐低温抗冲击PC复合材料制备方法，其特征在于：所述步骤六中切割刀片上设置震动感应元件，感应刀片冲击PC棒时产生的震动，震动幅度在规定范围内，可以进行持续切割工作。
8.根据权利要求1所述的一种耐低温抗冲击PC复合材料制备方法，其特征在于：所述步骤七中对同一袋中PC原料进行等量分堆，每堆单独进行不同的质地检测实验，排除外界环境因素干扰。
9.根据权利要求1所述的一种耐低温抗冲击PC复合材料制备方法，其特征在于：所述步骤八中，PC材料封装存储过程中，在封装区间中设置静电接地机构，每袋PC材料封装前进行最后静电消除工序。
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