CN115011038A - 一种聚丙烯化工填料生产工艺 - Google Patents

一种聚丙烯化工填料生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种聚丙烯化工填料生产工艺，涉及填料生产技术领域。该一种聚丙烯化工填料生产工艺，包括以下步骤：S1、首先将聚丙烯、炭黑按对应百分比质量加入至高温熔化釜内，在150～180摄氏度下加热10～20分钟，再将产物置于双螺杆挤出机挤出造粒，得到聚丙烯粒料A；S2、将聚丙烯粒料A以及石墨烯加入混合室中。通过填料模具挤出成形，最后将注塑出的生物填料在充磁机上充磁，对溶液进行磁化处理，能够改变溶液在聚丙烯填料表面的润湿性能，提高分离效率，降低生产成本，对填料进行变性，利用受阻酚类抗氧剂以及石墨烯具有较好的耐热性和抗老化性的特点，提高电缆护套自身的耐热性和耐老化能力。

Description

一种聚丙烯化工填料生产工艺
技术领域
本发明涉及填料生产技术领域，具体为一种聚丙烯化工填料生产工艺。
背景技术
化工填料是填料塔中气液接触的基本构件，在很多行业都运用广泛，具有优异的耐酸耐热性能，能耐除氢氟酸以外的各种无机酸、有机酸及有机溶剂的腐蚀，可在各种高，低场合使用，其性能的优劣是决定填料塔操作性能的主要因素。
而聚丙烯作为一种具有耐腐蚀功能的材料可用于制作填料，聚丙烯填料明显的缺点是表面润湿性能差，聚丙烯填料的有效润湿面积仅为同类规格陶瓷填料的四分之一，由于其润湿性能差，故传质效率较低，使应用受到一定的限制，采用液相化学法处理聚丙烯填料表面，虽可提高其表面润湿性能，但处理过程较繁，成本较高，且因有废酸液排放，带来一定的环保问题，且自身的抗老化性以及耐热度较差。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种聚丙烯化工填料生产工艺，解决了现有聚丙烯填料明显的缺点是表面润湿性能差、液相化学法处理过程较繁，成本较高以及自身抗老化性较差的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种聚丙烯化工填料，包括以下百分比的原料：炭黑5～8％、聚丙烯20～25％、硝基苯重氮盐12～18％、石墨烯7～10％、磁粉5～8％、蒸馏水余量。
优选的，一种聚丙烯化工填料生产工艺，包括以下步骤：
S1、首先将聚丙烯、炭黑按对应百分比质量加入至高温熔化釜内，在150～180摄氏度下加热10～20分钟，再将产物置于双螺杆挤出机挤出造粒，得到聚丙烯粒料A；
S2、将聚丙烯粒料A以及石墨烯加入混合室中，以20～40转每分钟预混7～10分钟，至聚丙烯粒料A与石墨烯完全熔融，之后转速增加至100～120转每分钟共混12～15分钟，在高剪切作用下均匀混合，得到混合浆料A；
S3、取蒸馏水加入分散砂磨机中，用分散砂磨机在700～800转每分钟的转速下边搅拌边加入石墨烯，分散2～3小时后，逐渐加入混合浆料A，将产物置于离心机内，在4000～4200转每分钟转速下离心10～15分钟，分离出悬浮液后，得到固液混合物A；
S4、将固液混合物A以及无离子水置于搅拌釜内，在210～220摄氏度以及20～30转每分钟转速下混合搅拌2～3小时，搅拌2～2.5小时后加入对应质量份数的有机硅丙烯酸酯置于搅拌釜内，得到固液混合物B，与硝基苯重氮盐在300～350摄氏度无氧环境下静置反应2～2.5小时，反应1～1.5小时后加入增塑剂与抗老化剂，得到混合物C；
S5、将粉末状的磁粉与固液混合物A投入到注塑机中，通过填料模具挤出成形，最后将注塑出的生物填料在充磁机上充磁，得到改性化工填料。
优选的，所述S1步骤中，所述双螺杆挤出机转速为180～200转速，内部加热温度为100～120摄氏度，压力为1～1.2兆帕。
优选的，所述S1步骤中，得到聚丙烯粒料A后置于惰性气体内冷却至室温。
优选的，所述S2步骤中，所述混炼室的温度提前预热至220～240摄氏度。
优选的，所述S2步骤中，混合室内部混合转速在预混结束后每5分钟增加20转。
优选的，所述S4步骤中，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯，所述抗老化剂为受阻酚类抗氧剂。
优选的，所述S4步骤中，所述固液混合物A与无离子水的比例为1：1.5。
(三)有益效果
本发明提供了一种聚丙烯化工填料生产工艺。具备以下有益效果：
1、本发明通过将固液混合物A以及无离子水置于搅拌釜内，在210～220摄氏度以及20～30转每分钟转速下混合搅拌2～3小时，搅拌2～2.5小时后加入对应质量份数的有机硅丙烯酸酯置于搅拌釜内，得到固液混合物B，与硝基苯重氮盐在300～350摄氏度无氧环境下静置反应2～2.5小时，反应1～1.5小时后加入增塑剂与抗老化剂，将粉末状的磁粉与固液混合物A投入到注塑机中，通过填料模具挤出成形，最后将注塑出的生物填料在充磁机上充磁，对溶液进行磁化处理，能够改变溶液在聚丙烯填料表面的润湿性能，提高分离效率，降低生产成本。
2、本发明通过用分散砂磨机在700～800转每分钟的转速下边搅拌边加入石墨烯，分散2～3小时后，逐渐加入混合浆料A，将产物置于离心机内，在4000～4200转每分钟转速下离心10～15分钟，分离出悬浮液后，得到固液混合物A，与硝基苯重氮盐在300～350摄氏度无氧环境下静置反应2～2.5小时，反应1～1.5小时后加入增塑剂与抗老化剂，对填料进行变性，利用受阻酚类抗氧剂以及石墨烯具有较好的耐热性和抗老化性的特点，提高电缆护套自身的耐热性和耐老化能力。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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。
实施例一：
本发明实施例提供一种聚丙烯化工填料，包括以下百分比的原料：炭黑6％、聚丙烯22％、硝基苯重氮盐15％、石墨烯8％、磁粉5％、蒸馏水44％。
本发明实施例提供一种聚丙烯化工填料生产工艺，包括以下步骤：
S1、首先将聚丙烯、炭黑按对应百分比质量加入至高温熔化釜内，在160摄氏度下加热15分钟，再将产物置于双螺杆挤出机挤出造粒，双螺杆挤出机转速为180转速，内部加热温度为100摄氏度，压力为1兆帕，得到聚丙烯粒料A，得到聚丙烯粒料A后置于惰性气体内冷却至室温，得到聚丙烯粒料A后置于惰性气体内冷却至室温；
S2、混炼室的温度提前预热至220摄氏度，将聚丙烯粒料A以及石墨烯加入混合室中，以20转每分钟预混7分钟，至聚丙烯粒料A与石墨烯完全熔融，混合室内部混合转速在预混结束后每5分钟增加20转，之后转速增加至100转每分钟共混12分钟，在高剪切作用下均匀混合，得到混合浆料A；
S3、取蒸馏水加入分散砂磨机中，用分散砂磨机在700转每分钟的转速下边搅拌边加入石墨烯，分散2小时后，逐渐加入混合浆料A，将产物置于离心机内，在4000转每分钟转速下离心10分钟，分离出悬浮液后，得到固液混合物A；
S4、将固液混合物A以及无离子水置于搅拌釜内，固液混合物A与无离子水的比例为1：1.5，在210摄氏度以及20转每分钟转速下混合搅拌2小时，搅拌2小时后加入对应质量份数的有机硅丙烯酸酯置于搅拌釜内，得到固液混合物B，与硝基苯重氮盐在300摄氏度无氧环境下静置反应2小时，反应1小时后加入增塑剂与抗老化剂，增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯，抗老化剂为受阻酚类抗氧剂，对填料进行变性，利用受阻酚类抗氧剂以及石墨烯具有较好的耐热性和抗老化性的特点，提高电缆护套自身的耐热性和耐老化能力，得到混合物C；
S5、将粉末状的磁粉与固液混合物A投入到注塑机中，通过填料模具挤出成形，最后将注塑出的生物填料在充磁机上充磁，对溶液进行磁化处理，能够改变溶液在聚丙烯填料表面的润湿性能，提高分离效率，降低生产成本，得到改性化工填料。
实施例二：
本发明实施例提供一种聚丙烯化工填料，包括以下百分比的原料：炭黑5％、聚丙烯25％、硝基苯重氮盐18％、石墨烯10％、磁粉8％、蒸馏水34％。
本发明实施例提供一种聚丙烯化工填料生产工艺，包括以下步骤：
S1、首先将聚丙烯、炭黑按对应百分比质量加入至高温熔化釜内，在180摄氏度下加热20分钟，再将产物置于双螺杆挤出机挤出造粒，双螺杆挤出机转速为200转速，内部加热温度为120摄氏度，压力为1.2兆帕，得到聚丙烯粒料A，得到聚丙烯粒料A后置于惰性气体内冷却至室温，得到聚丙烯粒料A后置于惰性气体内冷却至室温；
S2、混炼室的温度提前预热至240摄氏度，将聚丙烯粒料A以及石墨烯加入混合室中，以40转每分钟预混10分钟，至聚丙烯粒料A与石墨烯完全熔融，混合室内部混合转速在预混结束后每5分钟增加20转，之后转速增加至120转每分钟共混15分钟，在高剪切作用下均匀混合，得到混合浆料A；
S3、取蒸馏水加入分散砂磨机中，用分散砂磨机在800转每分钟的转速下边搅拌边加入石墨烯，分散3小时后，逐渐加入混合浆料A，将产物置于离心机内，在4200转每分钟转速下离心15分钟，分离出悬浮液后，得到固液混合物A；
S4、将固液混合物A以及无离子水置于搅拌釜内，固液混合物A与无离子水的比例为1：1.5，在220摄氏度以及30转每分钟转速下混合搅拌3小时，搅拌2.5小时后加入对应质量份数的有机硅丙烯酸酯置于搅拌釜内，得到固液混合物B，与硝基苯重氮盐在350摄氏度无氧环境下静置反应2.5小时，反应1.5小时后加入增塑剂与抗老化剂，增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯，抗老化剂为受阻酚类抗氧剂，对填料进行变性，利用受阻酚类抗氧剂以及石墨烯具有较好的耐热性和抗老化性的特点，提高电缆护套自身的耐热性和耐老化能力，得到混合物C；
S5、将粉末状的磁粉与固液混合物A投入到注塑机中，通过填料模具挤出成形，最后将注塑出的生物填料在充磁机上充磁，对溶液进行磁化处理，能够改变溶液在聚丙烯填料表面的润湿性能，提高分离效率，降低生产成本，得到改性化工填料。
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 (8)

1.一种聚丙烯化工填料，其特征在于：包括以下百分比的原料：炭黑5～8％、聚丙烯20～25％、硝基苯重氮盐12～18％、石墨烯7～10％、磁粉5～8％、蒸馏水余量。
2.根据权利要求1所述的一种聚丙烯化工填料生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1、首先将聚丙烯、炭黑按对应百分比质量加入至高温熔化釜内，在150～180摄氏度下加热10～20分钟，再将产物置于双螺杆挤出机挤出造粒，得到聚丙烯粒料A；
S2、将聚丙烯粒料A以及石墨烯加入混合室中，以20～40转每分钟预混7～10分钟，至聚丙烯粒料A与石墨烯完全熔融，之后转速增加至100～120转每分钟共混12～15分钟，在高剪切作用下均匀混合，得到混合浆料A；
S3、取蒸馏水加入分散砂磨机中，用分散砂磨机在700～800转每分钟的转速下边搅拌边加入石墨烯，分散2～3小时后，逐渐加入混合浆料A，将产物置于离心机内，在4000～4200转每分钟转速下离心10～15分钟，分离出悬浮液后，得到固液混合物A；
S4、将固液混合物A以及无离子水置于搅拌釜内，在210～220摄氏度以及20～30转每分钟转速下混合搅拌2～3小时，搅拌2～2.5小时后加入对应质量份数的有机硅丙烯酸酯置于搅拌釜内，得到固液混合物B，与硝基苯重氮盐在300～350摄氏度无氧环境下静置反应2～2.5小时，反应1～1.5小时后加入增塑剂与抗老化剂，得到混合物C；
S5、将粉末状的磁粉与固液混合物A投入到注塑机中，通过填料模具挤出成形，最后将注塑出的生物填料在充磁机上充磁，得到改性化工填料。
3.根据权利要求2所述的一种聚丙烯化工填料生产工艺，其特征在于：所述S1步骤中，所述双螺杆挤出机转速为180～200转速，内部加热温度为100～120摄氏度，压力为1～1.2兆帕。
4.根据权利要求2所述的一种聚丙烯化工填料生产工艺，其特征在于：所述S1步骤中，得到聚丙烯粒料A后置于惰性气体内冷却至室温。
5.根据权利要求2所述的一种聚丙烯化工填料生产工艺，其特征在于：所述S2步骤中，所述混炼室的温度提前预热至220～240摄氏度。
6.根据权利要求2所述的一种聚丙烯化工填料生产工艺，其特征在于：所述S2步骤中，混合室内部混合转速在预混结束后每5分钟增加20转。
7.根据权利要求2所述的一种聚丙烯化工填料生产工艺，其特征在于：所述S4步骤中，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯，所述抗老化剂为受阻酚类抗氧剂。
8.根据权利要求2所述的一种聚丙烯化工填料生产工艺，其特征在于：所述S4步骤中，所述固液混合物A与无离子水的比例为1：1.5。
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