CN115260734A - 一种耐磨抗变形pok塑料棒材及其制备方法 - Google Patents

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CN115260734A CN202211182236.2A CN202211182236A CN115260734A CN 115260734 A CN115260734 A CN 115260734A CN 202211182236 A CN202211182236 A CN 202211182236A CN 115260734 A CN115260734 A CN 115260734A
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    • C08K2201/011Nanostructured additives

Abstract

本发明涉及塑料加工技术领域,且公开了一种耐磨抗变形POK塑料棒材的制备方法,将POK树脂、改性后的填充剂、抗氧剂、润滑剂、成核剂、POE树脂混合,混合均匀后,得到混合物料,将混合物料加入到POK塑料棒材生产设备中制备得到耐磨抗变形POK塑料棒材,偶联剂上的Si‑OH和填充剂表面的‑OH脱水缩合后形成共价键,提高了填充剂的分散性,改善了填充剂在POK树脂基体中团聚,在POK树脂基体中形成均匀的力学网络,得到的POK塑料棒材具有优良的抗变形能力,赋予POK塑料棒材优良的耐磨性,同时在POK塑料棒材制备过程中具有加工方法简单,可行性好且技术易于控制的特点。

Description

一种耐磨抗变形POK塑料棒材及其制备方法
技术领域
本发明涉及塑料加工技术领域,具体为一种耐磨抗变形POK塑料棒材及其制备方法。
背景技术
POK(Polyketone)是一种乙烯、丙烯和一氧化碳的三元共聚的脂肪族聚酮,具有力学性能优良、阻隔性好的优点,在制造纤维、阻隔性包装和注塑制品等领域有着广泛的应用,是一种可降解的新型绿色聚合物材料,随着POK塑料产品在市场中占据份额的增加,其存在的缺口冲击强度不高、弯曲模量降低、加工性有待提高等缺陷,在很大程度上限制了POK塑料的应用,同时POK在加工过程中,采用注射成型模具的投资较大,精度难以保证,采用POK棒材半成品通过机械加工的方法制造的制品具有精度准确、结构多样的优点,本发明的目的是为了满足不同用户的需求采用挤出成型的方法制备POK塑料棒材。
中国专利CN112175345B公开了一种高抗冲耐磨短切玻璃纤维增强POK-HDPE复合材料,制备出的复合材料具有常温/低温冲击强度高、吸水率低、耐磨性好等优点,但是该方案中加入的短切玻璃纤维的量过多,容易造成团聚,影响复合材料的性能。开发出具有高耐磨性且抗变形能力强的POK塑料能够有效地扩大POK塑料的应用领域,具有重要的实际价值。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种耐磨抗变形POK塑料棒材及其制备方法,得到的POK塑料具有优良的耐磨性能和抗变形能力。
为了实现上述目的,本发明公开了一种耐磨抗变形POK塑料棒材的制备方法,包括以下步骤制备而成:
步骤(1)使用偶联剂对填充剂进行改性,将偶联剂和填充剂加入到无水乙醇中,超声分散,发生反应,反应结束后,抽滤,使用去离子水洗涤,在50℃真空干燥8h,干燥完成后,得到改性后的填充剂;
步骤(2)将POK树脂、改性后的填充剂、抗氧剂、润滑剂、成核剂、POE树脂进行混合,混合均匀后,得到混合物料,将混合物料在POK塑料棒材生产设备中进行加热挤出,得到耐磨抗变形POK塑料棒材。
优选地,步骤(2)中的混合为:将POK树脂、改性后的填充剂、抗氧剂、润滑剂、成核剂、POE树脂加入到高速混料机中进行高速混合;高速混合的转速为6000rpm/min,混合的时间为6min。
优选地,所述无水乙醇、偶联剂、填充剂的质量比为(2000-5000):(45-105):100。
优选地,所述反应的温度为60-80℃,反应的时间为12-24h。
优选地,所述偶联剂包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。
优选地,所述填充剂包括碳纳米管、石墨烯、氮化硅、碳化硅中的一种或几种。
优选地,所述POK树脂、改性后的填充剂、抗氧剂、润滑剂、成核剂、POE树脂的质量比为100:(2-8):(0.5-1. 2):(0.4-1):(1-3):(4-10)。
优选地,所述抗氧剂包括抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂BHT、抗氧剂1076、抗氧剂1098中的一种或几种。
优选地,所述润滑剂包括聚乙烯蜡、硅酮粉、硬脂酸钙、乙撑双硬脂酰胺、单硬脂酸甘油酯中的一种或几种。
优选地,所述成核剂包括庚二酸钙、2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠、对二甲基二亚苄基山梨醇、聚乙烯基环硅烷中的一种或几种。
优选地,所述加热挤出的温度为220-250℃。
优选地,所述的耐磨抗变形POK塑料棒材的方法制备得到的耐磨抗变形POK塑料棒材。
优选地,所述的耐磨抗变形POK塑料棒材在制备模具中的应用。
本发明还公开一种用于上述的耐磨抗变形POK塑料棒材的制备方法的POK塑料棒材生产设备,所述POK塑料棒材生产设备能对上述混合物料进行加热挤出处理。所述的制备耐磨抗变形POK塑料棒材的POK塑料棒材生产设备,包括挤出筒,所述挤出筒进料口设置有预热导料腔,所述预热导料腔对混合物料进行堆积和疏导;所述预热导料腔内部设置有推料组件,所述预热导料腔上方设置有预热进料组件,所述预热进料组件将混合物料中熔点较低的物质进行熔化;所述推料组件包括伸缩推料板,所述伸缩推料板与所述预热导料腔内壁滑动配合;所述伸缩推料板包括首板和尾板;推料驱动机构驱使所述伸缩推料板推料时,所述伸缩推料板处于竖直状态,并水平推动混合物料向所述挤出筒方向移动;所述伸缩推料板完成推料后,推料驱动机构驱使所述伸缩推料板复位时,所述首板先复位,所述尾板再复位;所述伸缩推料板由竖直状态至倾斜状态,再到竖直状态,保证下次混合物料落入所述预热导料腔内时,能够填满所述预热导料腔。
优选地,所述挤出筒内部设置有两个锥形螺杆,每个所述锥形螺杆中部均设置有搅拌破碎杆,两个所述锥形螺杆中部贴近设置,两个所述锥形螺杆较小的一端设置于所述挤出筒的出口处,所述挤出筒内壁设置有高温加热装置。
优选地,所述锥形螺杆另一端设置有传动箱,所述传动箱内部设置有传动杆,所述传动杆与所述锥形螺杆较大的一端连接,所述传动杆贯穿至所述传动箱外侧,且连接有锥齿轮,所述传动箱外侧设置有挤出电机,所述挤出电机输出轴设置有驱动齿轮,所述驱动齿轮位于两个所述锥齿轮中部,且与所述锥齿轮啮合设置。
优选地,所述挤出筒底部设置有支撑基座,所述支撑基座上方正对所述搅拌破碎杆的位置设置有支撑架,所述支撑架用于支撑所述挤出筒中部,所述挤出筒的出口端设置有出料输送板,所述出料输送板设置于所述支撑基座的上方。
优选地,所述预热导料腔位于所述传动箱的上方,所述预热导料腔一侧与所述挤出筒之间设置有导料通道,所述导料通道底部设置有导向楔台,所述导向楔台的较低的一端高于所述挤出筒的进口最低位。
优选地,所述推料驱动机构包括多个推料推杆,所述推料推杆用于推动所述伸缩推料板,所述伸缩推料板还包括中心板,所述首板和所述尾板分别位于所述中心板的上下两端,每个所述推料推杆输出端分别与所述首板、所述尾板和所述中心板连接。
优选地,所述首板和所述尾板的两侧边设置有导向凹槽,所述预热导料腔的内壁设置有与所述导向凹槽相对应的导向凸条,所述导向凹槽的上侧尾部设置有偏转导向槽,保证所述伸缩推料板复位时的倾斜,所述导向凸条一侧贴近所述偏转导向槽,使得所述导向凹槽与所述导向凸条始终闭合。
优选地,所述预热进料组件包括预热腔,所述预热腔底部设置有出料口,所述出料口正对所述预热导料腔设置,所述预热腔内部设置有预热辊,所述预热辊对混合物料加热的同时搅拌混合物料,所述预热腔上方设置有进料斗。
优选地,所述出料口底部设置有开合板,所述预热腔内壁设置有刮料板,所述预热腔外部周侧分别设置有往复驱动机构,所述往复驱动机构用于驱动所述刮料板。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
1.本发明中通过化学改性的方法使用偶联剂对填充剂进行改性,偶联剂上的Si-OH和填充剂表面的-OH脱水缩合后形成共价键,在很大程度上提高了填充剂的分散性,有效改善了填充剂在POK树脂基体中的团聚现象,均匀的分散在POK树脂中,在POK树脂基体中形成均匀的力学网络,形成的骨架架构在受到外力作用时,能够起到刚性支撑的作用,能够有效地应对应力冲击,能够快速复位,提高材料的拉伸强度、弯曲性能和缺口冲击强度,能够更有效地消除外力作用,得到的POK塑料棒材具有优良的抗变形能力,同时,使用偶联剂对填充剂进行改性,提高了填充剂和POK树脂间的结合力,使得填充剂能够牢牢的固定在POK树脂基体中,在摩擦过程中也不易脱落,赋予POK塑料棒材优良的耐磨性;
2.本发明中耐磨抗变形POK塑料棒材在POK塑料棒材生产设备中加工制备得到,加工方法简单,可行性好且技术易于控制,同时融合了填充剂的耐磨性,抗变形性,并且POE树脂是一种优良的弹性体,在受到外力作用时,具有优良的抗变形能力,添加到POK基体中,能够提高POK基体的抗变形能力;
3.本发明中POK塑料棒材生产设备在生产耐磨抗变形POK塑料棒材过程中,通过预热进料组件对混合物料进行预热,使混合物料内部熔点较低的物质先熔化,并与混合物料中的部分固体颗粒进行混合,避免固体颗粒在输送时发生分层现象,预热的处理,方便后续挤出筒对混合物料进行熔融;然后预热后的混合物料掉落到预热导料腔,首先在推料驱动机构的作用下,推料组件中伸缩推料板的尾板先向挤出筒方向移动,并拉动首板形成倾斜状态,预热后的混合物料掉落后,通过倾斜状态下的伸缩推料板先将物料导入预热导料腔与挤出筒的连接处,在此过程中,尾板进行复位,使得伸缩推料板处于竖直状态,然后在推料驱动机构的作用下,将预热的混合物料水平向挤出筒内推送;直至伸缩推料板移动至挤出筒的进口处时,伸缩推料板开始复位,伸缩推料板中的首板背后的推料驱动机构启动,带动首板先向后移动,此时首板与尾板之间开始拉伸,使得伸缩推料板再次倾斜,首板移动至初始位置时,预热进料组件中预热完成的第二段混合物料掉落至倾斜状态下的伸缩推料板上,然后再次向挤出筒内推送预热后的混合物料,保证了预热进料组件完成预热的混合物料能够均匀地落入预热导料腔内,进而保证挤出筒能够连续出料;
4.本发明中POK塑料棒材生产设备在生产耐磨抗变形POK塑料棒材过程中,通过中心板两侧的首板和尾板,在对预热导料腔内的混合物料向挤出筒方向推送时,首板、尾板向中心板收缩,首板和尾板背后的推料推杆使伸缩推料板处于竖直状态,并水平向挤出筒方向推动;当伸缩推料板回退复位时,首先首板背后的推料推杆带动首板向后移动,此时尾板背后的推料机构位置不变,进而在首板向后移动的作用下,使整个伸缩推料板逐渐倾斜,同时首板、尾板与中心板三者之间逐渐伸展,进而使得伸缩推料板能够完全倾斜的覆盖于预热导料腔的内部,此时预热进料组件向预热导料腔内排放预热后的混合物料,预热后的混合物料直接掉在倾斜状态下的伸缩推料板上,其中尾板倾斜时,其底部会向前移动,即尾板底部向前伸入导料通道的上方,进而掉落在倾斜状态下的伸缩推料板上的混合物料能够导入导料通道内;其中首板和尾板背后的推料推杆端部分别与首板和尾板转动连接,进而能够配合首板和尾板的倾斜和竖直状态之间的转换;
5.本发明中POK塑料棒材生产设备在生产耐磨抗变形POK塑料棒材过程中,通过首板和尾板的两侧边设置的导向凹槽,在伸缩推料板水平推动混合物料向挤出筒方向移动时,不会脱离预热导料腔,同时在伸缩推料板回退复位时,首板背后的推料推杆带动首板向后移动,尾板背后的推料推杆停止输出,此时首板向后移动,使得整个伸缩推料板开始倾斜,并且随着首板的后移,首板相对中心板以及尾板相对中心板向外侧伸展,即伸缩推料板整体伸展,使得倾斜后的伸缩推料板能够倾斜在预热导料腔的上方,在预热完成的第二段混合物料落在至预热导料腔上方时,首先掉落在倾斜状态的伸缩推料板上,并由倾斜的伸缩推料板将掉落的预热完成的第二段混合物料向导料通道方向输导,进而通过导料通道底部的导向楔台向挤出筒内送料;
6.本发明中POK塑料棒材生产设备在生产耐磨抗变形POK塑料棒材过程中,通过预热腔配合预热腔内部的预热辊对混合物料进行预热,使混合物料内部熔点较低的物质先熔化,并与混合物料中的部分固体颗粒进行混合,避免固体颗粒在后续输送时发生分层现象,以及在挤出筒对混合物料进行熔融时,能够快速完成熔融,避免直接熔融时,混合物料外部部分物料先熔化,内部物料还没熔化,方便后续挤出过程中,物料输送的流畅,避免造成出现卡壳现象,以及部分物料出现烧焦碳化的问题;在排放预热腔内预热完成的混合物料时,通过刮料板在往复驱动机构的作用下,使刮料板在预热腔内向下移动,将预热腔内没有完全掉落的物料刮下。
附图说明
图1为本发明中制备耐磨抗变形POK塑料棒材的流程图;
图2为本发明中POK塑料棒材生产设备的整体立体结构示意图;
图3为本发明中POK塑料棒材生产设备的整体内部部分剖视立体结构示意图;
图4为本发明中POK塑料棒材生产设备的预热导料腔内部剖视立体结构示意图;
图5为本发明中POK塑料棒材生产设备的预热进料组件内部剖视立体结构示意图;
图6为本发明中耐磨抗变形POK塑料棒材耐磨性能测试图;
图7为本发明中耐磨抗变形POK塑料棒材拉伸强度和弯曲强度测试图;
图8为本发明中耐磨抗变形POK塑料棒材缺口冲击强度测试图。
图中:1、挤出筒;11、锥形螺杆;12、搅拌破碎杆;13、传动箱;14、传动杆;15、锥齿轮;16、挤出电机;17、驱动齿轮;2、预热导料腔;21、导料通道;22、导向楔台;3、推料组件;31、伸缩推料板;311、首板;312、尾板;313、中心板;314、导向凹槽;315、导向凸条;316、偏转导向槽;4、预热进料组件;41、预热腔;42、出料口;43、预热辊;44、开合板;45、刮料板;46、往复驱动机构;5、推料推杆;6、支撑基座;61、支撑架;62、出料输送板。
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1
一种耐磨抗变形POK塑料棒材的制备方法,包括以下步骤制备而成:
(1)将质量比为2000:45:100的无水乙醇、偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷、填充剂碳纳米管混合,超声分散均匀后,在80℃发生反应,反应的时间为12h,反应结束后,抽滤,使用去离子水洗涤,在50℃真空干燥8h,干燥完成后,得到改性后的碳纳米管;
(2)将质量比为100:2:0.5:0.4:1:4的POK树脂、改性后的碳纳米管、抗氧剂1010、润滑剂聚乙烯蜡、成核剂庚二酸钙、POE树脂加入到高速混料机中进行混合,混合的转速为6000rpm/min,混合的时间为6min,混合均匀后,得到混合物料,将混合物料进行加热挤出,得到耐磨抗变形POK塑料棒材;其中,加热挤出中加热的温度为220℃。
实施例2
一种耐磨抗变形POK塑料棒材的制备方法,包括以下步骤制备而成:
(1)将质量比为3000:70:100的无水乙醇、偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷、填充剂碳纳米管混合,超声分散均匀后,在70℃发生反应,反应的时间为18h,反应结束后,抽滤,使用去离子水洗涤,在50℃真空干燥8h,干燥完成后,得到改性后的碳纳米管;
(2)将质量比为100:4:0.8:0.6:1.8:6的POK树脂、改性后的碳纳米管、抗氧剂1010、润滑剂聚乙烯蜡、成核剂庚二酸钙、POE树脂加入到高速混料机中进行混合,混合的转速为6000rpm/min,混合的时间为6min,混合均匀后,得到混合物料,将混合物料进行加热挤出,得到耐磨抗变形POK塑料棒材;其中,加热挤出中加热的温度为220℃。
实施例3
一种耐磨抗变形POK塑料棒材的制备方法,包括以下步骤制备而成:
(1)将质量比为4000:95:100的无水乙醇、偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷、填充剂碳纳米管混合,超声分散均匀后,在70℃发生反应,反应的时间为18h,反应结束后,抽滤,使用去离子水洗涤,在50℃真空干燥8h,干燥完成后,得到改性后的碳纳米管;
(2)将质量比为100:6:1:0.8:2.5:8的POK树脂、改性后的碳纳米管、抗氧剂1010、润滑剂聚乙烯蜡、成核剂庚二酸钙、POE树脂加入到高速混料机中进行混合,混合的转速为6000rpm/min,混合的时间为6min,混合均匀后,得到混合物料,将混合物料进行加热挤出,得到耐磨抗变形POK塑料棒材;其中,加热挤出中加热的温度为220℃。
实施例4
一种耐磨抗变形POK塑料棒材的制备方法,包括以下步骤制备而成:
(1)将质量比为5000:105:100的无水乙醇、偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷、填充剂碳纳米管混合,超声分散均匀后,在80℃发生反应,反应的时间为12h,反应结束后,抽滤,使用去离子水洗涤,在50℃真空干燥8h,干燥完成后,得到改性后的碳纳米管;
(2)将质量比为100:8:1.2:1:3:10的POK树脂、改性后的碳纳米管、抗氧剂1010、润滑剂聚乙烯蜡、成核剂庚二酸钙、POE树脂加入到高速混料机中进行混合,混合的转速为6000rpm/min,混合的时间为6min,混合均匀后,得到混合物料,将混合物料进行加热挤出,得到耐磨抗变形POK塑料棒材;其中,加热挤出中加热的温度为250℃。
实施例5
一种耐磨抗变形POK塑料棒材的制备方法,包括以下步骤制备而成:
(1)将质量比为4000:95:100的无水乙醇、偶联剂γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、填充剂碳纳米管混合,超声分散均匀后,在70℃发生反应,反应的时间为18h,反应结束后,抽滤,使用去离子水洗涤,在50℃真空干燥8h,干燥完成后,得到改性后的碳纳米管;
(2)将质量比为100:6:1:0.8:2.5:8的POK树脂、改性后的碳纳米管、抗氧剂1010、润滑剂聚乙烯蜡、成核剂庚二酸钙、POE树脂加入到高速混料机中进行混合,混合的转速为6000rpm/min,混合的时间为6min,混合均匀后,得到混合物料,将混合物料进行加热挤出,得到耐磨抗变形POK塑料棒材;其中,加热挤出中加热的温度为220℃。
实施例6
一种耐磨抗变形POK塑料棒材的制备方法,包括以下步骤制备而成:
(1)将质量比为4000:95:100的无水乙醇、偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、填充剂碳纳米管混合,超声分散均匀后,在70℃发生反应,反应的时间为18h,反应结束后,抽滤,使用去离子水洗涤,在50℃真空干燥8h,干燥完成后,得到改性后的碳纳米管;
(2)将质量比为100:6:1:0.8:2.5:8的POK树脂、改性后的碳纳米管、抗氧剂1010、润滑剂聚乙烯蜡、成核剂庚二酸钙、POE树脂加入到高速混料机中进行混合,混合的转速为6000rpm/min,混合的时间为6min,混合均匀后,得到混合物料,将混合物料进行加热挤出,得到耐磨抗变形POK塑料棒材;其中,加热挤出中加热的温度为220℃。
实施例7
一种耐磨抗变形POK塑料棒材的制备方法,包括以下步骤制备而成:
(1)将质量比为4000:95:100的无水乙醇、偶联剂γ-巯丙基三甲氧基硅烷、填充剂碳纳米管混合,超声分散均匀后,在70℃发生反应,反应的时间为18h,反应结束后,抽滤,使用去离子水洗涤,在50℃真空干燥8h,干燥完成后,得到改性后的碳纳米管;
(2)将质量比为100:6:1:0.8:2.5:8的POK树脂、改性后的碳纳米管、抗氧剂1010、润滑剂聚乙烯蜡、成核剂庚二酸钙、POE树脂加入到高速混料机中进行混合,混合的转速为6000rpm/min,混合的时间为6min,混合均匀后,得到混合物料,将混合物料进行加热挤出,得到耐磨抗变形POK塑料棒材;其中,加热挤出中加热的温度为220℃。
实施例8
一种耐磨抗变形POK塑料棒材的制备方法,包括以下步骤制备而成:
(1)将质量比为4000:95:100的无水乙醇、偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷、填充剂碳纳米管混合,超声分散均匀后,在70℃发生反应,反应的时间为18h,反应结束后,抽滤,使用去离子水洗涤,在50℃真空干燥8h,干燥完成后,得到改性后的碳纳米管;
(2)将质量比为100:6:1:0.8:2.5:8的POK树脂、改性后的碳纳米管、抗氧剂168、润滑剂聚乙烯蜡、成核剂庚二酸钙、POE树脂加入到高速混料机中进行混合,混合的转速为6000rpm/min,混合的时间为6min,混合均匀后,得到混合物料,将混合物料进行加热挤出,得到耐磨抗变形POK塑料棒材;其中,加热挤出中加热的温度为220℃。
实施例9
一种耐磨抗变形POK塑料棒材的制备方法,包括以下步骤制备而成:
(1)将质量比为4000:95:100的无水乙醇、偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷、填充剂碳纳米管混合,超声分散均匀后,在70℃发生反应,反应的时间为18h,反应结束后,抽滤,使用去离子水洗涤,在50℃真空干燥8h,干燥完成后,得到改性后的碳纳米管;
(2)将质量比为100:6:1:0.8:2.5:8的POK树脂、改性后的碳纳米管、抗氧剂BHT、润滑剂聚乙烯蜡、成核剂庚二酸钙、POE树脂加入到高速混料机中进行混合,混合的转速为6000rpm/min,混合的时间为6min,混合均匀后,得到混合物料,将混合物料进行加热挤出,得到耐磨抗变形POK塑料棒材;其中,加热挤出中加热的温度为220℃。
实施例10
一种耐磨抗变形POK塑料棒材的制备方法,包括以下步骤制备而成:
(1)将质量比为4000:95:100的无水乙醇、偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅、填充剂碳纳米管混合,超声分散均匀后,在70℃发生反应,反应的时间为18h,反应结束后,抽滤,使用去离子水洗涤,在50℃真空干燥8h,干燥完成后,得到改性后的碳纳米管;
(2)将质量比为100:6:1:0.8:2.5:8的POK树脂、改性后的碳纳米管、抗氧剂1076、润滑剂聚乙烯蜡、成核剂庚二酸钙、POE树脂加入到高速混料机中进行混合,混合的转速为6000rpm/min,混合的时间为6min,混合均匀后,得到混合物料,将混合物料进行加热挤出,得到耐磨抗变形POK塑料棒材;其中,加热挤出中加热的温度为220℃。
实施例11
一种耐磨抗变形POK塑料棒材的制备方法,包括以下步骤制备而成:
(1)将质量比为4000:95:100的无水乙醇、偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷、填充剂碳纳米管混合,超声分散均匀后,在70℃发生反应,反应的时间为18h,反应结束后,抽滤,使用去离子水洗涤,在50℃真空干燥8h,干燥完成后,得到改性后的碳纳米管;
(2)将质量比为100:6:1:0.8:2.5:8的POK树脂、改性后的碳纳米管、抗氧剂1098、润滑剂聚乙烯蜡、成核剂庚二酸钙、POE树脂加入到高速混料机中进行混合,混合的转速为6000rpm/min,混合的时间为6min,混合均匀后,得到混合物料,将混合物料进行加热挤出,得到耐磨抗变形POK塑料棒材;其中,加热挤出中加热的温度为220℃。
对比例1
一种耐磨抗变形POK塑料棒材的制备方法,包括以下步骤制备而成:
将质量比为100:6:1:0.8:2.5:8的POK树脂、碳纳米管、抗氧剂1010、润滑剂聚乙烯蜡、成核剂庚二酸钙、POE树脂加入到高速混料机中进行混合,混合的转速为6000rpm/min,混合的时间为6min,混合均匀后,得到混合物料,将混合物料进行加热挤出,得到耐磨抗变形POK塑料棒材;其中,加热挤出中加热的温度为220℃。
对比例2
一种耐磨抗变形POK塑料棒材的制备方法,包括以下步骤制备而成:
(1)将质量比为4000:95:100的无水乙醇、偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷、填充剂碳纳米管混合,超声分散均匀后,在70℃发生反应,反应的时间为18h,反应结束后,抽滤,使用去离子水洗涤,在50℃真空干燥8h,干燥完成后,得到改性后的碳纳米管;
(2)将质量比为100:6:1:0.8:2.5的POK树脂、改性后的碳纳米管、抗氧剂1010、润滑剂聚乙烯蜡、成核剂庚二酸钙加入到高速混料机中进行混合,混合的转速为6000rpm/min,混合的时间为6min,混合均匀后,得到混合物料,将混合物料进行加热挤出,得到耐磨抗变形POK塑料棒材;其中,加热挤出中加热的温度为220℃。
对比例3
一种耐磨抗变形POK塑料棒材的制备方法,包括以下步骤制备而成:
(1)将质量比为4000:95:100的无水乙醇、偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷、填充剂碳纳米管混合,超声分散均匀后,在70℃发生反应,反应的时间为18h,反应结束后,抽滤,使用去离子水洗涤,在50℃真空干燥8h,干燥完成后,得到改性后的碳纳米管;
(2)将质量比为100:6:0.8:2.5:8的POK树脂、改性后的碳纳米管、润滑剂聚乙烯蜡、成核剂庚二酸钙、POE树脂加入到高速混料机中进行混合,混合的转速为6000rpm/min,混合的时间为6min,混合均匀后,得到混合物料,将混合物料进行加热挤出,得到耐磨抗变形POK塑料棒材;其中,加热挤出中加热的温度为220℃。
本发明中各实施例中使用的碳纳米管为羟基化的碳纳米管,由北京德科岛金科技有限公司提供,型号为CNT204碳纳米管;POE树脂由日本三井化学株式会社生产,货号为DF610;POK树脂由韩国晓星株式会社生产,型号为M630A;庚二酸钙为庚二酸钙一水合物,由安庆飞凯新材料有限公司提供,CAS号:19455-79-9;聚乙烯蜡由常州荣奥化工新材料有限公司提供,型号:RA-2326。
对实施例1-11和对比例1-3中制备得到的POK塑料棒材进行相关性能测试:
(1)耐磨性能测试:将实施例1-11和对比例1-3中制备得到的POK塑料棒材加工成80mm×10mm×4mm的长条试样;
1)磨耗量测试,磨耗的测试参考GB/T 5478-2008,测试过程中,两边的砝码各1000g,5000圈,转速为60rpm/min,Ø100mm,厚度为3mm的圆片,在莱博特LBT-5612塑料taber线性耐磨耗试验仪上进行磨耗量测试,每种试样测试5次,计算平均值;
2)摩擦系数测试,摩擦系数的测试参考GB/T 3960-2016,测试过程中,试验环的转速为200rpm/min,磨损时间为2h,负荷为196N,在恒旭MM-2H型轻质塑料环块摩擦磨损试验机上进行摩擦系数测试,每种试样测试5次,计算平均值;
耐磨性能测试结果如表1所示。
表1 POK塑料棒材耐磨性测试表
Figure 555046DEST_PATH_IMAGE001
根据表1实施例和对比例的实验数据可以看出:改性后的填充剂、抗氧剂、润滑剂、成核剂、POE树脂含量的变化以及反应过程中温度的变化,对POK塑料棒材耐磨性有着很大的影响,随着改性后的填充剂、抗氧剂、润滑剂、成核剂、POE树脂含量的增加,POK塑料棒材耐磨性有着较大的提高,实施例4中的磨耗量低至217.0mg,实施例3中的耐摩擦系数低至0.0815,其中使用γ-氨丙基三乙氧基硅烷作为偶联剂的实施例中,氨基和POK基体间能够更好的形成氢键,提高了相容性;对比例1中的POK塑料棒材中添加的填充剂未进行改性,对比例2中的POK塑料棒材中未添加POE树脂,其耐磨性能较实施例均有着很大程度的降低,对比例3中的POK塑料棒材中未添加抗氧剂,对耐磨性能影响不大;其中对比例2的磨损量达到了247.5mg,耐摩擦系数高达0.0849,充分说明实施例1-11方案中具有更加优异的综合性能;
(2)抗变形能力测试:
1)拉伸性能测试:拉伸性能测试标准参考GB/T 1040塑料拉伸性能,将实施例1-11和对比例1-3中制备得到的POK塑料棒材加工成厚度为4mm的1A型哑铃状试样,夹持试样的两端,在万能试验机WDW-1000G上进行相应的拉力性能测试,以10mm/min的速度进行拉伸,记录拉伸强度,每种试样测试5次,计算平均值;
2)缺口冲击强度测试:缺口冲击强度性能测试标准参考GB/T 1843-2008塑料悬臂梁冲击强度的测定,分别将实施例1-11和对比例1-3中制备得到的POK塑料棒材加工成缺口底部半径为0.25mm的A型试样,在XCJD型号摆锤冲击实验机上进行缺口冲击强度测试,固定试样,释放摆锤,记录缺口冲击强度,每种试样测试5次,计算平均值;
3)弯曲强度测试:弯曲强度性能测试标准参考GB/T 9341-2008,将实施例1-11和对比例1-3中制备得到的POK塑料棒材加工成80mm×10mm×4mm的长条试样,在济南文腾WDW-E电子拉力试验机上进行弯曲强度测试,试验速率为2mm/min,跨度为64mm,每种试样测试5次,计算平均值;
抗变形能力测试结果如表2所示。
表2 POK塑料棒材抗变形性能测试表
Figure 741308DEST_PATH_IMAGE002
根据表2实施例和对比例的实验数据可以看出:随着改性后的填充剂、抗氧剂、润滑剂、成核剂、POE树脂含量的变化以及反应过程中温度的变化,对POK塑料棒材抗变形性能有着很大的影响,随着改性后的填充剂、抗氧剂、润滑剂、成核剂、POE树脂含量的增加,POK塑料棒材抗变形性能有着较大的提高,其中实施例4中拉伸强度能达到131.6MPa,缺口冲击强度能达到84.5kJ/m2,弯曲强度能达到191.3MPa。
实施例12
请参阅图2-5,一种POK塑料棒材生产设备,包括挤出筒1,挤出筒1进料口设置有预热导料腔2,预热导料腔2对混合物料进行堆积和疏导;预热导料腔2内部设置有推料组件3,预热导料腔2上方设置有预热进料组件4,预热进料组件4将混合物料中熔点较低的物质进行熔化;推料组件3包括伸缩推料板31,伸缩推料板31与预热导料腔2内壁滑动配合;伸缩推料板31包括首板311和尾板312;在推料驱动机构作用下,伸缩推料板31推料时,伸缩推料板31处于竖直状态,并水平推动混合物料向挤出筒1方向移动;伸缩推料板31完成推料后,在推料驱动机构驱使伸缩推料板31复位时,首板311先复位,尾板312再复位;伸缩推料板31由竖直状态至倾斜状态,再到竖直状态,保证下次混合物料落入预热导料腔2内时,能够填满预热导料腔2;通过预热进料组件4对混合物料进行预热,使混合物料内部熔点较低的物质先熔化,并与混合物料中的部分固体颗粒进行混合,避免固体颗粒在输送时发生分层现象,预热的处理,方便后续挤出筒1对混合物料进行熔融;然后预热后的混合物料掉落到预热导料腔2,首先在推料驱动机构的带动下,推料组件3中伸缩推料板31的尾板312先向挤出筒1方向移动,并拉动首板311形成倾斜状态,预热后的物料会掉落后,通过倾斜状态下的伸缩推料板31先将物料导入预热导料腔2与挤出筒1的连接处,在此过程中,尾板312进行复位,使得伸缩推料板31处于竖直状态,然后在推料驱动机构的带动下,将预热的混合物料水平向挤出筒1内推送;直至伸缩推料板31移动至挤出筒1的进口处时,伸缩推料板31开始复位,伸缩推料板31中的首板311背后的推料驱动机构启动,带动首板311先向后移动,此时首板311与尾板312之间开始拉伸,使得伸缩推料板31再次倾斜,首板311移动至初始位置时,预热进料组件4中预热完成的第二段混合物料掉落至倾斜状态下的伸缩推料板31上,然后再次向挤出筒1内推送预热后的混合物料,保证了预热进料组件4完成预热的混合物料能够均匀地落入预热导料腔2内,进而保证挤出筒1能够连续出料。
进一步,在本发明中,该POK塑料棒材生产设备能用于上述实施例、对比例中混合物料的加热挤出处理。将混合物料加入到预热进料组件4进行预热处理,预热处理的温度为170-190℃,混合物料中熔点较低的抗氧剂、润滑剂、POE树脂先熔化,避免了混合物料中未熔化的改性后的填充剂、POK树脂在输送时发生分层现象,预热处理后,预热后的混合物料掉落到预热导料腔2内,再通过推料组件3将预热后的混合物料推送至挤出筒1中,在挤出筒1中熔融,熔融温度为220-250℃,此时POK树脂熔融,熔融后的POK树脂和经预热熔融的抗氧剂、润滑剂、POE树脂以及混合物料中的其他物料混合均匀,并由挤出筒1出口挤出,得到耐磨抗变形POK塑料棒材。
进一步地,挤出筒1内部设置有两个锥形螺杆11,每个锥形螺杆11中部均设置有搅拌破碎杆12,两个锥形螺杆11中部贴近设置,两个锥形螺杆11较小的一端设置于挤出筒1的出口处,挤出筒1内壁设置有高温加热装置;通过两个锥形螺杆11的转动下,将输送至挤出筒1内的混合物料向挤出筒1的出口输送,输送过程中高温加热装置对挤出筒1内的混合物料进行熔融处理,当熔融处理的混合物料输送至挤出筒1中部位置的搅拌破碎杆12处时,在搅拌破碎杆12的作用下,对熔融处理的混合物料进行搅拌,并对熔融处理的混合物料中部一些没有熔融的物料进行破碎,使其与外部熔融的物料进一步混合,保证熔融后的混合物料能够更加均匀;其中高温加热装置可以采用现有的双螺杆挤出机中的加热装置,也可以采用加热板、电热板设置在挤出筒1的内壁处,实现对混合物料的高温熔融。
进一步地,锥形螺杆11另一端设置有传动箱13,传动箱13内部设置有传动杆14,传动杆14与锥形螺杆11较大的一端连接,传动杆14贯穿至传动箱13外侧,且连接有锥齿轮15,传动箱13外侧设置有挤出电机16,挤出电机16输出轴设置有驱动齿轮17,驱动齿轮17位于两个锥齿轮15中部,且与锥齿轮15啮合设置;通过传动箱13内部的传动杆14将挤出电机16的动能传递给锥形螺杆11,进而使锥形螺杆11能够转动工作,首先挤出电机16转动时,通过其输出轴上设置的驱动齿轮17转动,进而通过带动与驱动齿轮17啮合设置的锥齿轮15转动,通过锥齿轮15同时带动锥形螺杆11转动,实现挤出电机16带动锥形螺杆11转动。
进一步地,挤出筒1底部设置有支撑基座6,支撑基座6上方正对搅拌破碎杆12的位置设置有支撑架61,支撑架61用于支撑挤出筒1中部,挤出筒1的出口端设置有出料输送板62,出料输送板62设置于支撑基座6的上方;通过位于搅拌破碎杆12位置的支撑架61对挤出筒1中部进行支撑,使得挤出筒1中熔融处理的混合物料在进行搅拌破碎时,挤出筒1更加稳定,通过位于挤出筒1出口端的出料输送板62,将挤出筒1挤出的棒材向外输送。
进一步地,预热导料腔2位于传动箱13的上方,预热导料腔2一侧与挤出筒1之间设置有导料通道21,导料通道21底部设置有导向楔台22,导向楔台22的较低的一端高于挤出筒1的进口最低位;利用预热导料腔2与挤出筒1之间的导料通道21,将预热导料腔2内的混合物料向挤出筒1内部进行输导,输导时,混合物料首先掉落在导向楔台22上,然后随着推料驱动机构对预热导料腔2内混合物料的推送,使得混合物料进入到挤出筒1内,同时在伸缩推料板31将前一份混合物料完全推送至导料通道21内时,在后一份混合物料掉落在倾斜的伸缩推料板31上,并由伸缩推料板31将后一份掉落的混合物料导入导料通道21内的前一份混合物料的上方,实现挤出筒1能够实现连续挤出。
进一步地,推料驱动机构包括多个推料推杆5,推料推杆5用于推动伸缩推料板31,伸缩推料板31还包括中心板313,首板311和尾板312分别位于中心板313的上下两端,每个推料推杆5输出端分别与首板311、尾板312和中心板313连接;通过中心板313两侧的首板311和尾板312,在对预热导料腔2内的混合物料向挤出筒1方向推送时,首板311、尾板312向中心板313收缩,首板311和尾板312背后的推料推杆5使伸缩推料板31处于竖直状态,并水平向挤出筒1方向推动;当伸缩推料板31回退复位时,首先首板311背后的推料推杆5带动首板311向后移动,此时尾板312背后的推料机构位置不变,进而在首板311向后移动的作用下,使整个伸缩推料板31逐渐倾斜,同时首板311、尾板312与中心板313三者之间逐渐伸展,进而使得伸缩推料板31能够完全倾斜的覆盖于预热导料腔2的内部,此时预热进料组件4向预热导料腔2内排放预热后的混合物料,预热后的混合物料直接掉在倾斜状态下的伸缩推料板31上,其中尾板312倾斜时,其底部会向前移动,即尾板312底部向前伸入导料通道21的上方,进而使得掉落在倾斜状态下的伸缩推料板31上的混合物料能够导入导料通道21内;其中首板311和尾板312背后的推料推杆5端部分别与首板311和尾板312转动连接,进而能够配合首板311和尾板312在倾斜和竖直状态之间的转换。
进一步地,首板311和尾板312的两侧边设置有导向凹槽314,预热导料腔2的内壁设置有与导向凹槽314相对应的导向凸条315,导向凹槽314的上侧尾部设置有偏转导向槽316,保证伸缩推料板31复位时的倾斜,导向凸条315一侧贴近偏转导向槽316,使得导向凹槽314与导向凸条315始终闭合;通过首板311和尾板312的两侧边设置的导向凹槽314,在伸缩推料板31水平推动混合物料向挤出筒1方向移动时,不会脱离预热导料腔2,同时在伸缩推料板31回退复位时,首板311背后的推料推杆5带动首板311向后移动,尾板312背后的推料推杆5停止输出,此时首板311向后移动,使得整个伸缩推料板31开始倾斜,并且随着首板311的后移,首板311相对中心板313以及尾板312相对中心板313向外侧伸展,即伸缩推料板31整体伸展,使得倾斜后的伸缩推料板31能够倾斜在预热导料腔2的上方,在预热完成的第二段混合物料落至预热导料腔2上方时,首先掉落在倾斜状态的伸缩推料板31上,并由倾斜的伸缩推料板31将掉落的预热完成的第二段混合物料向导料通道21方向输导,进而通过导料通道21底部的导向楔台22向挤出筒1内送料,其中在预热完成的第二段混合物料掉落在倾斜状态下的伸缩推料板31上后,尾板312背后的推料推杆5开始启动,并做收回动作,使尾板312向后移动,进而预热完成的第二段混合物料能够完全落在预热导料腔2内部;在尾板312背后的推料推杆5完全收回后,尾板312与中心板313和首板311再次合并,伸缩推料板31处于竖直状态,进而首板311和尾板312背后的推料推杆5一起推送伸缩推料板31向挤出筒1方向移动,完成第二段混合物料的推送,重复上述的过程,依次将每一段预热后的混合物料推送至挤出筒1;其中中心板313背部位于首板311和尾板312上的推料推杆5的位置设置有开口,使得首板311和尾板312合并到中心板313内后,推料推杆5位于开口处,能够继续推动整个伸缩推料板31移动。
进一步地,预热进料组件4包括预热腔41,预热腔41底部设置有出料口42,出料口42正对预热导料腔2设置,预热腔41内部设置有预热辊43,预热辊43对混合物料加热的同时搅拌混合物料,预热腔41上方设置有进料斗;通过预热腔41配合预热腔41内部的预热辊43对混合物料进行预热,使混合物料内部熔点较低的物质先熔化,并与混合物料中的部分固体颗粒进行混合,避免固体颗粒在后续输送时发生分层现象,以及在挤出筒1对混合物料熔融时,能够快速完成熔融,避免直接熔融时,混合物料外部部分物料先熔化,内部物料还没熔化。
进一步地,出料口42底部设置有开合板44,预热腔41内壁设置有刮料板45,预热腔41外部周侧分别设置有往复驱动机构46,往复驱动机构46用于驱动刮料板45;在排放预热腔41内预热完成的混合物料时,通过刮料板45在往复驱动机构46的作用下,使刮料板45在预热腔41内向下移动,将预热腔41内没有完全掉落的物料刮下;其中在混合物料中难熔的物料较多时,为防止预热过程中,预热辊43的搅动对出料口42处的开合板44有影响,预热辊43也可以采用竖直设置在预热腔41内,采用将物料向上卷起的方式对物料进行搅拌;开合板44可以采用现有的以自动开启方式的封堵板,也可以采用人工的方式实现开合板44的张开与闭合;往复驱动机构46采用电机带动涡状轮配合绳索的方式,绳索中部绕过涡状轮,其两端分别越过预热腔41的上下两端,并连接在刮料板45上,进而在电机带动涡状轮转动时,涡状轮驱动绳索进行运动,进而由绳索带动刮料板45上行或下行。
工作原理:在使用时,通过预热进料组件4对混合物料进行预热,使混合物料内部熔点较低的物质先熔化,并与混合物料中的部分固体颗粒进行混合,避免固体颗粒在输送时发生分层现象,预热的处理,方便后续挤出筒1对混合物料进行熔融;然后预热后的混合物料掉落至预热导料腔2内,首先在推料驱动机构的作用下,推料组件3中伸缩推料板31的尾板312先向挤出筒1方向移动,并拉动首板311形成倾斜状态,预热后的混合物料掉落后,通过倾斜状态下的伸缩推料板31先将物料导入预热导料腔2与挤出筒1的连接处,在此过程中,尾板312进行复位,使得伸缩推料板31处于竖直状态,然后在推料驱动机构的作用下,将预热的混合物料水平向挤出筒1内推送;直至伸缩推料板31移动至挤出筒1的进口处时,伸缩推料板31开始复位,伸缩推料板31中的首板311背后的推料驱动机构启动,带动首板311先向后移动,此时首板311与尾板312之间开始拉伸,使得伸缩推料板31再次倾斜,首板311移动至初始位置时,预热进料组件4中预热完成的第二段混合物料掉落至倾斜状态下的伸缩推料板31上,然后再次向挤出筒1内推送预热后的混合物料,保证了预热进料组件4完成预热的混合物料能够均匀地落入预热导料腔2内,进而保证挤出筒1能够连续出料;其中首先,预热腔41配合预热腔41内部的预热辊43对混合物料进行预热,使混合物料内部熔点较低的物质先熔化,并与混合物料中的部分固体颗粒进行混合,避免固体颗粒在后续输送时发生分层现象,以及在挤出筒1对混合物料熔融时,能够快速完成熔融,避免直接熔融时,混合物料外部部分物料先熔化,内部物料还没熔化;混合物料预热熔化后,开始向预热导料腔2内排放,排放时,开合板44先打开,然后在刮料板45在往复驱动机构46的作用下,使刮料板45在预热腔41内向下移动,将预热腔41内没有完全掉落的物料刮下;预热后的混合物料掉落时,预热导料腔2内的伸缩推料板31为伸展开的倾斜状态,预热后的混合物料直接掉在倾斜状态下的伸缩推料板31上,进而混合物料能够向导料通道21输导,然后尾板312背后的推料推杆5开始启动,并做收回动作,使尾板312向后移动,此时首板311、尾板312向中心板313收缩,伸缩推料板31处于竖直状态,进而该段混合物料能够完全落在预热导料腔2内部,首板311和尾板312背后的推料推杆5同时驱动,并水平向挤出筒1方向推动;直至将该段混合物料推送至导料通道21后,伸缩推料板31开始回退复位,首先首板311背后的推料推杆5带动首板311向后移动,此时尾板312背后的推料机构位置不变,进而在首板311向后移动的作用下,使整个伸缩推料板31逐渐倾斜,同时首板311、尾板312与中心板313三者之间逐渐伸展,进而使得伸缩推料板31能够完全倾斜的覆盖于预热导料腔2的内部,进而进行下一段预热后的混合物料的推送;在此过程中,利用预热导料腔2与挤出筒1之间的导料通道21,将预热导料腔2内的混合物料向挤出筒1内部进行输导,输导时,混合物料首先掉落在导向楔台22上,然后随着预热导料腔2内混合物料的推送,使得混合物料进入到挤出筒1内,同时在伸缩推料板31将前一份混合物料完全推送至导料通道21内时,在后一份混合物料掉落在倾斜的伸缩推料板31上,并由伸缩推料板31将掉落的混合物料导入导料通道21内的前一份混合物料的上方,实现挤出筒1能够实现连续挤出;当混合物料推送至挤出筒1内时,通过传动箱13内部的传动杆14将挤出电机16的动能传递给锥形螺杆11,进而使锥形螺杆11能够转动工作,首先挤出电机16转动时,通过其输出轴上设置的驱动齿轮17转动,进而通过带动与驱动齿轮17啮合设置的锥齿轮15同时带动锥形螺杆11转动,实现挤出电机16带动锥形螺杆11转动;位于搅拌破碎杆12位置的支撑架61对挤出筒1中部进行支撑,使得挤出筒1中熔融处理的混合物料在进行搅拌破碎时,挤出筒1更加稳定,通过位于挤出筒1出口端的出料输送板62,将挤出筒1挤出的棒材向外输送;其中,在伸缩推料板31推送的过程中,通过首板311和尾板312的两侧边设置的导向凹槽314,在伸缩推料板31水平推动混合物料向挤出筒1方向移动时,不会脱离预热导料腔2,同时在伸缩推料板31回退复位时,首板311背后的推料推杆5带动首板311向后移动,尾板312背后的推料推杆5停止输出,此时首板311向后移动,使得整个伸缩推料板31开始倾斜,并且随着首板311的后移,首板311相对中心板313以及尾板312相对中心板313向外侧伸展,即伸缩推料板31整体伸展,使得倾斜后的伸缩推料板31能够倾斜在预热导料腔2的上方,在预热完成的第二段混合物料落在至预热导料腔2上方时,首先掉落在倾斜状态的伸缩推料板31上,并由倾斜的伸缩推料板31将掉落的预热完成的第二段混合物料向导料通道21方向输导,进而通过导料通道21底部的导向楔台22向挤出筒1内送料,其中在预热完成的第二段混合物料掉落在倾斜状态下的伸缩推料板31上后,尾板312背后的推料推杆5开始启动,并做收回动作,使尾板312向后移动,进而预热完成的第二段混合物料能够完全落在预热导料腔2内部;在尾板312背后的推料推杆5完全收回后,尾板312与中心板313和首板311再次合并,伸缩推料板31处于竖直状态,进而首板311和尾板312背后的推料推杆5一起推送伸缩推料板31向挤出筒1方向移动,完成第二段混合物料的推送,重复上述的过程,依次将每一段预热后的混合物料推送至挤出筒1。
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)

1.一种耐磨抗变形POK塑料棒材的制备方法,其特征在于,包括以下步骤制备而成:
步骤(1)使用偶联剂对填充剂进行改性,得到改性后的填充剂;
步骤(2)将POK树脂、改性后的填充剂、抗氧剂、润滑剂、成核剂、POE树脂混合,混合均匀后,得到混合物料,将混合物料在POK塑料棒材生产设备中进行加热挤出,制备得到耐磨抗变形POK塑料棒材;所述POK树脂、改性后的填充剂、抗氧剂、润滑剂、成核剂、POE树脂的质量比为100:(2-8):(0.5-1.2):(0.4-1):(1-3):(4-10);所述偶联剂包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷中的一种;所述填充剂包括碳纳米管。
2.根据权利要求1所述的耐磨抗变形POK塑料棒材的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中抗氧剂包括抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂BHT、抗氧剂1076、抗氧剂1098中的一种。
3.根据权利要求1所述的耐磨抗变形POK塑料棒材的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中润滑剂包括聚乙烯蜡。
4.根据权利要求1所述的耐磨抗变形POK塑料棒材的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中成核剂包括庚二酸钙。
5.根据权利要求1所述的耐磨抗变形POK塑料棒材的制备方法,其特征在于,所述POK塑料棒材生产设备包括挤出筒,所述挤出筒进料口设置有预热导料腔,所述预热导料腔对混合物料进行堆积和疏导;所述预热导料腔内部设置有推料组件,所述预热导料腔上方设置有预热进料组件,所述预热进料组件将混合物料中熔点较低的物质进行熔化;所述推料组件包括伸缩推料板,所述伸缩推料板与所述预热导料腔内壁滑动配合;所述伸缩推料板包括首板和尾板;推料驱动机构驱使所述伸缩推料板推料时,所述伸缩推料板处于竖直状态,并水平推动混合物料向所述挤出筒方向移动;所述伸缩推料板完成推料后,推料驱动机构驱使所述伸缩推料板复位时,所述首板先复位,所述尾板再复位;所述伸缩推料板由竖直状态至倾斜状态,再到竖直状态,保证下次混合物料落入所述预热导料腔内时,能够填满所述预热导料腔。
6.根据权利要求5所述的耐磨抗变形POK塑料棒材的制备方法,其特征在于,所述挤出筒内部设置有两个锥形螺杆,每个所述锥形螺杆中部均设置有搅拌破碎杆,两个所述锥形螺杆中部贴近设置,两个所述锥形螺杆较小的一端设置于所述挤出筒的出口处,所述挤出筒内壁设置有高温加热装置。
7.根据权利要求6所述的耐磨抗变形POK塑料棒材的制备方法,其特征在于,所述锥形螺杆另一端设置有传动箱,所述传动箱内部设置有传动杆,所述传动杆与所述锥形螺杆较大的一端连接,所述传动杆贯穿至所述传动箱外侧,且连接有锥齿轮,所述传动箱外侧设置有挤出电机,所述挤出电机输出轴设置有驱动齿轮,所述驱动齿轮位于两个所述锥齿轮中部,且与所述锥齿轮啮合设置。
8.根据权利要求7所述的耐磨抗变形POK塑料棒材的制备方法,其特征在于,所述挤出筒底部设置有支撑基座,所述支撑基座上方正对所述搅拌破碎杆的位置设置有支撑架,所述支撑架用于支撑所述挤出筒中部,所述挤出筒的出口端设置有出料输送板,所述出料输送板设置于所述支撑基座的上方。
9.根据权利要求7所述的耐磨抗变形POK塑料棒材的制备方法,其特征在于,所述预热导料腔位于所述传动箱的上方,所述预热导料腔一侧与所述挤出筒之间设置有导料通道,所述导料通道底部设置有导向楔台,所述导向楔台的较低的一端高于所述挤出筒的进口最低位。
10.一种采用权利要求1-9任一项所述的耐磨抗变形POK塑料棒材的制备方法制备得到的耐磨抗变形POK塑料棒材。
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