CN117384447A - 一种聚丙烯拉丝母粒及其制备方法和应用 - Google Patents

一种聚丙烯拉丝母粒及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN117384447A
CN117384447A CN202311622346.0A CN202311622346A CN117384447A CN 117384447 A CN117384447 A CN 117384447A CN 202311622346 A CN202311622346 A CN 202311622346A CN 117384447 A CN117384447 A CN 117384447A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polypropylene
master batch
calcium carbonate
speed
wiredrawing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202311622346.0A
Other languages
English (en)
Inventor
李裕乐
徐永华
李永亮
曾国元
宋世坤
刘礼祥
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangxi Guangyuan New Materials Co ltd
Original Assignee
Jiangxi Guangyuan New Materials Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangxi Guangyuan New Materials Co ltd filed Critical Jiangxi Guangyuan New Materials Co ltd
Priority to CN202311622346.0A priority Critical patent/CN117384447A/zh
Publication of CN117384447A publication Critical patent/CN117384447A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/20Compounding polymers with additives, e.g. colouring
    • C08J3/22Compounding polymers with additives, e.g. colouring using masterbatch techniques
    • C08J3/226Compounding polymers with additives, e.g. colouring using masterbatch techniques using a polymer as a carrier
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2323/10Homopolymers or copolymers of propene
    • C08J2323/12Polypropene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2423/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2423/02Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2423/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08J2423/06Polyethene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2423/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2423/02Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2423/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08J2423/08Copolymers of ethene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2423/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2423/02Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2423/10Homopolymers or copolymers of propene
    • C08J2423/12Polypropene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2491/00Characterised by the use of oils, fats or waxes; Derivatives thereof
    • C08J2491/06Waxes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24Acids; Salts thereof
    • C08K3/26Carbonates; Bicarbonates
    • C08K2003/265Calcium, strontium or barium carbonate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • C08K5/098Metal salts of carboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/10Esters; Ether-esters
    • C08K5/101Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids
    • C08K5/103Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids with polyalcohols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/20Carboxylic acid amides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00Use of pretreated ingredients
    • C08K9/08Ingredients agglomerated by treatment with a binding agent

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Abstract

本发明涉及聚丙烯母粒技术领域,尤其涉及一种聚丙烯拉丝母粒及其制备方法和应用。本发明提供的聚丙烯母粒的原料组成包含聚丙烯、碳酸钙粉体、表面改性剂、润滑剂、分散剂、抗氧化剂和增韧剂。本发明提供的聚丙烯拉丝母粒使用平行三螺杆进行塑化分散挤出,得到的聚丙烯拉丝母粒。将制得的聚丙烯拉丝母粒应用于塑编制品中时添加量高,具有优异的分散效果和力学性能,将其作为改性剂应用于高速拉丝工艺中,能够提高拉丝速度、提高扁丝光泽度、减少粉体析出、减少口模积碳,提升聚丙烯树脂力学性能,改善扁丝伸长率。

Description

一种聚丙烯拉丝母粒及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及聚丙烯母粒技术领域,尤其涉及一种聚丙烯拉丝母粒及其制备方法和应用。
背景技术
拉丝工艺可以将塑料原料加工成各种形状的细丝,经进一步处理得到塑编制品。拉丝过程中,拉丝速度越快,对扁丝的拉力越高,根据辊筒线的转速大小,拉丝可分为普通拉丝和高速拉丝,其中高速拉丝是指辊筒线转速≥300m/min的拉丝工艺,普通拉丝速度为200-300m/min,普通拉丝速度慢,生产效率低,对扁丝拉力要求低。
在拉丝工艺中,以塑编母粒作为改质剂,在塑编制品中扮演着重要的角色,是塑编制造中不可或缺的一种原辅料。高速拉丝使用常规拉丝级聚丙烯原料,但对拉丝母粒的要求较高,一般的,添加普通塑编母粒后,虽然能降低部分原料成本,但是材料的力学性能降低,制得扁丝时拉伸性能不够,导致断丝,拉丝速度无法提升的问题。当塑编母粒的添加量超过20wt%时,可改善扁丝的热稳定性,减少尺寸收缩,减少扁丝的翘曲,提高织布的平整性。但是,普通塑编因拉丝速度低,对母粒要求不高,常常使用800目以下粉体,粉体含量会超过90%,一般只能用于生产低端的化肥袋、市场袋等产品。2022年全国规模以上企业塑料丝、绳及编织品(简称塑编制品)产量约1453万吨,其中塑编制品用母料约120万吨,随着严格的环保要求以及用户对高品质产品的需求增加,无机粉体的使用会进一步减少,更为环保的填充母粒的需求量会进一步提高。
目前,常使用无机粉体与有机树脂配合制成高速拉丝母粒。但是无机粉体与有机树脂是不相容,二者结合能力差,界面易产生缝隙,造成材料力学性能下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚丙烯拉丝母粒及其制备方法和应用,提升聚丙烯树脂力学性能。
为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
一种聚丙烯拉丝母粒,包含以下质量份数的制备原料:
所述碳酸钙粉体的粒径分布:D50为2.3~3.3μm,D97为6.9~7.9μm,D100为8.7~9.7μm;
所述表面改剂包含马来酸酐接枝聚乙烯蜡。
可选地,所述聚丙烯包含牌号045、085、T30S中的至少一种。
可选地,所述碳酸钙粉体中,占比32.2~33.2wt%的粉体粒径≤2μm;碳酸钙粉体的白度≥98%,粉体吸油值为26~28mL/100g。
可选地,所述润滑剂包含硬脂酸、聚乙烯蜡、费托蜡、石蜡中的至少一种。
可选地,所述分散剂包含硬脂酸盐、乙撑双硬脂酰胺、单甘脂类中的至少一种。
可选地,所述抗氧化剂包含B215;所述增韧剂包含POE、EVA、马来酸酐接枝聚丙烯中的至少一种。
本发明提供了所述聚丙烯拉丝母粒的制备方法,包含以下步骤:
1)将碳酸钙粉体与表面改性剂混合,进行共混改性,得到改性碳酸钙粉体;
2)将所述改性碳酸钙粉体与润滑剂、分散剂、增韧剂、聚丙烯和抗氧化剂混合,进行预处理,得到预处理物料;
3)将所述预处理物料采用平行三螺杆挤出机进行挤出,得到聚丙烯拉丝母粒。
可选地,步骤1)所述共混改性的转速为1500~1700r/min,温度为120~125℃,时间为3~5min;
步骤2)所述混合包含,改性碳酸钙粉体先与润滑剂、分散剂和增韧剂进行第一混合,将所得混合物料与聚丙烯和抗氧化剂进行第二混合;
所述第一混合的转速为1500~1700r/min,温度为105~120℃,时间为2~4min;
所述第二混合的转速为1500~1700r/min,温度为150~170℃,时间为4~6min。
可选地,步骤3)所述挤出的喂料转速为1000~1200r/min,加热温度为180~230℃,挤出转速为1100~1500r/min,挤出机的主机电流为320~350A。
本发明还提供了所述聚丙烯拉丝母粒作为改性剂在塑编制品中的应用。
本发明所述聚丙烯拉丝母粒中作为填料的碳酸钙粉体为超细碳酸钙粉体,超细碳酸钙粉体具有较大的比表面积,相较于低目数粉体,超细碳酸钙与树脂之间的界面结合面积大,能够增强聚丙烯母粒的力学性能;本发明以马来酸酐接枝聚乙烯蜡作为碳酸钙粉体的表面改性剂,以聚丙烯树脂为载体,本发明选用润滑剂和分散剂作为加工助剂,采用合理的配方,在降低加工助剂添加量的同时,保持聚丙烯拉丝母粒的良好分散性,减少助剂对聚丙烯拉丝母粒力学性能的损耗。
本发明利用平行三螺杆挤出机进行塑化分散挤出,得到所述聚丙烯拉丝母粒,平行三螺杆挤出机长径比大,扭矩高;更大的长径比可以提高母粒的塑化分散效果,齿轮箱扭矩大,产量高。此外,平行三螺杆挤出机需要的加工润滑剂少,塑化分散效果好,达到减少助剂添加量,因而本发明提供的聚丙烯拉丝母粒的制备方法具有产量高,功耗低的特点。
在塑编制品制备过程中,拉丝母粒添加量相同(20wt%)的条件下,本发明提供的聚丙烯拉丝母粒能够提供更高的拉丝速度及力学性能,将其作为改性剂应用于塑编制品的高速拉丝工艺中,能够提高拉丝速度、提高扁丝光泽度、减少粉体析出、减少口模积碳。不仅如此,制备普通拉丝速度的扁丝时,最大拉丝速度及力学性能相似的情况下,本发明提供的聚丙烯拉丝母粒的添加量更高。
具体实施方式
本发明提供了一种聚丙烯拉丝母粒,包含以下质量份数的制备原料:
所述碳酸钙粉体的粒径分布:D50为2.3~3.3μm,D97为6.9~7.9μm,D100为8.7~9.7μm;
所述表面改剂包含马来酸酐接枝聚乙烯蜡。
在本发明中,所述聚丙烯的质量份数优选为36~43份,进一步优选为38~42份,更进一步优选为39~40份;所述聚丙烯优选包含牌号045(熔融指数为4g/10min)、085(熔融指数为8g/10min)、T30S(熔融指数为3g/10min)中的至少一种,所述聚丙烯优选为不同熔融指数(2~9g/10min之间)的聚丙烯树脂,使用一种以上聚丙烯时,根据配方体系熔体流动速率、高速搅拌物料预分散时间按照本领域熟知的方式调整聚丙烯的配比。
在本发明中,碳酸钙粉体的质量份数优选为290~315份,进一步优选为295~310份,更进一步优选为300~305份;所述碳酸钙粉体中,占比32.2~33.2wt%的粉体粒径≤2μm;碳酸钙粉体的白度≥98%,粉体吸油值为26~28mL/100g;
在本发明中,所述碳酸钙粉体的制备方法优选包括以下步骤:
(1)选用钙含量≥96wt%的方解石为原矿,经鳄式破碎机粗破,得到粒径为2~5cm的颗粒;
(2)将所述粒径为2~5的颗粒经传送带输送至环辊磨中进行研磨,进料速度为30kg/min,环辊磨主机电流为150~160A,筛选风机电流为65~67A,一次分级机的转速为2100r/min,得到一次分级碳酸钙产品;
(3)将所述一次分级碳酸钙产品经过二次分级机分级,得到所述碳酸钙粉体;
所述一次分级碳酸钙产品的粒径分布优选为:D50为2.8±0.5μm,D97为7.4±0.5μm,D100为11.5±0.5μm,≤2μm含量为30.1±0.5wt%。
在本发明中,所述碳酸钙粉体的粒径分布中,D50优选为2.4~3μm,进一步优选为2.5~2.93μm,更进一步优选为2.8~2.85μm;
所述碳酸钙粉体的粒径分布中,D97优选为7.0~7.6μm,进一步优选为7.3~7.58μm,更进一步优选为7.4~7.43μm;
所述碳酸钙粉体的粒径分布中,D100优选为8.9~9.4μm,进一步优选为9.0~9.37μm,更进一步优选为9.2~9.28μm;
所述碳酸钙粉体的粒径分布中,占比32.4~33wt%的粉体粒径优选≤2μm,进一步优选为占比32.6~32.8wt%的粉体粒径为≤2μm,更进一步优选为占比32.68~32.74wt%的粉体粒径为≤2μm;
所述碳酸钙粉体的白度优选为≥98%,粉体吸油值优选为26~28mL/100g,进一步优选为26~27mL/100g。
本发明所述碳酸钙粉体以钙含量≥96wt%的方解石为原矿,以环辊磨设备为加工设备进行二次分级得到;方解石纯度高,杂质含量少,经过环辊磨并进行二次分级加工的粉体粒径均匀、分布窄,应用于聚丙烯高速拉丝母粒中能够更好的提高母粒的力学性能。
在本发明中,所述表面改性剂的质量份数优选为1.1~1.75份,进一步优选为1.25~1.6份,更进一步优选为1.4~1.5份;所述表面改性剂优选包含马来酸酐接枝聚乙烯蜡,马来酸酐接枝聚乙烯蜡相对于传统铝酸酯、钛酸酯偶联剂来说,分子量更高,添加量更少,对体系的拉伸强度、加工流动性等有很好的增强作用。
在本发明中,所述润滑剂的质量份数优选为6~7.5份,进一步优选为6.5~7份;所述润滑剂优选包含硬脂酸、聚乙烯蜡、费托蜡、石蜡中的至少一种;优选为使用聚乙烯蜡3.5份,硬脂酸1.5份,石蜡1份复配得到的润滑剂或聚乙烯蜡4份,硬脂酸2份,石蜡2份复配得到的润滑剂;润滑剂的合理搭配可以降低润滑剂的用量,减少润滑剂对配方体系力学性能的影响。
在本发明中,所述分散剂的质量份数优选为2.5~3份;所述分散剂优选包含硬脂酸盐、乙撑双硬脂酰胺、单甘脂类中的至少一种;优选为硬脂酸锌1份,乙撑双硬脂酰胺2份或乙撑双硬脂酰胺1份,单甘脂1份;选用闪点高、不易挥发的分散剂种类,能够减少分散剂在双螺杆加工中的挥发,提高粉体分散加工流动性,提高母粒在下游制品中的脱模性,减少模口积碳,提高产品的表面光泽度。
在本发明中,所述抗氧化剂优选包含B215;
所述增韧剂的质量份数优选为4~7份,进一步优选为4~6份,更进一步优选为5份;所述增韧剂优选包含POE、EVA、马来酸酐接枝聚丙烯中的至少一种,所述增韧剂为上述两种以上时,本发明对不同种类增韧剂的配比没有特殊的限定,任意配比均可。
本发明提供了所述聚丙烯拉丝母粒的制备方法,包含以下步骤:
1)将碳酸钙粉体与表面改性剂混合,进行共混改性,得到改性碳酸钙粉体;
2)将所述改性碳酸钙粉体与润滑剂、分散剂、增韧剂、聚丙烯和抗氧化剂混合,进行预处理,得到预处理物料;
3)将所述预处理物料采用平行三螺杆挤出机进行挤出,得到聚丙烯拉丝母粒。
在本发明中,步骤1)所述共混改性的转速优选为1500~1700r/min,进一步优选为1500~1600r/min,更进一步优选为1500~1550r/min;温度优选为120~125℃,进一步优选为120~123℃,更进一步优选为120~121℃;时间优选为3~5min,进一步优选为4~5min;
在本发明中,步骤1)所述共混改性通过导热油加热方式达到所需温度,导热油优选为矿物型导热油L-QB300;
步骤2)所述混合包含,改性碳酸钙粉体先与润滑剂、分散剂和增韧剂进行第一混合,将所得混合物料与聚丙烯和抗氧化剂进行第二混合;
所述第一混合的转速优选为1500~1700r/min,进一步优选为1500~1600r/min,更进一步优选为1500~1550r/min;温度优选为105~120℃,进一步优选为110~115℃;时间优选为2~4min,进一步优选为3~4min;
所述第二混合的转速优选为1500~1700r/min,进一步优选为1500~1600r/min,更进一步优选为1500~1550r/min;温度优选为150~170℃,进一步优选为155~170℃,更进一步优选为160~165℃;时间优选为4~6min,进一步优选为5min。
在本发明中,步骤2)优选为高混机电流达到250~280A,进一步优选为260~280A;切换高混机转速至900r/min,将物料温度降至90℃排出预处理物料。
在本发明中,所述平行三螺杆挤出机的螺杆直径73mm,螺杆长径比56:1,齿轮箱扭矩等级8.7,配备侧向高速强制喂料机。
在本发明中,步骤3)所述挤出的喂料转速优选为1000~1200r/min,进一步优选为1050~1200r/min,更进一步优选为1100~1200r/min;
加热温度优选为180~230℃,进一步优选为一区190~230℃、二区190~230℃、三区190~230℃、四区190~230℃、五区190~210℃、六区190~210℃、七区180~200℃、八区180~200℃、九区180~200℃、十区180~200℃、十一区180~200℃,十二区180~200℃、换网180~200℃、机头180~200℃;挤出转速优选为1100~1500r/min,进一步优选为1100~1300r/min,更进一步优选为1100~1200r/min;挤出机的主机电流优选为320~350A,进一步优选为330~340A。
在本发明中,步骤3)所述挤出机挤出后,优选顺次包含切粒、水冷、脱水、筛分后进入料仓,母粒经过检测合格后进行包装,得到成品聚丙烯拉丝母粒,所述切粒、水冷、脱水、筛分的具体参数根据实际情况确定。
本发明还提供了制得的聚丙烯拉丝母粒在塑编制品中的应用;
在本发明中,所述聚丙烯拉丝母粒的应用包含作为改性剂在高速拉丝塑编制品中的应用及在普通拉丝速度塑编制品中的应用。
下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明,但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
将方解石原矿进行粗破并用环辊磨设备加工成超细碳酸钙粉体,利用二次分级机对粉体进行筛分,筛分后的碳酸钙粉体的粒径指标为:D50为2.85μm,D97为7.43μm,D100为9.28μm,≤2微米含量为32.74wt%,所制备的碳酸钙粉体的白度为98%,粉体吸油值为26mL/100g。
取碳酸钙粉体300份与1.5份马来酸酐接枝聚乙烯蜡在高速混合机中共混,高混机设定转速为1500r/min,矿物型导热油L-QB300温度为120℃,共混5min;保持高速混合机转速1500r/min不变,加入6份润滑剂(其中聚乙烯蜡3.5份,硬脂酸1.5份,石蜡1份),3份分散剂(其中硬脂酸锌1份,乙撑双硬脂酰胺2份),4份POE增韧剂,在120℃混合4min,随后加入40份聚丙烯树脂(085为16份,T30S为24份)和0.1份抗氧剂B215,共混5min至物料温度170℃,当高速混合机电流达到280A后,切换高混机转速至900r/min,待物料温度降至90℃排出预处理物料;
预处理物料经过平行三螺杆挤出机分散塑化挤出,设定挤出机加热温度为一区210℃、二区210℃、三区210℃、四区210℃、五区195℃、六区195℃、七区190℃、八区190℃、九区185℃、十区185℃、十一区185℃,十二区185℃、换网195℃、机头195℃,挤出机转速为1100r/min,喂料转速900r/min,主机电流350A。经挤出机挤出的物料经切粒,水冷,脱水,筛分后进入料仓,母粒经过检测合格后进行包装,得到聚丙烯拉丝母粒。
实施例2
将方解石原矿进行粗破并用环辊磨设备加工成超细碳酸钙粉体,利用二次分级机对粉体进行筛分,筛分后的碳酸钙粉体的粒径指标为:D50为2.93μm,D97为7.58μm,D100为9.37μm,≤2微米含量为32.68wt%。制备的超细碳酸钙白度98%,粉体吸油值为27mL/100g。
取碳酸钙粉体300份与1.5份马来酸酐接枝聚乙烯蜡在高速混合机中共混,高混机设定转速为1500r/min,矿物型导热油L-QB300温度为120℃,共混3min。保持高速混合机转速1500r/min不变,加入8份润滑剂(其中聚乙烯蜡4份,硬脂酸2份,石蜡2份),2份分散剂(其中乙撑双硬脂酰胺1份,单甘脂1份),6份POE增韧剂,120℃混合3min,随后加入38份聚丙烯树脂045和0.2份抗氧剂B215,共混4min至物料温度150℃,高速混合机电流260A后,切换高混机转速至900r/min,带物料温度降至90℃后,待物料温度降至90℃排出预处理物料;
预处理的物料经过平行三螺杆挤出机分散塑化挤出,设定挤出机加热温度为一区210℃、二区210℃、三区210℃、四区210℃、五区195℃、六区195℃、七区190℃、八区190℃、九区185℃、十区185℃、十一区185℃,十二区185℃、换网195℃、机头195℃,挤出机转速为1100r/min,喂料转速1100r/min,主机电流320A。经挤出机挤出的物料经切粒,水冷,脱水,筛分后进入料仓,母粒经过检测合格后进行包装,得到聚丙烯拉丝母粒。
对比例1
以实施例1为基准,与实施例1的区别在于,使用的碳酸钙粉体为普通原矿通过常规磨机生产,该粉体粒径为:D50为2.87μm,D97为7.81μm,D100为12.20μm,≤2μm含量为29.63wt%,白度96%,粉体吸油值为30mL/100g。
对比例2
使用实施例1所述碳酸钙粉体300份与4份铝酸酯偶联剂在高速混合机中混合,高速混合机设定转速为1500r/min,矿物型导热油L-QB300温度为120℃,共混5min。保持高速混合机转速1500r/min不变,再加入6份聚乙烯蜡,3份硬脂酸,4份POE增韧剂,120℃混合4min,随后加入37.5份聚丙烯树脂085和0.1份抗氧剂B215,共混5min至物料温度为170℃,当高速混合机电流达到280A后,切换高混机转速至900r/min,待物料温度降至90℃后,排出预处理物料。
预处理物料经过平行三螺杆挤出机分散塑化挤出,设定挤出机加热温度为一区210℃、二区210℃、三区210℃、四区210℃、五区195℃、六区195℃、七区190℃、八区190℃、九区185℃、十区185℃、十一区185℃,十二区185℃、换网195℃、机头195℃,挤出机转速为1100r/min,喂料转速900r/min,主机电流350A。经挤出机挤出的物料经切粒,水冷,脱水,筛分后进入料仓,母粒经过检测合格后进行包装,得到聚丙烯拉丝母粒。
应用例1
分别以实施例1~2、对比例1~2制得的聚丙烯拉丝母粒为改性剂与聚丙烯混合后进行拉丝(聚丙烯拉丝母粒的添加量为20wt%);
其中,使用20份聚丙烯拉丝母粒与80份T30S聚丙烯混合均匀,投入至双螺杆挤出机中,拉丝设备的参数为:挤出机加热温度230℃,扁丝烘箱温度195℃,主机转速70r/min,主机电流180A,提膜辊筒线速度50m/min,牵引辊筒线速度50m/min;牵伸辊筒线速度、热定型辊筒1线速度、热定型辊筒2线速度、冷定型辊筒线速度为对应的最大拉丝速度;
使用实施例1或实施例2制得的聚丙烯拉丝母粒时,牵伸辊筒线速度460m/min,热定型辊筒1线速度460m/min,热定型辊筒2线速度460m/min,冷定型辊筒线速度460m/min,得到扁丝;
使用对比例1制得的聚丙烯拉丝母粒时,牵伸辊筒线速度380m/min,热定型辊筒1线速度380m/min,热定型辊筒2线速度380m/min,冷定型辊筒线速度380m/min;
使用对比例2制得的聚丙烯拉丝母粒时,牵伸辊筒线速度350m/min,热定型辊筒1线速度350m/min,热定型辊筒2线速度350m/min,冷定型辊筒线速度350m/min;
最大拉丝速度是指在保证扁丝拉丝生产正常的情况下实际设备牵伸辊的线速度,若继续提高牵伸辊的线速度,扁丝在拉伸过程中就会断丝,不能正常拉伸成扁丝。
按照标准GB/T1040-2008测试不同扁丝的拉力及伸长率,结果如表1所示:
表1使用实施例1~2、对比例1~2制得的聚丙烯拉丝母粒改性聚丙烯得到的扁丝性能
通过表1可以发现,实施例1~2、对比例1~2采用平行三螺杆挤出机制得的扁丝厚度在0.044~0.050mm之间,宽度在2.9±0.1mm。以实施例1~2制得的聚丙烯拉丝母粒为改性剂对聚丙烯进行改性得到的扁丝最高可以460m/min的速度进行拉丝,其拉力可以达到48.6N,伸长率可达26.2%;均高于以对比例1~2制得的聚丙烯拉丝母粒为改性剂时得到的扁丝。可见,在制备塑编制品时,在拉丝母粒添加量相同的情况下,使用本发明所述的聚丙烯拉丝母粒能够获得更高的力学性能及最大拉丝速度,本发明提供的聚丙烯拉丝母粒能够提升聚丙烯树脂的力学性能,改善扁丝伸长率。
应用例2
按照应用例1所述的方法,分别以实施例1制得的聚丙烯拉丝母粒的添加量为20wt%、25wt%、30wt%、35wt%、40wt%为改性剂与聚丙烯混合后进行拉丝,检测方法与应用例1相同,结果如表2所示。
表2不同含量实施例1制备的聚丙烯拉丝母粒改性聚丙烯得到的扁丝性能
通过表2可以发现,实施例1制得的聚丙烯拉丝母粒为改性剂对聚丙烯进行改性得到的扁丝,其力学性能及最大拉丝速度随着聚丙烯拉丝母粒的增大而减小。实施例1制得的聚丙烯拉丝母粒的添加量为35wt%时,所得扁丝的最大拉丝速度及力学性能数据仍略高于表1中以对比例1制得的聚丙烯拉丝母粒的添加量为20wt%所得扁丝的拉丝速度及力学性能数据。因此,制备普通拉丝速度的扁丝时,与使用对比例1~2或其他现有拉丝母粒相比,相同拉丝速度的情况下,本发明所述的聚丙烯拉丝母粒的添加量大。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种聚丙烯拉丝母粒,其特征在于,包含以下质量份数的制备原料:
所述碳酸钙粉体的粒径分布:D50为2.3~3.3μm,D97为6.9~7.9μm,D100为8.7~9.7μm;
所述表面改性剂包含马来酸酐接枝聚乙烯蜡。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯拉丝母粒,其特征在于,所述聚丙烯包含牌号045、085、T30S中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的聚丙烯拉丝母粒,其特征在于,所述碳酸钙粉体中,占比32.2~33.2wt%的粉体粒径≤2μm;所述碳酸钙粉体的白度≥98%,吸油值为26~28mL/100g。
4.根据权利要求1所述的聚丙烯拉丝母粒,其特征在于,所述润滑剂包含硬脂酸、聚乙烯蜡、费托蜡、石蜡中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的聚丙烯拉丝母粒,其特征在于,所述分散剂包含硬脂酸盐、乙撑双硬脂酰胺、单甘脂类中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的聚丙烯拉丝母粒,其特征在于,所述抗氧化剂包含B215;所述增韧剂包含POE、EVA、马来酸酐接枝聚丙烯中的至少一种。
7.权利要求1~6任一项所述聚丙烯拉丝母粒的制备方法,其特征在于,包含以下步骤:
1)将碳酸钙粉体与表面改性剂混合,进行共混改性,得到改性碳酸钙粉体;
2)将所述改性碳酸钙粉体与润滑剂、分散剂、增韧剂、聚丙烯和抗氧化剂混合,进行预处理,得到预处理物料;
3)将所述预处理物料采用平行三螺杆挤出机进行挤出,得到聚丙烯拉丝母粒。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤1)所述共混改性的转速为1500~1700r/min,温度为120~125℃,时间为3~5min;
步骤2)所述混合包含:将所述改性碳酸钙粉体与润滑剂、分散剂和增韧剂进行第一混合,将所得混合物料与聚丙烯和抗氧化剂进行第二混合;
所述第一混合的转速为1500~1700r/min,温度为105~120℃,时间为2~4min;
所述第二混合的转速为1500~1700r/min,温度为150~170℃,时间为4~6min。
9.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤3)所述挤出的喂料转速为1000~1200r/min,加热温度为180~230℃,挤出转速为1100~1500r/min,挤出机的主机电流为320~350A。
10.权利要求1~6任一项所述聚丙烯拉丝母粒或权利要求7~9任一项所述制备方法制得的聚丙烯拉丝母粒在塑编制品中的应用。
CN202311622346.0A 2023-11-30 2023-11-30 一种聚丙烯拉丝母粒及其制备方法和应用 Pending CN117384447A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311622346.0A CN117384447A (zh) 2023-11-30 2023-11-30 一种聚丙烯拉丝母粒及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311622346.0A CN117384447A (zh) 2023-11-30 2023-11-30 一种聚丙烯拉丝母粒及其制备方法和应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117384447A true CN117384447A (zh) 2024-01-12

Family

ID=89466849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311622346.0A Pending CN117384447A (zh) 2023-11-30 2023-11-30 一种聚丙烯拉丝母粒及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117384447A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102504394B (zh) 一种塑化成型填充母粒的生产方法
CN101864691B (zh) 环保型纸及制备方法
CN102060564B (zh) 轻质环保石头纸及制备方法
CN111040277A (zh) 高强度聚乙烯双壁波纹管内壁用填充母料及其制造方法
CN107216517B (zh) 一种超高分子量聚乙烯3d打印耗材的制备方法
CN105419046A (zh) 一种塑编袋再生料的增白母粒及其制备方法
CN112500588B (zh) 过氧化物原位降解聚丙烯制备高流动性炭黑母粒的方法
CN110218388A (zh) 一种防紫外线抗老化聚丙烯母粒及其制造工艺
CN102604227A (zh) 一种聚丙烯用阻燃填充母粒及其制备方法
EP0365400B1 (en) Method for producing filler-containing colored thermoplastic resin composition
CN105440621B (zh) 一种pla夜光母粒及其制备方法
CN112759909A (zh) 基于pla回收料的3d打印原料、3d打印材料及其制备方法
CN113667238A (zh) 一种石塑型材及其制备方法
CN117384447A (zh) 一种聚丙烯拉丝母粒及其制备方法和应用
CN112574539A (zh) 一种高分散、高炭黑含量的可完全生物降解垃圾袋用黑色母粒
CN109384996B (zh) 高光亮塑料母料及其制备方法
CN101348005A (zh) 聚烯烃全透明母粒及其制备方法
CN108530730A (zh) 一种掺杂超细碳酸钙的pe高填充母料及其制备方法
CN113072720B (zh) 一种用于abs树脂的具有金属光泽的黑色母粒及其制备方法
CN110498938B (zh) 一种含自组装复合透明粉的塑料透明母料及制备方法
CN104177792A (zh) Pet多功能光亮母粒
CN112852121B (zh) 一种pet片材用导电母粒及其制备方法和应用
CN112341750B (zh) 一种高黑度哑光asa复合材料及其制备方法和应用
CN116023758B (zh) 一种结构件用高性能氨基模塑料以及其制备方法
CN108384090A (zh) 一种光缆护套专用hdpe材料及其制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination