CN205497857U - 一种无卤阻燃导电耐磨型abs/pp复合材料造粒装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无卤阻燃导电耐磨型ABS/PP复合材料造粒装置，其包括机座和造粒机本体，所述机座上设有驱动电机支架和与之相连的进料腔支架，所述造粒机本体包括进料口，与进料口相连的进料腔，设于所述进料腔一端的造粒模板和设于造粒模板外侧的切粒装置，所述造粒模板上设有成型孔，所述进料腔内设有推进螺杆，所述推进螺杆上设有若干螺旋叶片，所述推进螺杆的末端与驱动电机相连；所述造粒机本体的内筒设有四段温区，分别为一区、二区、三区、四区，所述推进螺杆对应内筒的四段温区分别设有第一段、第二段、第三段以及第四段，每一段的推进螺杆分别设有一温度传感器。

Description

一种无卤阻燃导电耐磨型ABS/PP复合材料造粒装置

技术领域

本实用新型涉及造粒装置的技术领域，具体涉及一种无卤阻燃导电耐磨型ABS/PP复合材料造粒装置。

背景技术

高分子材料作为人们生活必须的一部分，随着科学的进步和人们对生活品质的不断追求，对高分子材料提出了更高的要求。当前，高分子材料正朝着环境友好化、多功能化、低成本等方向发展，为了获得低成本、高性能以及环境友好的塑料制品，人们越来越关注和重视塑料材料物理改性技术的研究与应用。

ABS树脂是丙烯腈(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)的三元共聚物，具有抗冲击强度高、耐热和耐低温性能好等特点，而且加工容易，广泛用于汽车、电子电器、轻工家电等行业。PP 属于非极性聚合物，具有良好的耐热性，且PP吸水性极低，被广泛应用于家电制品、化学建材、电子产品、医疗卫生、日用品、汽车行业、包装行业等。ABS/PP合金材料兼具二者优良的性能。但是，其在空气中易于燃烧，极限氧指数为18％左右，且存在无自熄性、易滴落等缺点，极大限制了其使用范围。

早期，国内外对ABS/PP合金材料的阻燃主要采用添加阻燃剂，但含卤阻燃剂由于其在燃烧时形成具有腐蚀性的卤化氢，发烟量大，很多国家已经禁止使用。

目前，王小芬研究了PP/ABS合金的制备及不同阻燃剂对其性能的影响，发现阻燃协效剂DMDPB复合BT-93W使用时，在不影响阻燃性能的情况下，能大幅度减少BT-93W的用量，减少其对材料力学和加工性能的影响。

但经过此类改性的阻燃性PP/ABS合金材料通常难以满足一些在阻燃领域对导电、导热、耐磨性以及强度有需求的场合。同时，由于常规的无卤阻燃剂价格较高，导致PP/ABS合金成品的价格随之升高。因此，如何在降低成本、阻燃满足的情况下，制备出导电、导热、耐磨性等性能优异的PP/ABS合金材料是本领域急需解决的问题。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型公开的一种无卤阻燃导电耐磨型ABS/PP复合材料造粒装置。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种无卤阻燃导电耐磨型ABS/PP复合材料造粒装置，其特征在于：其包括机座和造粒机本体，所述机座上设有驱动电机支架和与之相连的进料腔支架，所述造粒机本体包括进料口，与进料口相连的进料腔，设于所述进料腔一端的造粒模板和设于造粒模板外侧的切粒装置，所述造粒模板上设有成型孔，所述进料腔内设有推进螺杆，所述推进螺杆上设有若干螺旋叶片，所述推进螺杆的末端与驱动电机相连；

所述造粒机本体的内筒设有四段温区，分别为一区、二区、三区、四区，其温度分别为175℃、190℃、195℃、200℃；所述造粒模板的温度为190℃；

所述推进螺杆对应内筒的四段温区分别设有第一段、第二段、第三段以及第四段，每一段的推进螺杆分别设有一温度传感器，所述温度传感器外围设有导热硬质碳纤维保护壳，温度传感器与导热硬质碳纤维保护壳之间填充有导热石墨。

所述推进螺杆的转速为40~50r/min。

按照重量比为70:30:10的比例，取ABS基体、聚丙烯基体和马来酸酐接枝聚丙烯，置于90℃烘箱中干燥4h，之后，混合均匀，并置于造粒装置中进行造粒，获得ABS/PP合金母粒。

本实用新型的优点在于：本实用新型的造粒机本体的内筒设置四段温区，并且每段温区设置精准的温度传感器，温度传感器外设置导热硬质碳纤维保护壳，保证温度传感器长时间稳定工作。

下面结合附图与具体实施方式，对本实用新型进一步说明。

附图说明

图1为本实施例的无卤阻燃导电耐磨型ABS/PP复合材料造粒装置整体结构示意图；

图2为本实施例的温度传感器的结构示意图。

图中：1. 机座，2造粒机本体，21进料口，22造粒模板，23推进螺杆，24驱动电机，3温度传感器，31导热硬质碳纤维保护壳，32导热石墨。

具体实施方式

实施例，参见图1~图2，本实施例提供的无卤阻燃导电耐磨型ABS/PP复合材料造粒装置，其包括机座1和造粒机本体2，所述机座1上设有驱动电机支架和与之相连的进料腔支架，所述造粒机本体2包括进料口21，与进料口21相连的进料腔，设于所述进料腔一端的造粒模板22和设于造粒模板外侧的切粒装置，所述造粒模板22上设有成型孔，所述进料腔内设有推进螺杆23，所述推进螺杆23上设有若干螺旋叶片，所述推进螺杆23的末端与驱动电机24相连；所述造粒机本体2的内筒设有四段温区，分别为一区、二区、三区、四区，其温度分别为175℃、190℃、195℃、200℃；所述造粒模板22的温度为190℃；所述推进螺杆23对应内筒的四段温区分别设有第一段、第二段、第三段以及第四段，每一段的推进螺杆分别设有一温度传感器3，所述温度传感器3外围设有导热硬质碳纤维保护壳31，温度传感器3与导热硬质碳纤维保护壳31之间填充有导热石墨32。所述推进螺杆23的转速为40~50r/min。

按照重量比为70:30:10的比例，取ABS基体、聚丙烯基体和马来酸酐接枝聚丙烯，置于90℃烘箱中干燥4h，之后，混合均匀，并置于造粒装置中进行造粒，获得ABS/PP合金母粒。

本实施例还提供的无卤阻燃导电耐磨型ABS/PP复合材料，由ABS/PP合金母粒、改性填料、阻燃剂、阻燃协效剂、碳纤维、竹炭、添加剂、抗滴落剂、抗氧化剂、石蜡组成，各组分的重量份数依次为：ABS/PP合金母粒40-52份、改性填料8-15份、复配剂5-8份、阻燃剂10-15份、阻燃协效剂2-5份、碳纤维3-6份、竹炭5-10份、添加剂10-15份、抗滴落剂0.5-1份、抗氧化剂1-1.5份、石蜡0.5-1.5份；

其中，ABS/PP合金母粒由重量比为70:30:10的ABS基体、聚丙烯基体和马来酸酐接枝聚丙烯组成，所述的聚丙烯为间规立构聚丙烯；改性填料由重量比为2:1的改性纳米二氧化硅和改性纳米碳酸钙组成，所述的改性纳米二氧化硅由重量比为2:100的KH550偶联剂和纳米二氧化硅混合而成，所述的改性纳米碳酸钙由重量比为3:100的KH570和纳米碳酸钙混合而成；复配剂由重量比为15:1的全硫化丁腈橡胶和改性碳纳米管组成，所述的全硫化丁腈橡胶粒径为120nm；所述的碳纳米管为多壁碳纳米管，管径10-20nm，长度10-30μm，SSA: >180m²/g，纯度：＞95%；阻燃剂为可膨胀石墨，其膨胀温度：250^oC，膨胀系数：255，平均粒径：200μm；阻燃协效剂由重量比3:2的微胶囊红磷和炭黑组成，所述的微胶囊红磷平均粒径为10μm，炭黑粒径为2000目；添加剂由重量比1:4:2为金属粒子、镀银玻璃微珠和导电炭黑组成，所述的金属粒子为SnBi58，粒径为500目，Sn含量≥96%，所述的镀银玻璃微珠平均粒径为15-20μm，银含量为30%，所述的导电炭黑电阻率为1.3-2.0Ω.m，比表面积为450-600(10³m²/kg)；所述的抗滴落剂为聚四氟乙烯，粒径200目，密度1.86g/cm²；所述的抗氧化剂由重量比为1:1的1010和168组成，抗氧化剂1010和168均为工业级。

所述的碳纤维横截面平均直径7μm, 平均长度5mm，所述的竹炭粒径为15μm，体积电阻率为0.1 Q•cm；所述改性纳米二氧化硅纯度>99%，平均粒径15nm；所述改性纳米碳酸钙纯度>95%，平均粒径20nm。

本实施例还提供的制备无卤阻燃导电耐磨型ABS/PP复合材料的方法，具体的制备步骤为：

（1）按照2.4g/100ml的添加比例，取偶联剂KH550溶解于乙醇溶液中，在转速为300r/min的条件下搅拌15min，之后，向其中加入纳米二氧化硅，在转速为500r/min的条件下搅拌30min获得混合物A，将所得混合物A置于80℃烘箱中烘干，研磨成粉末，即得改性纳米二氧化硅，备用；

（2）按照2.4g/100ml的添加比例，取偶联剂KH570溶解于乙醇溶液中，在转速为300r/min的条件下搅拌15min，之后，向其中加入纳米碳酸钙，在转速为500r/min的条件下搅拌30min获得混合物B，将所得混合物B置于80℃烘箱中烘干，研磨成粉末，制得改性纳米碳酸钙，备用；

（3）按照重量比为2:1的比例，取步骤（1）制得的改性纳米二氧化硅和步骤（2）制得的改性纳米碳酸钙进行混合，即得改性填料，备用；

（4）按照1g/60ml的添加比例，取碳纳米管加入到H₂SO₄/HNO₃摩尔比为3:1的混酸溶液中，在50 W功率下进行超声处理1.5 h获得混合物C，向所得混合物C中加入去离子水，并于3500r/min的转速下进行离心处理10 min，舍弃上层清液，之后，重复进行去离子水离心清洗多次，直至上层清液的pH为中性，将所得下层沉淀置于150℃干燥箱内进行干燥20 min，即得改性碳纳米管，备用；

（5）按照重量比为70:30:10的比例，取ABS基体、聚丙烯基体和马来酸酐接枝聚丙烯，置于90℃烘箱中干燥4h，之后，混合均匀，并置于转速为40~50r/min的造粒机中进行造粒，即得ABS/PP合金母粒，备用；

其中，造粒机机筒内温度为：一区175℃、二区190℃、三区195℃和四区200℃，模具温度为190℃；

（6）按照重量比为15:1的比例，取全硫化丁腈橡胶和步骤（4）制得的改性碳纳米管置于高速混合机中，在混合机转速为1000r/min，温度为60℃的条件下，进行混合处理8min，制得复配剂，备用；

（7）按照重量份数，取40-52份步骤（5）制得的ABS/PP合金母粒置于双辊开炼机中，调节双辊开炼机的前辊温度为195℃，后辊温度为190℃，进行塑炼3min，然后，向其中加入步骤（3）制得的改性填料8-15份、步骤（6）制得的复配剂5-8份、再加入阻燃剂10-15份、阻燃协效剂2-5份、碳纤维3-6份、竹炭5-10份、添加剂10-15份、抗滴落剂0.5-1份、抗氧化剂1-1.5份、石蜡0.5-1.5份，进行混炼10min，获得混合料D，出料；

（8）将步骤（7）混炼后得到的混合料D置于温度为175℃的平板硫化机模具中，在压力为20MPa条件下进行保压处理10min，冷却后，即得无卤阻燃导电耐磨型ABS/PP复合材料。

本实用新型并不限于上述实施方式，采用与本实用新型上述实施例相同或近似结构或装置，而得到的其他用于无卤阻燃导电耐磨型ABS/PP复合材料造粒装置，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种无卤阻燃导电耐磨型ABS/PP复合材料造粒装置，其特征在于：其包括机座和造粒机本体，所述机座上设有驱动电机支架和与之相连的进料腔支架，所述造粒机本体包括进料口，与进料口相连的进料腔，设于所述进料腔一端的造粒模板和设于造粒模板外侧的切粒装置，所述造粒模板上设有成型孔，所述进料腔内设有推进螺杆，所述推进螺杆上设有若干螺旋叶片，所述推进螺杆的末端与驱动电机相连；

所述造粒机本体的内筒设有四段温区，分别为一区、二区、三区、四区，其温度分别为175℃、190℃、195℃、200℃；所述造粒模板的温度为190℃；

所述推进螺杆对应内筒的四段温区分别设有第一段、第二段、第三段以及第四段，每一段的推进螺杆分别设有一温度传感器，所述温度传感器外围设有导热硬质碳纤维保护壳，温度传感器与导热硬质碳纤维保护壳之间填充有导热石墨。

2.根据权利要求1所述的无卤阻燃导电耐磨型ABS/PP复合材料造粒装置，其特征在于：所述推进螺杆的转速为40～50r/min。