任務(wù)填充母料制備方案制定與實施研究報告

塑料配混技術(shù)

PlasticsCompoundingTechnology

項目四填充母料制備

廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院輕化系高分子教研室9/26/20241塑料擠出成型項目四填充母料制備學(xué)習(xí)目標最終能力目標：能完成填充母料的制備促成目標：塑料母料配方設(shè)計能力；配混設(shè)備選用與工藝參數(shù)設(shè)定能力；配混設(shè)備操作能力；物料質(zhì)量問題分析能力；資料檢索和自學(xué)拓展能力。9/26/20242塑料擠出成型工作任務(wù)任務(wù)4-1:填充母料配方制定任務(wù)4-2:填充母料制備工藝制定與實施任務(wù)4-3:填充母料配混質(zhì)量分析任務(wù)4-4：拓展訓(xùn)練－納米無機物/塑料復(fù)合材料9/26/20243塑料擠出成型本次任務(wù)任務(wù)4-2：填充母料制備工藝制定與實施擬實現(xiàn)的能力目標：塑料母料配混工藝方案的制定能力；配混基本操作技能；配混工藝過程常見質(zhì)量問題的處理能力；主要配混設(shè)備日常維護與保養(yǎng)的能力；團隊合作與溝通能力；自主學(xué)習(xí)的能力。9/26/20244塑料擠出成型9/26/20246塑料擠出成型1.填料的干燥由于常用無機填料表面的親水性，大多數(shù)都吸收有一定量的水份，在制造母料前應(yīng)干燥處理。干燥常在高速加熱混合機中進行，干燥溫度和時間視填料種類而定。填料的吸水量一般控制在0.5％以下，個別制品要求嚴格的，可控制在0.1％以下填料溫度/℃時間/min碳酸鈣11010～15滑石粉11010～12高嶺土11015～20硅酸鈣11010～159/26/20247塑料擠出成型2.填料活化處理填料的活化即對填料進行表面處理，使無機填料表面親油化，降低表面自由能，與樹脂相混性提高，是填充母料制造過程中的一個關(guān)鍵工序，它的成敗直接關(guān)系到母料性能的好壞。用配方設(shè)計中選定的表面處理劑（表面活性劑、偶聯(lián)劑、高分子處理劑等）對填料進行處理，有不同的填料活化方法。9/26/20248塑料擠出成型①干法處理填料充分脫水后，在干態(tài)和一定溫度下，于高速混合作用下使處理劑均勻地作用于填料顆粒表面，形成一層極薄的表面處理層而制成活性填料。所用設(shè)備一般為高速混合機。也采用可聚合的單體（如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯丙烯酸等液體化合物），在引發(fā)劑（常用有機過氧化物）作用下通過加熱和高速攪拌使單體在填料表面上聚合。9/26/20249塑料擠出成型干法處理流程如下：9/26/202410塑料擠出成型②濕法也稱溶液法，將表面活化劑與其低沸點溶劑配成一定濃度溶液，然后再與填料混合攪拌均勻，通過表面吸附或化學(xué)作用使處理劑分子結(jié)合于填料表面。常用的處理劑有脂肪酸鹽一類的表面活性劑，在水中穩(wěn)定的螯合型鋁酸酯、鈦酸酯及硅烷偶聯(lián)劑和電介質(zhì)型高分子處理劑等。9/26/202411塑料擠出成型填料表面濕法處理機理有表面吸附法、化學(xué)反應(yīng)和聚合法。表面吸附法屬于物理過程；化學(xué)反應(yīng)法是指采用那些能與填料表面游離基團發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的處理劑，在濕法處理過程中通過反應(yīng)以化學(xué)鍵與填料相結(jié)合。聚合法與干法中表面聚合相似，直接采用可聚合的單體，在引發(fā)劑的作用下，在填料表面生成一層高分子膜。所不同的是前者在干粉中后者是在水的懸浮液中反應(yīng)。此外，還有在礦物填料原料研磨粉碎過程中直接加入脂肪酸類物質(zhì)進行改性的作法。將具有反應(yīng)活性的處理劑氣化，以蒸汽的形式與填料粉體的表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)實現(xiàn)填料表面處理的氣相表面處理法。9/26/202412塑料擠出成型3.載體的包覆與塑煉造粒填充母料中填料量高，流動性能降低，要求混煉設(shè)備的混煉效果好，由于混煉過程中有揮發(fā)性物質(zhì)存在，對于連續(xù)混煉設(shè)備應(yīng)具有排氣裝置，高填充量的填料對加工設(shè)備的磨損嚴重，用于填料母料生產(chǎn)的混煉設(shè)備必須采用耐磨材料。通常選用雙螺桿擠出機作填充母料的混煉、造粒設(shè)備?；罨幚砗玫奶盍?，與分散劑、載體一起進行初混合，使它們相互分散均勻，初混好的物料通過定量加料裝置加入到雙螺桿擠出機中，隨著物料的不斷向前輸送，物料逐漸熔融，熔融后的物料在捏合盤和其他混煉元件的剪切混合作用下，與填料、添加劑等均勻混合經(jīng)過擠出機的排氣、過濾裝置，擠出造粒。如何使填料、分散劑、載體樹脂初混合均勻？9/26/202413塑料擠出成型學(xué)習(xí)活動討論：1.確定填料表面處理工藝及填充母料塑料造粒工藝路線、工藝條件；2.定出配混操作規(guī)程、安全及防護規(guī)定。9/26/202414塑料擠出成型實操：1.熟悉設(shè)備的結(jié)構(gòu)與操作規(guī)程；2.確定投料量，將基本配方換算為實用配方；3.據(jù)實用配方中的原料用量，選擇合適的計量器，稱料；4.遵守安全及防護規(guī)定，按所定的配混操作規(guī)程完成操作