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技术天地:碳酸钙母料生产技术介绍

2017/12/21 来源: 网络文摘
  【全球塑胶网2017年12月21日网讯】
碳酸钙作为第一大无机粉体材料,在塑料中直接利用会造成尘土飞扬,严重破坏生产环境。同时,由于其为亲水性材料,直接加入亲油性树脂中分散性很不好,因此对于碳酸钙粉体而言,一般需要事先将其加工成母料提供给客户,这样可以解决生产环境和相容性问题。之前,小编向大家介绍过技术|碳酸钙母料配方设计基本原则,这里我们对碳酸钙母料生产技术进行介绍。
    01、熔融混炼设备
    选用往复式单螺杆挤出机、对称或者非对称双螺杆挤出机、连续或者双转子密炼机、双接挤出机组都可以,水下拉条、磨面热切都可以。
    如果载体物料适合,设备最好选用连续密炼机,但是要注意:
    时间——密炼时间要控制适当,太长容易导致粘锅、变黄,甚至分解。
    排气——密炼时在物理开始粘化结团以前,进行3-5次排气,以排除水分或小分子挥发物,并可以加速无机粉体的分散。
    (1)连续密炼机
    密炼机+单螺杆挤出机和密炼机+双螺杆挤出机,PE和PBS载体可以使用连续密炼机。双转子连续密炼机排气效果突出,实现物粉尘自动连续化生产。
    (2)双阶挤出设备
    双螺杆挤出机+单螺杆挤出机,排气效果突出,PP载体只能用双阶螺杆挤出机。
    (3)双螺杆挤出机
    L/D越高越好,一般要求大于40以上,PP载体只能用双螺杆挤出机。最近开发出非对称双螺杆挤出机,具有剪切和挤压双重塑化效果。
    02、熔融混炼工艺
    (1)高速混合机
    加料顺序:
    碳酸钙要先加入进行脱水处理,完毕后再加入其他组分。碳酸钙加入混合5分钟左右(料温达到60-80);
    加入1%左右的偶联剂进行表面处理5分钟(处理后碳酸钙加入水杯中全部漂浮上面即为处理好);
    加入PP载体、聚丙烯蜡搅拌2分钟;
    加入润滑剂搅拌2分钟(高速混合机电流由70A增加到100A时,低速搅拌冷却在40℃)。
    水分控制:温度要达到一定高度,脱出吸附在碳酸钙表面的水分,使之控制在0.3%以下。
    静电消除:碳酸钙在混合过程中容易造成摩擦起电,尤其是片状结构明显的碳酸钙,这会造成颗粒严重聚集成团,影响分散效果。母料在使用时,会在制品上出现小白点。解决办法一是配方中加入少量抗静电剂,二是高速混合的料静置20小时候再使用。
    (2)过滤网
    过滤网是必须设置的,它的作用很大,往往被忽略。过滤网可以将旋转运动的物料变为直线运动,利用强力剪切作业进一步塑化物料,调节熔体在机头中的压力,过滤杂质和分解物料。
    过滤网一般为三、四层结构,具体如80/120/80、100/140/100、100/120/140/100等。一般1小时换1次,一次性废弃,不建议焚烧后再利用。如果过滤网太细,会导致挤出机压力增大、电流增大、降低产量。
    关于堵网有两种可能:
    一是粉体颗粒较大,或者粉体太细导致团聚,对堵网残留物烧结后留有大量无机粉体属于此原因;
    二是载体树脂或者小分子助剂在过滤网处积累、停留时间过长,导致受热分解,如果堵网残留物变黄、灰、黑,烧结后没有残留物,就属于此原因。
    03、产品质量控制
    (1)水分控制
    水分及其低分子挥发物要控制在0.3%以下,保证吹塑薄膜时不漏气、没有水波纹。具体检查手段用放大镜观察母料密实没有明显的发泡空隙,这样制品的表面很光亮。
    (2)密实度控制
    单螺杆挤出机主要起到均匀造粒和压缩密实的作用,母料越密实越好,可以充分排除水分或者小分子挥发物,这样后续复合填充制品的表面越光亮。密实度靠单螺杆挤出机造粒机头熔体压力的提高,具体可以降低熔体温度、提高喂料速度等等。
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