[發明專利]高含量、通用性廣的滑石粉填充母粒及其生產設備和方法

有效

• 申請號: 201110377209.6
• 申請日: 2011-11-23
• 公開（公告）號: CN102504334A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 唐宇航;葉南飚;王大中;錢永紅;寧凱軍;蔡彤旻
• 申請（專利權）人: 金發科技股份有限公司;上海金發科技發展有限公司
• 主分類號: C08K3/34
• 分類號: C08K3/34;C08K5/098;C08L21/00;C08L101/00;C09D7/12;B29B9/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 黃磊

技術領域

本發明屬于滑石粉生產技術領域，具體涉及一種滑石粉含量達90～95％的、通用性廣的滑石粉填充母粒及其生產設備和生產方法。

背景技術

滑石粉是塑料工業中常用的廉價無機填料，它可以有效地提高材料的剛性、模量及其制品的尺寸穩定性，并使其成本大幅降低，在塑料改性行業中被廣泛采用。

但滑石粉尤其是超細滑石粉存在堆密度小，在塑料改性生產過程中極易產生粉塵，污染生產車間，嚴重影響生產員工的身體健康；另外，由于滑石粉的堆密度小，改性塑料在采用螺桿擠出機的加工方式加入滑石粉時，物料較難喂入，嚴重影響生產效率，因此如何制備滑石粉高填充母粒，對于解決粉塵污染、提高生產效率來說顯得非常關鍵。

目前在生產滑石粉填充母粒時常采用雙螺桿擠出機或密煉機等設備，在高溫熔融塑化、混煉，再通過冷卻及造粒而制備滑石粉填充母粒，此類方法缺陷如下：1)這樣制備的滑石粉母粒一般含量很難超過80％以上，而且為了使得樹脂與滑石粉分散均勻并形成顆粒，需要預熱、熔融、塑化和混煉的過程，然后冷卻造粒，這樣會大大浪費能源，增加了產品制造的成本，也不適合未來低碳、經濟的社會需求；2)此類母粒的制備設備與工藝方法只適合有樹脂當基體載體的滑石粉母粒，這樣使得制備的滑石粉填充母粒只適合添加到與母粒基體相容的填充產品中，從而造成滑石粉填充母粒的通用性差。例如：中國專利CN101955604A、CN102040774A、CN?1966562A中，所提到為預熱高溫的密煉機混煉，預熱高溫的螺桿擠出機擠出、或預熱高溫的雙螺桿擠出機等設備制備母粒，都需要經過一個最高溫熔融塑化、冷卻造粒的方式制備母粒，且可制備的滑石粉填充母粒的滑石粉含量低于80％。

另外一種方法是將滑石粉填充母粒的原材料按一定比例配比后，在其中加入質量比為15～35％稀釋了的粘接劑，再通過特殊的短長勁比的螺桿擠出機，在常溫條件下進行直接擠出，并通過在機頭處安裝一把刮刀，刮斷擠出來的物料。例如在中國專利CN101792536A中采用易揮發的醇或酮類稀釋劑，將粘接劑稀釋到10倍以上，再將稀釋后的粘接劑與滑石粉按一定比例預混合后，實現了常溫下通過擠出機擠出造粒。但此方法存在以下缺陷：1)稀釋劑難以回收，易造成環境污染與物質浪費，而且由于所加稀釋劑的比例較高15％～35％，后續的烘干工藝較為困難，增加制造成本；2)采用此類加工方法所得到的粒子的硬度非常低，在后續的運輸及使用過程中容易造成二次粉塵污染。3)由于該擠出機設備刮刀不是緊貼在機頭面壁上，而是離機頭的壁面相差3～5cm的距離，因此料條是被刮刀打斷，而不是被刮刀切斷，使得所切的產品長短不一，整個粒子的外觀非常難看，客戶難以接受。

發明內容

為了克服現有技術的缺點與不足，本發明的首要目的在于提供一種滑石粉含量達90～95％的、不添加樹脂基體材料的、通用性廣的滑石粉填充母粒。

本發明的另一目的在于提供上述的高含量、通用性廣的滑石粉填充母粒的生產設備。

本發明的再一目的在于提供上述的高含量、通用性廣的滑石粉填充母粒的生產方法。

本發明的第四個目的在于提供上述的高含量、通用性廣的滑石粉填充母粒的用途。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種高含量、通用性廣的滑石粉填充母粒，是由以下重量份數的成分制備得到：

滑石粉：????????90～98份

潤滑劑硬脂酸鹽：1～2份

硅酸鈉：????????1～3份

水：????????????3～5份；

所述滑石粉的粒徑為2～70微米，相當于能過200～5000目篩；

所述的硬脂酸鹽為硬脂酸鋅和/或硬脂酸鈣。

一種生產高含量、通用性廣的滑石粉填充母粒的設備，包括強制喂料機、擠壓對輥、造粒輥、弧形篩、成品出口和粉體回收裝置；強制喂料機包括強制喂料倉和強制喂料螺桿，強制喂料倉呈上寬下窄的圓錐形，強制喂料螺桿位于強制喂料倉內的中軸位置；強制喂料倉的上開口正對著混合機的出料口，強制喂料倉的下開口正對著擠壓對輥，從強制喂料倉出來的物料經過擠壓對輥擠壓；擠壓對輥的下方是造粒輥，造粒輥的下方設置弧形篩，弧形篩的下方是成品出口，物料在擠壓對輥經過后去往造粒輥造粒，所得顆粒經過弧形篩篩分后流向成品出口；粉體回收裝置的入口端連接于弧形篩的正下方，出口端通過軟連接與強制喂料倉相連接，被弧形篩篩分的粉末因此可以通過粉體回收裝置再次循環地擠壓造粒。通常情況下，該設備可以與混合機配合使用，從混合機出來的物料送往強制喂料機。