无机粉体填充聚烯烃塑料发泡技术及其挤出发泡板的研究

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1、无机粉体填充聚烯烃塑料发泡技术及其挤出发泡板的研究武汉凌辉高分子材料有限公司陈凌前言：无机粉体改性材料在我国塑料领域应用已有几十年的历史；并且在塑料领域应用非常广泛。为节约能源；降低生产成本起了巨大的作用。但由于粉体本身的特性，在添加降低生产成本的同时，也带来了很多负面因素，特别是在制品的密度方面尤为突出。众所周知，聚烯烃塑料的密度在0.9g/cm3到0.96g/cm3之间，当我们添加15%的碳酸钙母料时，其密度则达到了1.1g/cm3以上，随着添加量的增加，其产品密度随着上升。因此，如何保证在添加母料的同时而不提高制品的密度是我们改性塑料研发的一个新的方向。随着改性技术的发展；近年来；

2、在塑料改性方面，无交联发泡技术取得了很大的进展；在挤出、注塑、吹塑产品中发泡技术的应用被提到了前沿。无交联发泡技术的开发；使发泡产品的应用越来越广泛。而该发泡产品在刚性方面却很难与交联发泡产品相比。如何提高产品的刚性，是目前我们要解决的问题。在提系中添加无机粉体材料可以有效的提高产品的力学性能。但传统的母料工艺无法满足该工艺。因此开发可发性无机粉体材料的前景非常看好。在体系中添加改性填充母料；在提高产品的力学性能的同时；不影晌产品的密度。这样直接降低了生产成本。该技术的应用很大程度上提高了粉体材料的附加值。18改性无机粉体添加在聚烯烃材料中以降低生产成本，进而改善产品的力学性能已经被人们

3、所认识，并已得到广泛的应用。根据市场调查：目前我国以碳酸钙为主的填充母料的使用量在塑料的各个领域已达到300万吨。虽然无机粉体母料已广泛的应用在塑料体系中，但由于其材料本身的密度很大；在注塑产品中添加25%的粉体；成型产品的密度会提高30%；如何使无机粉体母料轻量化一直是国内外学者研发课题。在发泡体系中的应用，国内外有过许多的文献报道，但主要局限在交联体系里面。在EVA、PVC和橡胶发泡体系中也已成功的应用；但其成型工艺以交联膜压为主，在PE、PP连续挤出成型发泡体系中有过报道，也是以交联发泡体系的工艺成型，并且发泡密度多在0.8g/cm3，且以轻钙为主，在文献中最高添加量在40%左右，

4、发泡密度在0.9g/cm3，但该工艺对生产厂家的二次成型工艺带来了不便之处，产品的边角料不能直接回收利用。无交联高填充低密度技术产品应用在国内目前属于先进，18并且有待进一步开发。在无交联发泡产品中填充改性无机粉体材料极具市场前景。我们通过在不同领域的应用试验；产品不但适用于板材挤出发泡；同时也可以在注塑，吹塑等领域中应用。利用无机粉体的自身一些特性通过对两种或两种以上的无机粉体进行改性使其与树脂有很好的相容性；在体系中添加无机粉体；可有效的改善发泡产品的泡孔结构、刚性、稳定性、硬度、弹性模量等力学性能。改善制品的加工性能和散光性、同时又可以降低生产成本。从而最大限度的满足应用的需求；利

5、用新型复合改性技术提高无机粉体的附加值；为粉体加工企业带来新的生机。一：粉体改性:1:无机粉体的活化处理是关键的第一步工艺；它关系到下一个工艺的稳定性和成型产品的质量。通过实验；利用传统的粉体处理工艺在发泡体系中母料根本不能塑化；原因是在发泡体系中；由于液相与气相同时存在；对粉体的分散要求相对提高；只有在树脂处于半熔融状态而粉体材料完全与之相容才能使其很好的相容性。所以用合适的表面处理剂和相应的活化方式，以提高产品的分散性和防止粉体二次凝聚是工艺的关键。2:在对粉体进行活化处理时；首先必须对粉体进行预热除湿处理，严格控制粉体的水分含量；在110℃的温度下高速混合20分钟；同时还必须防止粉

6、体氧化；因此；在粉体除湿处理时；必须加入抗氧剂以防止粉体氧化变色。在除湿工艺完成后对粉体进行活化；活化工艺温度在90℃。在活化处理时；助剂和载体的前后加入很大程度上直接影晌产品的性能。通过长期的实验对比；在90℃的温度下；加入偶联剂首先对粉体表面进行改性；处理时间为15分钟；然后加入多元醇表面活性剂处理5分钟；然后加入载体和单甘脂处理5分钟；加入发泡剂处理3分钟出锅备用。3：181、粉体处理从进料到排料实现自动化全封闭处理工艺；在处理过程中实现无尘化。2、采用旋风工艺对粉体进行除湿处理；采用二级气流使粉气分离。从而有效的控制了粉体中的水分含量。3、采用三级桨叶装置；有效的提高了偶联体系对

7、粉体的包覆性，在粉体表面形成非极性支点，提高界面粘接强度，促进粒子在基体中的分散，能有效的与载体结合。（现在市场上用来活化粉体的偶联剂很多；我们通过实验采用了比较适应与发泡体系的M02处理剂和南京格润的铝钛偶联剂系列；在添加量适中的情况下；产品性能稳定。）3、采用热冷二级混合体系，可有效的控制载体、助剂等得均衡效应。下图为粉体处理工艺图:184:高速混合挤的选用：一、高速加热混合机在改性造粒行业中，能发挥的作用就是供各种原料及助剂充