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1、塑料配混技术 Plastics Compounding Technology 项目四 填充母料制备,广东轻工职业技术学院轻化系 高分子教研室,2019/4/13,塑料配混技术,2,项目四 填充母料制备,学习目标 最终能力目标：能完成填充母料的制备 促成目标： 塑料母料配方设计能力； 配混设备选用与工艺参数设定能力； 配混设备操作能力； 物料质量问题分析能力； 资料检索和自学拓展能力。,2019/4/13,塑料配混技术,3,工作任务,任务4-1: 填充母料配方制定 任务4-2: 填充母料制备工艺制定与实施 任务4-3: 填充母料配混质量分析 任务4-4：拓展训练纳米无机物/塑料复合材料,2019
2、/4/13,塑料配混技术,4,本次任务,任务4-2： 填充母料制备工艺制定与实施 拟实现的能力目标： 塑料母料配混工艺方案的制定能力； 配混基本操作技能； 配混工艺过程常见质量问题的处理能力； 主要配混设备日常维护与保养的能力； 团队合作与沟通能力； 自主学习的能力。,2019/4/13,塑料配混技术,5,4.4 填充母料的制备,经表面处理后的填料与分散剂、载体树脂混合、塑炼造粒，即制得填充母料， 塑炼可以用密炼机、开炼机、挤出机完成，目前最常用的填充母料制造工艺工路线为挤出法，所用设备多为高速混合机、平行双螺杆挤出造粒机组。工艺流程如下所示：,2019/4/13,塑料配混技术,6,2019/
3、4/13,塑料配混技术,7,1.填料的干燥 由于常用无机填料表面的亲水性，大多数都吸收有一定量的水份，在制造母料前应干燥处理。 干燥常在高速加热混合机中进行，干燥温度和时间视填料种类而定。 填料的吸水量一般控制在0.5以下，个别制品要求严格的，可控制在0.1以下,2019/4/13,塑料配混技术,8,2.填料活化处理 填料的活化即对填料进行表面处理，使无机填料表面亲油化，降低表面自由能，与树脂相混性提高，是填充母料制造过程中的一个关键工序，它的成败直接关系到母料性能的好坏。 用配方设计中选定的表面处理剂（表面活性剂、偶联剂、高分子处理剂等）对填料进行处理，有不同的填料活化方法。,2019/4/
4、13,塑料配混技术,9,干法处理 填料充分脱水后，在干态和一定温度下，于高速混合作用下使处理剂均匀地作用于填料颗粒表面，形成一层极薄的表面处理层而制成活性填料。 所用设备一般为高速混合机。 也采用可聚合的单体（如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯丙烯酸等液体化合物），在引发剂（常用有机过氧化物）作用下通过加热和高速搅拌使单体在填料表面上聚合。,2019/4/13,塑料配混技术,10,干法处理流程如下：,2019/4/13,塑料配混技术,11,湿法 也称溶液法，将表面活化剂与其低沸点溶剂配成一定浓度溶液，然后再与填料混合搅拌均匀，通过表面吸附或化学作用使处理剂分子结合于填料表面。 常用的处理剂有
5、脂肪酸盐一类的表面活性剂，在水中稳定的螯合型铝酸酯、钛酸酯及硅烷偶联剂和电介质型高分子处理剂等。,2019/4/13,塑料配混技术,12,填料表面湿法处理机理有表面吸附法、化学反应和聚合法。 表面吸附法属于物理过程； 化学反应法是指采用那些能与填料表面游离基团发生化学反应的处理剂，在湿法处理过程中通过反应以化学键与填料相结合。 聚合法与干法中表面聚合相似，直接采用可聚合的单体，在引发剂的作用下，在填料表面生成一层高分子膜。所不同的是前者在干粉中后者是在水的悬浮液中反应。 此外，还有在矿物填料原料研磨粉碎过程中直接加入脂肪酸类物质进行改性的作法。将具有反应活性的处理剂气化，以蒸汽的形式与填料粉体
6、的表面发生化学反应实现填料表面处理的气相表面处理法。,2019/4/13,塑料配混技术,13,3.载体的包覆与塑炼造粒 填充母料中填料量高，流动性能降低， 要求混炼设备的混炼效果好，由于混炼过程中有挥发性物质存在，对于连续混炼设备应具有排气装置，高填充量的填料对加工设备的磨损严重，用于填料母料生产的混炼设备必须采用耐磨材料。通常选用双螺杆挤出机作填充母料的混炼、造粒设备。 活化处理好的填料，与分散剂、载体一起进行初混合，使它们相互分散均匀， 初混好的物料通过定量加料装置加入到双螺杆挤出机中，随着物料的不断向前输送，物料逐渐熔融，熔融后的物料在捏合盘和其他混炼元件的剪切混合作用下，与填料、添加剂
7、等均匀混合经过挤出机的排气、过滤装置，挤出造粒。,如何使填料、分散剂、载体树脂初混合均匀？,2019/4/13,塑料配混技术,14,学习活动,讨论： 1.确定填料表面处理工艺及填充母料塑料造粒工艺路线、工艺条件； 2.定出配混操作规程、安全及防护规定。,2019/4/13,塑料配混技术,15,实操： 1.熟悉设备的结构与操作规程； 2.确定投料量，将基本配方换算为实用配方； 3.据实用配方中的原料用量，选择合适的计量器，称料； 4.遵守安全及防护规定，按所定的配混操作规程完成操作，记录数据与现象。,2019/4/13,塑料配混技术,16,拓展与提高：,填料表面处理的新技术 功能性填充改性塑料研究进展,任务42完成！,