[发明专利]高含量、通用性广的滑石粉填充母粒及其生产设备和方法

说明书

技术领域

本发明属于滑石粉生产技术领域，具体涉及一种滑石粉含量达90～95％的、通用性广的滑石粉填充母粒及其生产设备和生产方法。

背景技术

滑石粉是塑料工业中常用的廉价无机填料，它可以有效地提高材料的刚性、模量及其制品的尺寸稳定性，并使其成本大幅降低，在塑料改性行业中被广泛采用。

但滑石粉尤其是超细滑石粉存在堆密度小，在塑料改性生产过程中极易产生粉尘，污染生产车间，严重影响生产员工的身体健康；另外，由于滑石粉的堆密度小，改性塑料在采用螺杆挤出机的加工方式加入滑石粉时，物料较难喂入，严重影响生产效率，因此如何制备滑石粉高填充母粒，对于解决粉尘污染、提高生产效率来说显得非常关键。

目前在生产滑石粉填充母粒时常采用双螺杆挤出机或密炼机等设备，在高温熔融塑化、混炼，再通过冷却及造粒而制备滑石粉填充母粒，此类方法缺陷如下：1)这样制备的滑石粉母粒一般含量很难超过80％以上，而且为了使得树脂与滑石粉分散均匀并形成颗粒，需要预热、熔融、塑化和混炼的过程，然后冷却造粒，这样会大大浪费能源，增加了产品制造的成本，也不适合未来低碳、经济的社会需求；2)此类母粒的制备设备与工艺方法只适合有树脂当基体载体的滑石粉母粒，这样使得制备的滑石粉填充母粒只适合添加到与母粒基体相容的填充产品中，从而造成滑石粉填充母粒的通用性差。例如：中国专利CN101955604A、CN102040774A、CN 1966562A中，所提到为预热高温的密炼机混炼，预热高温的螺杆挤出机挤出、或预热高温的双螺杆挤出机等设备制备母粒，都需要经过一个最高温熔融塑化、冷却造粒的方式制备母粒，且可制备的滑石粉填充母粒的滑石粉含量低于80％。

另外一种方法是将滑石粉填充母粒的原材料按一定比例配比后，在其中加入质量比为15～35％稀释了的粘接剂，再通过特殊的短长劲比的螺杆挤出机，在常温条件下进行直接挤出，并通过在机头处安装一把刮刀，刮断挤出来的物料。例如在中国专利CN101792536A中采用易挥发的醇或酮类稀释剂，将粘接剂稀释到10倍以上，再将稀释后的粘接剂与滑石粉按一定比例预混合后，实现了常温下通过挤出机挤出造粒。但此方法存在以下缺陷：1)稀释剂难以回收，易造成环境污染与物质浪费，而且由于所加稀释剂的比例较高15％～35％，后续的烘干工艺较为困难，增加制造成本；2)采用此类加工方法所得到的粒子的硬度非常低，在后续的运输及使用过程中容易造成二次粉尘污染。3)由于该挤出机设备刮刀不是紧贴在机头面壁上，而是离机头的壁面相差3～5cm的距离，因此料条是被刮刀打断，而不是被刮刀切断，使得所切的产品长短不一，整个粒子的外观非常难看，客户难以接受。

发明内容

为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种滑石粉含量达90～95％的、不添加树脂基体材料的、通用性广的滑石粉填充母粒。

本发明的另一目的在于提供上述的高含量、通用性广的滑石粉填充母粒的生产设备。

本发明的再一目的在于提供上述的高含量、通用性广的滑石粉填充母粒的生产方法。

本发明的第四个目的在于提供上述的高含量、通用性广的滑石粉填充母粒的用途。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种高含量、通用性广的滑石粉填充母粒，是由以下重量份数的成分制备得到：

滑石粉：        90～98份

润滑剂硬脂酸盐：1～2份

硅酸钠：        1～3份

水：            3～5份；

所述滑石粉的粒径为2～70微米，相当于能过200～5000目筛；

所述的硬脂酸盐为硬脂酸锌和/或硬脂酸钙。

一种生产高含量、通用性广的滑石粉填充母粒的设备，包括强制喂料机、挤压对辊、造粒辊、弧形筛、成品出口和粉体回收装置；强制喂料机包括强制喂料仓和强制喂料螺杆，强制喂料仓呈上宽下窄的圆锥形，强制喂料螺杆位于强制喂料仓内的中轴位置；强制喂料仓的上开口正对着混合机的出料口，强制喂料仓的下开口正对着挤压对辊，从强制喂料仓出来的物料经过挤压对辊挤压；挤压对辊的下方是造粒辊，造粒辊的下方设置弧形筛，弧形筛的下方是成品出口，物料在挤压对辊经过后去往造粒辊造粒，所得颗粒经过弧形筛筛分后流向成品出口；粉体回收装置的入口端连接于弧形筛的正下方，出口端通过软连接与强制喂料仓相连接，被弧形筛筛分的粉末因此可以通过粉体回收装置再次循环地挤压造粒。通常情况下，该设备可以与混合机配合使用，从混合机出来的物料送往强制喂料机。