[发明专利]一种无载体塑料母粒及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于塑料母粒制备技术领域，特别涉及一种无载体塑料母粒及其制备方法和应用。

背景技术

塑料原料要制成塑料材料制品，只有通过加工才能制成塑料材料，在高温的条件下成型(热塑性)最常用的方法有挤出、注射成型、压延、流延、吹塑、吸塑和热成型。塑料材料具有质量轻、强度高、电性能优异、易加工成型、外观色彩鲜艳等优点，因而成为材料体系最活跃的领域，在其他领域中的应用也不断扩大，从人们的日常生活品、医疗、农渔业、汽车、电气化工建筑到国防工业、航空航天都有其身影，这些都离不开功能助剂的改性应用。

塑料助剂又叫塑料添加剂，可分为工艺性助剂(即塑料高温聚合时防止过热老化脱模性能)和功能性助剂(即塑料成为材料的功能如稳定化性能改善力学柔韧阻燃光学表面电性能等)。塑料助剂在塑料材料的含量从0.2‰(增白剂)到60％(填充剂)都有，但大部分都在1‰到10％之间。比如最常用的超市购物袋，既需要色彩鲜艳，又不能有静电，开口效果好又能降解。这就需要添加各种添加剂，如色粉、抗氧剂、开口剂、抗静电剂等，如此繁复的添加，不仅生产工艺复杂且尘土飞扬，对生产环境和工人的身体有很大的危害，且生产出来的产品质量不稳定。如果直接添加功能母粒，即可把复杂变简单，有效解决助剂添加量不一、分散不充分、开口效果不好、抗静电效果不稳定等一系列问题。

目前市场上也有各种塑料母粒，塑料母粒是一种塑料助剂的浓缩物，一般由载体(塑料)和功能助剂(各种色粉、开口剂等)组成，按用途一般分为填充母粒、色母粒、改性母粒三大类。生产塑料母粒工艺最早采用两辊开炼法，工艺流程如下：配料-----高速捏合-----开放式双辊塑炼机-----平板切粒机造粒。此法生产缺点是劳动强度大、粉尘大、质量不理想。现在常用的工艺流程如下：配料-----高速捏合机(密炼机)-----螺杆挤出机(单/双)-----造粒机组。此法比两辊开练法质量、效率都有大幅提高，但是还存在车间粉尘大，高温使塑料产生很大的异味，产品分散效果一般，用电量大工人劳动强度大等缺点，且生产出来的母粒由于经挤压处理，脆性大、粉尘多，给日常生产使用带来诸多麻烦。市场上有过无载体母粒，如CN101792536A等，但仅限于滑石粉制成的填充母粒，多年来在市场的推广和应用情况看存在以下问题：

(1)母粒过于松散，在运输和使用时易被打散又成粉；

(2)母粒分散度不高，在使用过程中不能很好地均匀分散于塑料中，后续加工困难；

(3)由于其采用的是开放工艺，环境差、损耗大，效率低导致其比传统填充母粒成本还高。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种无载体塑料母粒的制备方法。

本发明另一目的在于提供上述方法制备的无载体塑料母粒。

本发明再一目的在于提供上述无载体塑料母粒在聚烯烃和工程塑料中的应用。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种无载体塑料母粒的制备方法，包括以下步骤：

把塑形剂和功能助剂混合，加热熔融并搅拌均匀得到混合料，加入到造粒装置，由圆柱旋转器孔洞中自由落体滴落，冷却固化，得到无载体塑料母粒。

所述造粒装置包括水平放置的侧面布满孔洞的圆柱旋转器和位于圆柱旋转器下方的循环带。

所述圆柱旋转器为两端封口、中空结构。所述圆柱旋转器一端连接有导管，混合料由导管进入圆柱旋转器。

优选地，所述的循环带设置有冷却装置。

优选地所述加热熔融在加热釜中进行。

为了获得更好的冷却效果优选地，所述循环带为不锈钢循环带。

优选地，为了防止圆柱旋转器中孔洞被较大未熔融物料堵塞，所述圆柱旋转器前设置自动过滤器。

所述混合料经导管进入圆柱旋转器，从侧面孔洞中滴落，自由落体到循环带上，冷却，得到无载体塑料母粒。所述混合料优选通过泵被泵送至圆柱旋转器。

当圆柱旋转器转动时，循环带随之转动，循环带带面相对圆柱旋转器平移，接住滴落的液滴。由于本发明的循环带自带冷却装置，滴落的液滴在带面迅速冷却固化，得到母粒。

优选地，所述塑形剂的用量为50～80wt％。所述的塑形剂用于取代传统塑料载体，赋予功能助剂成型。

优选地，所述的塑形剂可为但不限于硬脂酸、石蜡、脂肪酸单甘脂、硬脂酸盐、季戊四醇硬脂酸脂、聚乙烯蜡、石油树脂和聚乙二醇中的至少一种。