[发明专利]一种聚丙烯复合材料的制备设备及方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料加工技术领域，尤其涉及一种聚丙烯复合材料的制备设备及方法。

背景技术

聚丙烯是常见的五大通用塑料中的一种，由于其原材料来源广泛，价格低廉，易于加工，现已成为最近使用量增长最快的塑胶原材料品种。通过在聚丙烯中填充无机非金属矿物填料可以显著提高聚丙烯的拉伸、弯曲、冲击和尺寸稳定性等性能，因此，聚丙烯复合材料被广泛应用于汽车、建筑、电器等领域。

现有技术中，聚丙烯复合材料的生产通常采用高混机和双螺杆挤出机，将无机矿物粉体和聚丙烯树脂及功能助剂加入高混机进行预混之后，放入双螺杆挤出机料仓，经双螺杆挤出机挤出、拉条、冷却、切粒、包装。传统工艺中由于设备密封性差，材料特别是无机矿物粉体经预混、转运会产生大量粉体，严重影响了生产环境和操作员工身心健康。

另外，在混合和挤出机喂料过程中，由于成分种类多、工艺复杂、树脂粉体密度粒度不均等原因，粉体容易聚集到一起发生离析，造成制备的材料性能不均匀，影响使用。

因此，如何避免现有技术中生产聚丙烯复合材料造成的环境污染的问题，以及粉体容易发生离析的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

发明内容

本发明提供了一种聚丙烯复合材料的制备设备，其能够避免生产聚丙烯复合材料造成的环境污染的问题，以及粉体容易发生离析的问题。本发明还提供了一种聚丙烯复合材料的制备方法。

本发明提供的一种聚丙烯复合材料的制备设备，包括：

多个真空吸料装置，各个所述真空吸料装置与各种原料一一对应，且各个所述真空吸料装置均包括能够伸入至原料包装内的真空吸料管；

能够计量并控制喂料量的计量喂料装置，包括与所述真空吸料装置一一对应设置的储料仓，所述计量喂料装置的储料仓与所述真空吸料装置的排出口密闭连接，以使所述真空吸料装置能够将原料吸至所述计量喂料装置的储料仓内；

具有储料仓的挤出机，各个所述计量喂料装置的储料仓的排料口均与所述挤出机的储料仓密闭连接，以使所述计量喂料装置能够将原料排至所述挤出机的储料仓内；

用于控制所述真空吸料装置、所述计量喂料装置以及所述挤出机的控制装置，当所述计量喂料装置的任意一个储料仓内的原料少于预设值时，所述控制装置控制对应的所述真空吸料装置启动吸料；若所述挤出机处于关闭状态，所述控制装置控制所述计量喂料装置关闭，若所述挤出机处于关闭状态，所述控制装置控制所述计量喂料装置关闭。

本发明提供的一种聚丙烯复合材料的制备方法，基于如上所述的制备设备，包括步骤：

采用真空吸料装置将PP树脂、抗氧剂、润滑剂、相容剂以及填料，分别吸到计量喂料装置的储料仓内；

计量喂料装置按照各个原料的预设下料速度将各个原料送至挤出机的储料仓内；

通过挤出机将原料挤出、并拉条和冷却。

优选地，所述各个原料的预设下料速度为：PP树脂82kg/小时、抗氧剂0.5kg/小时、润滑剂1.5kg/小时、相容剂1kg/小时、填料15kg/小时。

优选地，当计量喂料装置的任意一个储料仓中的物料低于第一预设重量时，与该储料仓对应的真空吸料装置自动启动；当计量喂料装置的任意一个储料仓中的物料高于第二预设重量时，与该储料仓对应的真空吸料装置自动关闭。

优选地，所述第一预设重量为10kg，所述第二预设重量为50kg。

优选地，所述挤出机开启前，所述控制装置控制所述计量喂料装置无法启动；所述挤出机关闭后，所述控制装置控制所述计量喂料装置自动关闭。

优选地，所述PP树脂为单一的树脂或者两种及以上不同力学性能的PP混合树脂；所述抗氧剂为硫酸酯类抗氧剂或磷酸酯类抗氧剂中的一种或几种的互配；所述润滑剂为硬脂酸类润滑剂或者具有润滑作用的蜡质润滑剂的一种或几种；所述填料为无机填料如碳酸钙、滑石粉、云母等单一或混合填料；所述相容剂为具有改善界面的马来酸酐或其他聚酯类相容剂。

优选地，生产过程中挤出机温度设定为160～210℃，挤出机转速为250RPM～380RPM。