一种矿渣微粉增强型pet塑钢捆带及其制备方法
技术领域
1.本发明属于聚酯捆带及其加工技术领域，具体涉及一种矿渣微粉增强型pet塑钢捆带及其制备方法。
背景技术：
2.1946年英国发表了第一个制备pet的专利，1949年英国ici公司完成中试，但美国杜邦公司购买专利后，1953年建立了生产装置，在世界最先实现工业化生产。初期pet几乎都用于合成纤维(我国俗称涤纶、的确良)。80年代以来，pet作为工程塑料有突破性的发展，相继研制出成核剂和结晶促进剂，目前pet与pbt一起作为热塑性聚酯，成为五大工程塑料之一。
3.pet塑钢捆带，又称塑钢带(pet打包带、塑钢打包带、聚酯打包带、聚酯捆扎带)，是以聚对苯二甲酸乙二醇酯(英文简称pet)为主要原料加工而成。pet塑钢带是国际上最流行的替代钢带、钢丝、pp打包带打包的新型环保包装材料。从2002年来，中国对pet塑钢带的需求以每年50％的速度增长，现已广泛应用在木业打包、纸业打包、钢铁打包、化纤打包、棉花打包、铝锭打包、玻璃打包、建材打包、金属打包、烟草打包、电子电器打包、陶瓷打包等，成为传统的钢带、钢丝、pp打包带等打包带产品的替代者。
4.国内pet塑钢带行业兴起初期，多半采用粘度较高(粘度特性ⅵ0.95以上)的聚酯切片原料生产，随着行业的深入研究和国家环保号召，除少部分要求较高的pet塑钢带外，以瓶片料、回收带破碎料添助剂生产pet塑钢带逐渐成为行业主流。
5.近年来，人们开始对聚酯的改性及功能聚酯的制备进行了越来越多的研究。通常采用共聚、共混等方法，通过在pet中添加无机纳米粒子制备出多种聚酯/无机纳米复合材料，可以对pet进行化学或物理改性制备新型多功能聚酯。
6.矿渣微粉是一种无毒、无味、无污染的无机非金属材料，目前主要采用外加剂形式、掺合料形式、主掺形式在水泥中掺和商品混凝土中添加，用于提高水泥、混凝土的早强和改善混凝土的某些特性(如易和性、提高早强、减少水化热等)，其比表面积可达300-500m2/kg，具有极好的耐热性和高强度，其粒子具有纳米尺度效应、大的比表面积、体积效应、与聚合物基体强的界面相互作用等；目前，行业内未发现采用矿渣微粉作为pet塑钢捆带助剂的先例。
技术实现要素：
7.本发明针对目前矿渣微粉基本掺和于水泥中，用于增强水泥的性能；在pet塑钢捆带中未见使用的问题，本发明提供一种矿渣微粉增强型pet塑钢捆带及其制备方法。
8.本发明的技术方案如下：一种矿渣微粉增强型pet塑钢捆带，主要由以下重量份的原料制备而成：矿渣微粉10-30份，pet聚酯原料70-90份，slpp型滑爽剂0.5-1份，增韧剂0.5-1.5份以及色母粒0.5-1份。
9.进一步限定，所述矿渣微粉的粒度为-400目，比表面积为300-500m2/kg。
10.进一步限定，所述pet聚酯原料为粒度为9-15mm的pet热洗瓶片料或pet捆带破碎料。
11.进一步限定，所述增韧剂为丙烯酸酯与缩水双官能化乙烯类弹性体。
12.进一步限定，所述slpp型滑爽剂需满足以下性能：熔体流动速率29-33m/s，等规度：95-97％，维卡软化点》135℃，拉伸屈服强度》29mpa，密度0.91-0.917g/cm3，剥离度》5n。
13.本发明还提供了一种矿渣微粉增强型pet塑钢捆带的制备方法，包括以下步骤：
14.将矿渣微粉与pet聚酯原料混合均匀后干燥以除去水分和油分，得到混合料1；
15.色母粒、slpp型滑爽剂和增韧剂混合均匀后干燥，得到混合料2；
16.将混合料1和混合料2混合均匀后在260-280℃和70-80mpa下挤出得到pet胚带；
17.对pet胚带进行冷却，冷却温度为30-50℃；
18.对冷却后的pet胚带进行两次拉伸成型；
19.成型后收卷。
20.进一步限定，制备混合料1的过程中干燥温度为160-180℃，干燥时间4-6小时。
21.进一步限定，制备混合料2的过程中干燥温度为80-160℃，干燥时间3-5分钟。
22.进一步限定，对冷却后的pet胚带进行两次拉伸成型具体如下：冷却后的pet胚带依次通过第一五辊牵引伸机组、拉伸烘箱、第一五辊拉伸机组、第二五辊拉伸机组、压花机组、加热冷切定型机组和三辊牵引机组进行烘烤拉伸、压花、加热冷却定型工艺制作而成。
23.进一步限定，所述第一五辊牵引伸机组、第一五辊拉伸机组和第二五辊拉伸机组拉伸辊内置电加热系统，加热温度175℃，拉伸烘箱采用热风循环烘烤，烘箱温度80-140℃；
24.所述第一五辊牵引伸机组拉伸1.05倍，第一五辊拉伸机组拉伸3.8倍，第二五辊拉伸机组拉伸1.2-1.7倍；
25.所述加热冷切定型机组加热温度100-160℃，冷却定型水温25-35℃；
26.所述三辊牵引机组拉伸0.95-1.05倍。
27.有益效果：
28.通过添加slpp型滑爽剂和丙烯酸酯与缩水双官能化乙烯类弹性体，充分发挥矿渣微粉粒子具有纳米尺度效应、大的比表面积、体积效应和聚合物基体强的界面相互作用，能有效提高pet塑钢捆带的抗拉强度和pet塑钢捆带平衡柔韧性，同时为炼钢、炼铁高炉矿渣微粉应用提供新的方向，具备较强的市场推广示范效应和环保效应，并且pet聚酯原料以pet热洗瓶片料或pet塑钢捆带破碎料为原料，其生产成本低于同行。
具体实施方式
29.以下实施例中slpp型滑爽剂需满足以下性能：熔体流动速率29-33m/s，等规度：95-97％，维卡软化点》135℃，拉伸屈服强度》29mpa，密度0.91-0.917g/cm3，剥离度》5n。
30.实施例1
31.制备矿渣微粉增强型pet塑钢捆带，包括以下步骤：
32.s1：配料
33.粒度为-400目和比表面积为300-500m2/kg之间的矿渣微粉100kg，粒度为9-15mm之间的pet热洗瓶片料700kg，丙烯酸酯与缩水双官能化乙烯类弹性体5kg，slpp型滑爽剂5kg以及色母粒5kg；
34.s2：将矿渣微粉与pet热洗瓶片料充分搅拌混合5分钟，形成混合料1；将混合料1加入干燥机内干燥4小时备用，干燥机采用热风循环和蜂巢除去循环热风中的水分和油分，干燥机设置干燥温度160℃；
35.s3：将色母粒、slpp型滑爽剂和丙烯酸酯与缩水双官能化乙烯类弹性体进行搅拌混合3分钟，加入辅料干燥罐备用，辅料干燥罐设置温度80℃。
36.s4：开启pet螺杆挤出机，设定温度260℃，挤出机配置换网器前后采用溶体压力传感器平衡压力，网后压力恒定为80mpa，待螺杆温度恒定30分钟以上开启挤出机通过专用模口挤出pet胚带；
37.s5：模口下方设置冷却水槽，模口与水面距离3cm，冷却水循环使用，水温应保持在30℃之间。
38.s6：冷切好的胚带采用二段拉伸工艺拉伸成型，先后通过第一五辊牵引伸机组、拉伸烘箱、第一五辊拉伸机组、第二五辊拉伸机组、压花机组、加热冷切定型机组和三辊牵引机组进行烘烤拉伸、压花、加热冷却定型工艺制作而成；
39.第一五辊牵引伸机组、第一五辊拉伸机组和第二五辊拉伸机组拉伸辊内置电加热系统，加热温度175℃，拉伸烘箱采用热风循环烘烤，烘箱温度80℃；
40.第一五辊牵引伸机组拉伸1.05倍，第一五辊拉伸机组拉伸3.8倍，第二五辊拉伸机组拉伸1.2倍；
41.加热冷切定型机组加热温度100℃，冷却定型水温25℃；三辊牵引机组拉伸0.95倍。
42.实施例2
43.制备矿渣微粉增强型pet塑钢捆带，包括以下步骤：
44.s1：配料
45.粒度为-400目和比表面积为300-500m2/kg之间的矿渣微粉200kg，粒度为9-15mm之间的pet热洗瓶片料800kg，丙烯酸酯与缩水双官能化乙烯类弹性体8kg，slpp型滑爽剂8kg以及色母粒8kg；
46.s2：将矿渣微粉与pet热洗瓶片料充分搅拌混合8分钟，形成混合料2；将混合料2加入干燥机内干燥5小时备用，干燥机采用热风循环和蜂巢除去循环热风中的水分和油分，干燥机设置干燥温度170℃；
47.s3：将色母粒、slpp型滑爽剂和丙烯酸酯与缩水双官能化乙烯类弹性体进行搅拌混合5分钟，加入辅料干燥罐备用，辅料干燥罐设置温度140℃。
48.s4：开启pet螺杆挤出机，设定温度270℃，挤出机配置换网器前后采用溶体压力传感器平衡压力，网后压力恒定为70mpa，待螺杆温度恒定30分钟以上开启挤出机通过专用模口挤出pet胚带；
49.s5：模口下方设置冷却水槽，模口与水面距离4cm，冷却水循环使用，水温应保持在40℃之间。
50.s6：冷切好的胚带采用二段拉伸工艺拉伸成型，先后通过第一五辊牵引伸机组、拉伸烘箱、第一五辊拉伸机组、第二五辊拉伸机组、压花机组、加热冷切定型机组和三辊牵引机组进行烘烤拉伸、压花、加热冷却定型工艺制作而成；
51.第一五辊牵引伸机组、第一五辊拉伸机组和第二五辊拉伸机组拉伸辊内置电加热
系统，加热温度175℃，拉伸烘箱采用热风循环烘烤，烘箱温度120℃；
52.第一五辊牵引伸机组拉伸1.05倍，第一五辊拉伸机组拉伸3.8倍，第二五辊拉伸机组拉伸1.5倍；
53.加热冷切定型机组加热温度130℃，冷却定型水温30℃；三辊牵引机组拉伸1倍。
54.实施例3
55.制备矿渣微粉增强型pet塑钢捆带，包括以下步骤：
56.s1：配料
57.粒度为-400目和比表面积为300-500m2/kg之间的矿渣微粉300kg，粒度为9-15mm之间的pet捆带破碎料900kg，丙烯酸酯与缩水双官能化乙烯类弹性体15kg，slpp型滑爽剂10kg以及色母粒10kg；
58.s2：将矿渣微粉与pet捆带破碎料充分搅拌混合10分钟，形成混合料3；将混合料3加入干燥机内干燥6小时备用，干燥机采用热风循环和蜂巢除去循环热风中的水分和油分，干燥机设置干燥温度180℃；
59.s3：将色母粒、slpp型滑爽剂和丙烯酸酯与缩水双官能化乙烯类弹性体进行搅拌混合5分钟，加入辅料干燥罐备用，辅料干燥罐设置温度160℃。
60.s4：开启pet螺杆挤出机，设定温度280℃，挤出机配置换网器前后采用溶体压力传感器平衡压力，网后压力恒定为75mpa，待螺杆温度恒定30分钟以上开启挤出机通过专用模口挤出pet胚带；
61.s5：模口下方设置冷却水槽，模口与水面距离5cm，冷却水循环使用，水温应保持在50℃之间。
62.s6：冷切好的胚带采用二段拉伸工艺拉伸成型，先后通过第一五辊牵引伸机组、拉伸烘箱、第一五辊拉伸机组、第二五辊拉伸机组、压花机组、加热冷切定型机组和三辊牵引机组进行烘烤拉伸、压花、加热冷却定型工艺制作而成；
63.第一五辊牵引伸机组、第一五辊拉伸机组和第二五辊拉伸机组拉伸辊内置电加热系统，加热温度175℃，拉伸烘箱采用热风循环烘烤，烘箱温度140℃；
64.第一五辊牵引伸机组拉伸1.05倍，第一五辊拉伸机组拉伸3.8倍，第二五辊拉伸机组拉伸1.7倍；
65.加热冷切定型机组加热温度160℃，冷却定型水温35℃；三辊牵引机组拉伸1.05倍。
66.对实施例1-3制备得到的矿渣微粉增强型pet塑钢捆带进行抗拉强度测定，结果分别为：380mpa，450mpa，520mpa。
67.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。