一种无卤阻燃导电耐磨型abs/pp复合材料造粒装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种无卤阻燃导电耐磨型ABS/PP复合材料造粒装置，其包括机座和造粒机本体，所述机座上设有驱动电机支架和与之相连的进料腔支架，所述造粒机本体包括进料口，与进料口相连的进料腔，设于所述进料腔一端的造粒模板和设于造粒模板外侧的切粒装置，所述造粒模板上设有成型孔，所述进料腔内设有推进螺杆，所述推进螺杆上设有若干螺旋叶片，所述推进螺杆的末端与驱动电机相连；所述造粒机本体的内筒设有四段温区，分别为一区、二区、三区、四区，所述推进螺杆对应内筒的四段温区分别设有第一段、第二段、第三段以及第四段，每一段的推进螺杆分别设有一温度传感器。
【专利说明】
一种无卤阻燃导电耐磨型ABS/PP复合材料造粒装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及造粒装置的技术领域，具体涉及一种无卤阻燃导电耐磨型ABS/PP复合材料造粒装置。
【背景技术】
[0002]高分子材料作为人们生活必须的一部分，随着科学的进步和人们对生活品质的不断追求，对高分子材料提出了更高的要求。当前，高分子材料正朝着环境友好化、多功能化、低成本等方向发展，为了获得低成本、高性能以及环境友好的塑料制品，人们越来越关注和重视塑料材料物理改性技术的研究与应用。
[0003]ABS树脂是丙烯腈(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)的三元共聚物，具有抗冲击强度高、耐热和耐低温性能好等特点，而且加工容易，广泛用于汽车、电子电器、轻工家电等行业。PP属于非极性聚合物，具有良好的耐热性，且PP吸水性极低，被广泛应用于家电制品、化学建材、电子产品、医疗卫生、日用品、汽车行业、包装行业等。ABS/PP合金材料兼具二者优良的性能。但是，其在空气中易于燃烧，极限氧指数为18%左右，且存在无自熄性、易滴落等缺点，极大限制了其使用范围。
[0004]早期，国内外对ABS/PP合金材料的阻燃主要采用添加阻燃剂，但含卤阻燃剂由于其在燃烧时形成具有腐蚀性的卤化氢，发烟量大，很多国家已经禁止使用。
[0005]目前，王小芬研究了PP/ABS合金的制备及不同阻燃剂对其性能的影响，发现阻燃协效剂DMDPB复合BT-93W使用时，在不影响阻燃性能的情况下，能大幅度减少BT-93W的用量，减少其对材料力学和加工性能的影响。
[0006]但经过此类改性的阻燃性PP/ABS合金材料通常难以满足一些在阻燃领域对导电、导热、耐磨性以及强度有需求的场合。同时，由于常规的无卤阻燃剂价格较高，导致PP/ABS合金成品的价格随之升高。因此，如何在降低成本、阻燃满足的情况下，制备出导电、导热、耐磨性等性能优异的PP/ABS合金材料是本领域急需解决的问题。
【实用新型内容】
[0007]为了解决上述问题，本实用新型公开的一种无卤阻燃导电耐磨型ABS/PP复合材料造粒装置。
[0008]本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是:
[0009]一种无卤阻燃导电耐磨型ABS/PP复合材料造粒装置，其特征在于:其包括机座和造粒机本体，所述机座上设有驱动电机支架和与之相连的进料腔支架，所述造粒机本体包括进料口，与进料口相连的进料腔，设于所述进料腔一端的造粒模板和设于造粒模板外侧的切粒装置，所述造粒模板上设有成型孔，所述进料腔内设有推进螺杆，所述推进螺杆上设有若干螺旋叶片，所述推进螺杆的末端与驱动电机相连；
[0010]所述造粒机本体的内筒设有四段温区，分别为一区、二区、三区、四区，其温度分别为175 °C、190 °C、195 °C、200 °C ;所述造粒模板的温度为190 V ；
[0011]所述推进螺杆对应内筒的四段温区分别设有第一段、第二段、第三段以及第四段，每一段的推进螺杆分别设有一温度传感器，所述温度传感器外围设有导热硬质碳纤维保护壳，温度传感器与导热硬质碳纤维保护壳之间填充有导热石墨。
[0012]所述推进螺杆的转速为40?50r/min。
[0013]按照重量比为70:30:10的比例，取ABS基体、聚丙烯基体和马来酸酐接枝聚丙烯，置于90°C烘箱中干燥4h，之后，混合均匀，并置于造粒装置中进行造粒，获得ABS/PP合金母粒。
[0014]本实用新型的优点在于:本实用新型的造粒机本体的内筒设置四段温区，并且每段温区设置精准的温度传感器，温度传感器外设置导热硬质碳纤维保护壳，保证温度传感器长时间稳定工作。
[0015]下面结合附图与【具体实施方式】，对本实用新型进一步说明。
【附图说明】
[0016]图1为本实施例的无卤阻燃导电耐磨型ABS/PP复合材料造粒装置整体结构示意图；
[0017]图2为本实施例的温度传感器的结构示意图。
[0018]图中:1.机座，2造粒机本体，21进料口，22造粒模板，23推进螺杆，24驱动电机，3
温度传感器，31导热硬质碳纤维保护壳，32导热石墨。
【具体实施方式】
[0019]实施例，参见图1?图2，本实施例提供的无卤阻燃导电耐磨型ABS/PP复合材料造粒装置，其包括机座I和造粒机本体2，所述机座I上设有驱动电机支架和与之相连的进料腔支架，所述造粒机本体2包括进料口 21，与进料口 21相连的进料腔，设于所述进料腔一端的造粒模板22和设于造粒模板外侧的切粒装置，所述造粒模板22上设有成型孔，所述进料腔内设有推进螺杆23，所述推进螺杆23上设有若干螺旋叶片，所述推进螺杆23的末端与驱动电机24相连;所述造粒机本体2的内筒设有四段温区，分别为一区、二区、三区、四区，其温度分别为175 °C、190 °C、195 °C、200 °C ;所述造粒模板22的温度为190 °C ；所述推进螺杆23对应内筒的四段温区分别设有第一段、第二段、第三段以及第四段，每一段的推进螺杆分别设有一温度传感器3，所述温度传感器3外围设有导热硬质碳纤维保护壳31，温度传感器3与导热硬质碳纤维保护壳31之间填充有导热石墨32。所述推进螺杆23的转速为40?50r/min。
[0020]按照重量比为70:30:10的比例，取ABS基体、聚丙烯基体和马来酸酐接枝聚丙烯，置于90°C烘箱中干燥4h，之后，混合均匀，并置于造粒装置中进行造粒，获得ABS/PP合金母粒。
[0021]本实施例还提供的无卤阻燃导电耐磨型ABS/PP复合材料，由ABS/PP合金母粒、改性填料、阻燃剂、阻燃协效剂、碳纤维、竹炭、添加剂、抗滴落剂、抗氧化剂、石蜡组成，各组分的重量份数依次为:ABS/PP合金母粒40-52份、改性填料8-15份、复配剂5-8份、阻燃剂10-15份、阻燃协效剂2-5份、碳纤维3-6份、竹炭5-10份、添加剂10-15份、抗滴落剂0.5_1份、抗氧化剂1-1.5份、石蜡0.5-1.5份；
[0022]其中，ABS/PP合金母粒由重量比为70:30:10的ABS基体、聚丙烯基体和马来酸酐接枝聚丙烯组成，所述的聚丙烯为间规立构聚丙烯;改性填料由重量比为2:1的改性纳米二氧化硅和改性纳米碳酸钙组成，所述的改性纳米二氧化硅由重量比为2:100的KH550偶联剂和纳米二氧化硅混合而成，所述的改性纳米碳酸钙由重量比为3:100的KH570和纳米碳酸钙混合而成；复配剂由重量比为15:1的全硫化丁腈橡胶和改性碳纳米管组成，所述的全硫化丁腈橡胶粒径为120nm ；所述的碳纳米管为多壁碳纳米管，管径10_20nm，长度10-30ym ,SSA: >180m2/g，纯度:>95%;阻燃剂为可膨胀石墨，其膨胀温度:250°C，膨胀系数:255，平均粒径:200μπι;阻燃协效剂由重量比3:2的微胶囊红磷和炭黑组成，所述的微胶囊红磷平均粒径为ΙΟμπι，炭黑粒径为2000目；添加剂由重量比1:4:2为金属粒子、镀银玻璃微珠和导电炭黑组成，所述的金属粒子为SnBi58，粒径为500目，Sn含量2 96%，所述的镀银玻璃微珠平均粒径为15-20μπι，银含量为30%，所述的导电炭黑电阻率为1.3-2.0Ω.m，比表面积为450-600(103m2/kg);所述的抗滴落剂为聚四氟乙烯，粒径200目，密度1.86g/cm2;所述的抗氧化剂由重量比为1:1的1010和168组成，抗氧化剂1010和168均为工业级。
[0023]所述的碳纤维横截面平均直径7μπι，平均长度5mm，所述的竹炭粒径为15μπι，体积电阻率为0.1 Q.cm;所述改性纳米二氧化娃纯度>99%，平均粒径15nm;所述改性纳米碳酸I丐纯度>95%，平均粒径20nm。
[0024]本实施例还提供的制备无卤阻燃导电耐磨型ABS/PP复合材料的方法，具体的制备步骤为:
[0025](I)按照2.4g/1OOml的添加比例，取偶联剂KH550溶解于乙醇溶液中，在转速为300r/min的条件下搅拌15min，之后，向其中加入纳米二氧化娃，在转速为500r/min的条件下搅拌30min获得混合物A，将所得混合物A置于80 V烘箱中烘干，研磨成粉末，即得改性纳米二氧化硅，备用；
[0026](2 )按照2.4g/1OOml的添加比例，取偶联剂KH570溶解于乙醇溶液中，在转速为300r/min的条件下搅拌15min，之后，向其中加入纳米碳酸I丐，在转速为500r/min的条件下搅拌30min获得混合物B，将所得混合物B置于80°C烘箱中烘干，研磨成粉末，制得改性纳米碳酸钙，备用；
[0027](3)按照重量比为2:1的比例，取步骤(I)制得的改性纳米二氧化硅和步骤(2)制得的改性纳米碳酸钙进行混合，即得改性填料，备用；
[0028](4)按照18/601111的添加比例，取碳纳米管加入到!12304/11勵3摩尔比为3:1的混酸溶液中，在50 W功率下进行超声处理1.5 h获得混合物C，向所得混合物C中加入去离子水，并于3500r/min的转速下进行离心处理10 min，舍弃上层清液，之后，重复进行去离子水离心清洗多次，直至上层清液的PH为中性，将所得下层沉淀置于150°C干燥箱内进行干燥20min，即得改性碳纳米管，备用；
[0029](5)按照重量比为70:30:10的比例，取ABS基体、聚丙烯基体和马来酸酐接枝聚丙烯，置于90 0C烘箱中干燥4h，之后，混合均匀，并置于转速为40?50r/min的造粒机中进行造粒，S卩得ABS/PP合金母粒，备用；
[0030 ] 其中，造粒机机筒内温度为:一区175 °C、二区190 °C、三区195 °C和四区200 °C，模具温度为190 °C ；
[0031](6)按照重量比为15:1的比例，取全硫化丁腈橡胶和步骤(4)制得的改性碳纳米管置于高速混合机中，在混合机转速为lOOOr/min，温度为60 V的条件下，进行混合处理Smin，制得复配剂，备用；
[0032](7)按照重量份数，取40-52份步骤(5)制得的ABS/PP合金母粒置于双辊开炼机中，调节双辊开炼机的前辊温度为195 0C，后辊温度为1900C，进行塑炼3min，然后，向其中加入步骤(3)制得的改性填料8-15份、步骤(6)制得的复配剂5-8份、再加入阻燃剂10-15份、阻燃协效剂2-5份、碳纤维3-6份、竹炭5-10份、添加剂10-15份、抗滴落剂0.5-1份、抗氧化剂1-1.5份、石蜡0.5-1.5份，进行混炼I Omin，获得混合料D，出料；
[0033](8)将步骤(7)混炼后得到的混合料D置于温度为175°C的平板硫化机模具中，在压力为20MPa条件下进行保压处理lOmin，冷却后，即得无卤阻燃导电耐磨型ABS/PP复合材料。
[0034]本实用新型并不限于上述实施方式，采用与本实用新型上述实施例相同或近似结构或装置，而得到的其他用于无卤阻燃导电耐磨型ABS/PP复合材料造粒装置，均在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种无卤阻燃导电耐磨型ABS/PP复合材料造粒装置，其特征在于:其包括机座和造粒机本体，所述机座上设有驱动电机支架和与之相连的进料腔支架，所述造粒机本体包括进料口，与进料口相连的进料腔，设于所述进料腔一端的造粒模板和设于造粒模板外侧的切粒装置，所述造粒模板上设有成型孔，所述进料腔内设有推进螺杆，所述推进螺杆上设有若干螺旋叶片，所述推进螺杆的末端与驱动电机相连； 所述造粒机本体的内筒设有四段温区，分别为一区、二区、三区、四区，其温度分别为175 °C、190 °C、195 °C、200 °C ;所述造粒模板的温度为190 V ； 所述推进螺杆对应内筒的四段温区分别设有第一段、第二段、第三段以及第四段，每一段的推进螺杆分别设有一温度传感器，所述温度传感器外围设有导热硬质碳纤维保护壳，温度传感器与导热硬质碳纤维保护壳之间填充有导热石墨。2.根据权利要求1所述的无卤阻燃导电耐磨型ABS/PP复合材料造粒装置，其特征在于:所述推进螺杆的转速为40?50r/min。
【文档编号】B29B9/06GK205497857SQ201620215950
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年3月21日
【发明人】张峻岭, 谢炜婷
【申请人】东莞职业技术学院