一种高性能粉体及其生产方法与流程

本发明涉及粉体改性
技术领域：
，具体涉及一种高性能粉体及其生产方法。
背景技术：
：在当前高分子材料加工领域，由于粉体的加工技术日新月异，粉体的细度越来越高，粉体的分级越来越细化。且粉体存在价格较低，并能改善高分子材料某些应用性能，因此，基于性能改善及降低成本的需要，粉体在高分子材料配方设计及加工应用上显得越来越重要。在配方设计过程中，考虑粉体的加入对材料成本带来的影响外，还希望粉体的加入使用能最大限度提高材料的力学性能及诸如更高耐热温度、提供阻燃性能等等性能。目前在对待配方中使用的粉体，一方面从粉体的细度上下功夫，几十年的发展，配方使用粉体从325目发展到1500目，又发展到3000目、纳米粉等，但随着粉体细度的增加，配方成本增加及粉体的团聚带来设计及加工新的困惑；另一方面，从粉体的表面改性上下功夫。目前占据主导地位的是粉体的表面改性，比如粉体的偶联处理、包覆处理等。这些粉体的改性手段虽然有一定效果，但不很明显。技术实现要素：为解决目前粉体的改性手段效果不明显的问题，本发明提出了一种高性能粉体及其生产方法，材料性能的力学性能得到一定程度的提高。本发明是通过以下技术方案实现的：一种高性能粉体包括以下组分，各组分的重量份为：粉体100份、调节剂1.0-3.2份、协效剂0.6-1.6份、分散剂0.5-0.7份。所述粉体选自碳酸钙、滑石粉、高岭土、氢氧化镁、氢氧化铝及其它可以用于塑料改性用粉体中一种或几种，粉体目数大于1500目。作为本技术方案的进一步优化，所述调节剂具有如（i）所示的结构式：（i），其中，r选自al、mg中一种，n、m、y分别独立为1、2、3或4的自然数，z为大于等于12的自然数，r1选自-ch2、ch2-ch2-、中的一种。作为本技术方案的进一步优化，所述协效剂具有如（ii）所示的结构式：（ii），式中：n=14-20的整数，m=3-5的整数，r选自si、ti中的一种，r1选自甲基、乙基、丙基中的一种，r2选自结构式为基团、基团中的一种，r3选自烷烃基。上述结构的调节剂，其所含有的rnomy(sio2)部分插入粉体中间，有效填补粉体填充聚合物后因结构产生的空隙，使得粉体填充后的密实度增加，填充缺陷降低，同时，长链的结构填充过程中与聚合物分子链发生缠绕，降低的填充缺陷和对聚合物分子链的缠绕，粉体填充后的力学性能得到极大改善；协效剂所拥有的极性基团、交联基团和增韧基团以及非极性长链基团，协助调节剂增强了粉体与聚合物的结合。”作为本技术方案的进一步优化，所述分散剂选自聚酯型、聚醚型、聚乙烯蜡类超分散剂中的一种或几种”作为本技术方案的进一步优化，所述一种高性能粉体的生产方法包含如下步骤：（1）调节剂放大：将调节剂、5倍调节剂重量份的粉体、1/3重量份的分散剂放入高混机中常温混合3-5min，得到放大调节剂；（2）初混合：将所述粉体剩余部分放入无重力混合机，常温下启动无重力混合机后，加入步骤（1）得到的放大调节剂、剩余分散剂、协效剂进行混合，混合时间3-5min，得到初混合粉体；（3）混合：将步骤（2）的初混合粉体通过上料机送入被导热油加热到100-120℃的另一台无重力混合机中搅拌混合，混合到粉体温度为110℃时，出料，冷却后成为高性能粉体。与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过本发明的粉体改性，进一步提高粉体应用综合性能。附图说明图1为无重力混合机设备示意图；图2为挤出机设备示意图；图1中：1-粉体加入口、2-无重力混合机、3-上料管、4-上料电机、5-粉体加入口、6-无重力混合机、7-上料电机、8-上料管、9-放料口、10-放料口、11-导热油、12-助剂加入口。具体实施方式下面通过实施例对本发明作进一步，在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋容置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。实施例中所用原料均可市购或采用常规方法制备。实施例中原料重量均以重量份表示。实施例中混合机使用无重力混合机。实施例中调节剂选用结构式如下：，其中r为al，n为2，m为3，y为4，z为14，r1为。协效剂选用结构式如下：其中：n为16，m为3，r1为乙基，r2为，r3为乙基。实施例中分散剂为：分散剂中聚酯型超分散剂为以-c-nh-为桥基、以胺为锚固基团的聚酯超分散剂；聚醚型超分散剂为以二乙基乙醇胺锚固剂，以四氢呋喃为溶剂化链的聚醚超分散剂，聚乙烯蜡型超分散剂为端基聚异丁烯聚乙烯蜡超分散剂。实施例1：一种高性能粉体，1800目碳酸钙100份、调节剂2.8份、协效剂1.6份、聚酯型超分散剂0.5份。其生产方法如下：（1）将2.8份调节剂与14份碳酸钙、0.15份分散剂称量放入高混机混合3min后放料备用。（2）将86份碳酸钙通过安装在无重力混合机2上的粉体加入口1放入所述无重力混合机2，所述无重力混合机2温度为常温，启动所述无重力混合机2后，将所述步骤一所述放大的调节剂、剩余分散剂、协效剂通过安装在所述无重力混合机2上的助剂加入口12加入所述无重力混合机2内，混合时间5min。（3）将所述步骤二所述混合粉体通过安装在所述无重力混合机2底部的放料口9放料，所述放料口9与上料管3连接，所述上料管3上部顶端安装有上料电机4，所述上料管3另一端与安装在无重力混合机6上方的粉体加入口5相连接；所述放料口9放出的粉体通过所述上料电机4驱动，经过所述上料管3，进入所述粉体加入口5，经过所述粉体加入口5进入被导热油11加热到100℃的所述无重力混合机6内，搅拌混合待料温达到110℃后经由安装在所述无重力混合机6底部的放料口10放出，所述放料口10与上料管8连接，所述上料管8上部顶端安装有上料电机7，所述放料口10放出的粉体经由所述上料电机7驱动，经由所述上料管8出料、冷却成高性能粉体。测试例1：将实施例1生产完成的高性能粉体与pvc按照20：80比例加入相关助剂混合后压片测试，与1800目粉体:pvc=20：80性能比较（其余助剂均相同），拉伸强度mpa断裂伸长率%冲击强度kj/m2粉体:pvc=20：8037.4604.8高性能粉体:pvc=20：8041.24765.6实施例2：一种高性能粉体，2500目碳酸钙100份、调节剂1.25份、协效剂0.75份、聚醚型超分散剂0.6份其生产方法如下：（1）将1.25份调节剂与6.25份碳酸钙、0.35份分散剂称量放入高混机混合4min后放料备用。（2））将93.75份碳酸钙通过安装在无重力混合机2上的粉体加入口1放入所述无重力混合机2，所述无重力混合机2温度为常温，启动所述无重力混合机2后，将所述步骤一所述放大的调节剂、剩余分散剂、协效剂通过安装在所述无重力混合机2上的助剂加入口12加入所述无重力混合机2，混合时间5min。（3）将所述步骤二所述混合粉体通过安装在所述无重力混合机2底部的放料口9放料，所述放料口9与上料管3连接，所述上料管3上部顶端安装有上料电机4，所述上料管3另一端与安装在无重力混合机6上方的粉体加入口5相连接；所述放料口9放出的粉体通过所述上料电机4驱动，经过所述上料管3，进入所述粉体加入口5，经过所述粉体加入口5进入被导热油11加热到110℃的所述无重力混合机6内，搅拌混合待料温达到110℃”后经由安装在所述无重力混合机6底部的放料口10放出，所述放料口10与上料管8连接，所述上料管8上部顶端安装有上料电机7，所述放料口10放出的粉体经由所述上料电机7驱动，经由所述上料管8出料、冷却成高性能粉体。测试例2：将实施例1与实施例2生产完成的高性能粉与lldpe称量混合进行性能测试与1800目、2500目普通碳酸钙混合测试性能比较见下表（其余助剂均相同）。拉伸强度mpa断裂伸长率%lldpe:1800目碳酸钙=6：410.59540lldpe:1800目高性能粉体=6：412.26572lldpe:2500目碳酸钙=6：411.5568lldpe:2500目高性能粉体=6：412.9603实施例3：一种高性能粉体，超细氢氧化镁100份、调节剂1.34份、协效剂0.67份、聚乙烯蜡超分散剂0.5份。其生产方法如下：（1）将1.34份调节剂与6.7份超细氢氧化镁、0.17份分散剂称量放入高混机混合3min后放料备用；（2）将93.3份氢氧化镁通过安装在无重力混合机2上的粉体加入口1放入所述无重力混合机2，所述无重力混合机2温度为常温，启动所述无重力混合机2后，将所述步骤一所述放大的调节剂、剩余分散剂、协效剂通过安装在所述无重力混合机2上的助剂加入口12加入所述无重力混合机2，混合时间5min；（3）将所述步骤（2）的混合粉体通过安装在所述无重力混合机2底部的放料口9放料，所述放料口9与上料管3连接，所述上料管3上部顶端安装有上料电机4，所述上料管3另一端与安装在无重力混合机6上方的粉体加入口5相连接；所述放料口9放出的粉体通过所述上料电机4驱动，经过所述上料管3，进入所述粉体加入口5，经过所述粉体加入口5进入被导热油11加热到100℃的所述无重力混合机6内，搅拌混合料温达到110℃后经由安装在所述无重力混合机6底部的放料口10放出，所述放料口10与上料管8连接，所述上料管8上部顶端安装有上料电机7，所述放料口10放出的粉体经由所述上料电机7驱动，经由所述上料管8出料、冷却成高性能粉体。测试例3：将实施例3生产完成的高性能粉与普通超细氢氧化镁同样用量用于生产无卤阻燃电缆料性能比较（粉体用量及其余助剂均相同）。拉伸强度mpa断裂伸长率%使用普通超细氢氧化镁9156使用高性能超细氢氧化镁12253本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下，所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。当前第1页12