专利名称：工程塑料在线改性生产方法
技术领域：
本发明属于有机材料加工技术领域，特别涉及一种工程塑料在线改性生产方法。
背景技术：
工程塑料一般是指可以作为结构材料承受机械应力，能在较宽的温度范围和较为苛刻的化学及物理环境中使用的塑料材料。工程塑料可分为通用工程塑料和特种工程塑料两大类。通用工程塑料通常是指已大规模工业化生产的、应用范围较广的五种塑料，即聚酰胺(尼龙，PA)、聚碳酸酯(聚碳，PC)、聚甲醛(POM)、聚酯(主要是PBT)及聚苯醚(PPO)。特种工程塑料则是指性能更加优异独特，但目前大部分尚未大规模工业化生产或生产规模较小、用途相对较窄的一些塑料，如聚苯硫醚(PPS)、聚酰亚胺(PI)、聚砜(PSF)、聚醚酮(PEK)、液晶聚合物(LCP)等。工程塑料性能优良，可替代金属作结构材料，因而被广泛用于电子电气、交通运输、机械设备及日常生活用品等领域，在国民经济中的地位日益显著。
传统工程塑料改性产品的生产，是以原生颗粒状物料为原料，通过单一调整螺杆工艺参数，生产改性工程塑料产品。因传统工程塑料改性加工技术为分批进料，批次差异无法克服，直接导致产品品质不均匀，物性指标低；又因传统工程塑料改性加工技术的原料为颗粒状，改性生产必须经过固态转为熔融态的再熔融过程，能耗及生产成本相对较高，同时再熔融过程为高温降解过程，产品理化性能指标会受到损伤，品质劣化。
发明内容
本发明目的在于提供一种产品品质均匀、物性指标高、生产能耗低的工程塑料在线改性生产方法。
为达上述目的，本发明采用如下技术方案工程塑料在线改性生产方法，把经过连续聚合得到的一定分子量的熔融态聚合物在线直接送至双螺杆挤出机，根据产品要求添加适量的助剂，通过双螺杆挤出机将其均匀混合挤出。
挤出的料条经冷却切粒，除去粒度不合格的切片，将合格切片收集包装。
挤出的料条经水冷、风冷后进入拉条切粒机切粒，经振动筛筛分除去粒度不合格的切片，经沸腾床冷却干燥后，切片被收集到包装料仓，进入自动包装线进行包装。
工程塑料为尼龙66，助剂为玻纤，玻纤添加量为物料总量的30％wt，进入双螺杆挤出机的熔融态聚合物工艺参数要求为温度 250℃～290℃压力 常压～4.0MPa聚合度 60～110分子量 14000～24000相对粘度(硫酸) 2.4～3.2。
本发明具有以下特点(1)原料为熔融态，原料性质均匀，质量稳定可靠。
进入双螺杆挤出机的改性原料是由连续聚合生产出的熔融态聚合物，该聚合物通过计量泵，经加套保温管直接进入双螺杆，连续聚合生产工艺稳定，产品质量均一可靠。
(2)工艺设计合理，生产操作稳定可靠。
熔融聚合物通过计量泵后分为两股，一股经熔断阀进入双螺杆挤出机进行改性，另一股去原生切粒机切粒。计量泵可调节两股聚合物的流量，熔断阀可以控制双螺杆挤出机进料的开停，最先进的进口双螺杆挤出机系统、助剂添加系统和冷却切粒系统，增强型工艺控制系统，操作简便，数据处理完备，生产操作稳定可靠。
(3)助剂全部直接进入双螺杆，改性产品性能优良。
改性所需助剂全部经精确计量后，由喂料系统直接进入螺杆在螺杆不同工艺段与聚合物进行充分混合或剪切，助剂在聚合物内的分布更加均一，产品性能更加优良稳定。
(4)生产工序简洁，节能降耗。
原料不须上料系统和高混设备，这样就节约设备和人力，简化了工序。原料为熔融物不须要加热，节约了电能，降低能耗。
图1为本发明工艺流程图；图2为传统改性方法与本发明方法原料相对粘度比较图。
具体实施例方式
工程塑料在线改性生产方法，把经过连续聚合得到的一定分子量的熔融态聚合物在线直接送至双螺杆挤出机，根据产品要求添加适量的助剂，通过双螺杆挤出机将其均匀混合挤出。挤出的料条经水冷、风冷后进入拉条切粒机切粒，经振动筛筛分除去粒度不合格的切片，经沸腾床冷却干燥后，切片被收集到包装料仓，进入自动包装线进行包装。
以尼龙66在线改性为例说明工程塑料为尼龙66，助剂为玻纤，玻纤添加量为物料总量的30％wt，进入双螺杆挤出机的熔融态聚合物工艺参数要求为温度250℃～290℃压力常压～4.0MPa聚合度 60～110分子量 14000～24000相对粘度(硫酸) 2.4～3.2。
30％玻纤增强型尼龙66改性工程塑料产品性能评价数据见下表
节能效果计算如下以每小时加工壹吨PA66聚合物计算，其节约的能量即为原生粒料从室温到熔融态所吸收的能量，具体计算如下1、固态温升吸收热量Q1＝C1mΔT＝1590×1000×(265-25)＝3.81×108(焦)2、熔融过程吸收热量Q2＝m×H＝1000×196×1000＝1.96×108(焦)3、熔融态温升吸收热量Q3＝C2mΔT＝0.75×1000×4.184×1000×(280-265)＝0.47×108(焦)4、加工过程总吸收热量Q总＝Q1+Q2+Q3＝3.81×108+1.96×108+0.47×108＝6.24×108(焦)
即每小时每吨聚合物节约用电6.24×108/3.6×106＝173.3(度)其中m-聚合物量(Kg/小时)、H-热函(千焦/Kg)、T-温差(℃)、C1-固体比热(千焦/Kg.℃)、C2-熔融态比热(千焦/Kg.℃)。
权利要求
1.工程塑料在线改性生产方法，其特征在于，把经过连续聚合得到的一定分子量的熔融态聚合物在线直接送至双螺杆挤出机，根据产品要求添加适量的助剂，通过双螺杆挤出机将其均匀混合挤出。
2.如权利要求1所述的工程塑料在线改性生产方法，其特征在于，挤出的料条经冷却切粒，除去粒度不合格的切片，将合格切片收集包装。
3.如权利要求2所述的工程塑料在线改性生产方法，其特征在于，挤出的料条经水冷、风冷后进入拉条切粒机切粒，经振动筛筛分除去粒度不合格的切片，经沸腾床冷却干燥后，切片被收集到包装料仓，进入自动包装线进行包装。
4.如权利要求1、2或3所述的工程塑料在线改性生产方法，其特征在于，工程塑料为尼龙66，助剂为玻纤，玻纤添加量为物料总量的30％wt，进入双螺杆挤出机的熔融态聚合物工艺参数要求为温度250℃～290℃压力常压～4.0MPa聚合度 60～110分子量 14000～24000相对粘度(硫酸) 2.4～3.2。
全文摘要
工程塑料在线改性生产方法，把经过连续聚合得到的一定分子量的熔融态聚合物在线直接送至双螺杆挤出机，根据产品要求添加适量的助剂，通过双螺杆挤出机将其均匀混合挤出，实现在线生产工程塑料改性产品。与现有工程塑料改性技术相比，具有生产设备配置优化、能耗低、生产成本低、产品质量稳定、理化性能指标损伤最小等优点，可以更加广泛地应用于工程塑料改性产品生产，并生产出品质优良的工程塑料改性产品。
文档编号B29B13/06GK101016411SQ200610146010
公开日2007年8月15日 申请日期2006年11月3日 优先权日2006年8月21日
发明者马源, 李鹏洲, 谭光营, 韩伟, 李晓辉, 曹春安, 肖新斌, 谢守民, 杨前华, 常佩璋 申请人:中国神马集团有限责任公司