塑料功能母料制备工艺及性能研究_和涛

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Progress of Researching Chitinase of Gypsy Moth
Wang Sui-dong，Song Zhi-fang，Zhang Chang，Li Yao，Fan Xiao-jun
（College of Chemistry and Chemical Engineering, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024 China） Abstract: The gypsy moth that is a worldwide forestry pests are distributed in China's provinces. Gypsy moth larvae eat the leaves of fruit trees, willow trees, which have serious harm to forestry safety. The article was described the hazards of the gypsy moth, Chitinase relevant knowledge and research status of the gypsy moth Chitinase, and expounded the prospect of application of Chitinase to combat gypsy moth. Key words: gypsy moth; Chitinase; biological control
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Analysis and Treatment of Turbidity in Liquid Oxygen
收稿日期：2012－05－14；修回日期：2012－06－15 作者简介：和 涛（１９８１－），男，山西太原人，硕士，工程师，副所长，主要从事高分子材料研究，Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｅｔａｏｎｏ１＠１６３．ｃｏｍ。
SCI-TECH INNOVATION & PRODUCTIVITY
- 082 - No．7 July. 2012，Total No．222
表 １ 实验主要原料
名称
规格
生产厂家 ＼ 商家
透明粉
６００ 目 四川眉山天和化工有限公司
低密度聚乙烯 ＬＤ６０７
燕山石化
线性低密度聚乙烯 ７０４２ 新疆独山子石化有限公司
ＰＥ蜡
印尼一级
山西省化工市场
硬脂酸
—
山西省化工市场
石蜡
—
山西省化工市场
铝酸酯偶联剂
—
山西化工研究所
3.2 实验仪器与设备 CTE20 同向平行双螺杆挤出机 （含切粒机），
术 Applied Technology 应 用 技
用范围。 4） 标准化原则。功能母料对塑料加工厂是原
材料，应制订企业质量标准或符合国家或行业标 准，以备检测。同时作为产品应标明建议添加量、 成型加工条件及所得产品的最终性能。
5） 简化原则。应尽可能简化塑料加工厂成型 加工工艺和放宽工艺控制条件，便于加工成型合格 的产品。
应 用 技 术 Applied Technology
文章编号：1674-9146（2012）07－0082－03
塑料功能母料制备工艺及 性能研究
和涛
（太原市塑料研究所，山西 太原 ０３００２４）
摘 要：针对塑料加工企业在使用塑料母料的过程中存在的问题，通过设计母料的最佳工艺条件，制备塑料功能母 料，与现有的各类母料进行比较，分别测定母料的密度、熔体流动速率、灰分、挥发分等性能，考察母料的热学情 况，对材料进行红外分析，总结出塑料母料的最佳工艺配方。同时比较了几种现有的塑料功能母料，实验结果具有 很高的实用价值。 关键词：塑料功能；母料；制备工艺 中图分类号：ＴＱ３２５．１２ 文献标志码：Ａ ＤＯＩ：10.3969/j.issn.1674-9146.2012.07.082
科倍隆科亚 （南京） 机械有限公司；SHR-200A 塑 料高速混合机，福州通捷塑料机械有限公司； SRZ-400E 熔体流动速率测定仪，长春市智能仪器 设备有限公司；Q100 示差扫描量热仪，美国 TA 仪器公司；101A 电热鼓风干燥箱，北京科伟永兴 仪器有限公司；XH-401C 双辊开炼机，锡华精密 检测仪器有限公司；马弗炉。 ４ 塑料功能母料制备工艺实验过程 4.1 合成实验
3） 加人聚乙烯蜡、石蜡、硬脂酸、LDPE 和 LLDPE 等助剂，高速搅拌达 120 ℃左右，使物料充 分熔融混合。经过高温高速搅拌混合处理后，物料 呈膏状，各类原辅材料达到彻底混合状态。
4） 最后将混合好的物料冷却破碎，再送至双 螺杆造粒机进行混炼、塑化、造粒成型。 4.2 性能测试 4.2.1 塑化性能测试
4） 称量 5 个试样，计算母料的熔体流动速率 （MFR）值，单位为 g/10 min 。 4.2.3 灰分测试
称取 0.5~1.0 g 试样 3 组，分别平铺于事先在 600 ℃下灼烧至恒重的 3 个坩埚内，用分析天平称 重。然后放入已升温至 600 ℃的马弗炉中，3h 后取 出放入玻璃干燥器中冷却至室温称重，所得结果计 算母料灰分含量。 4.2.4 热学性质分析
６．７８
７４．６ １１６．４８
河北雄县母料
１０４
３．２３
８１．１ １０２．２５
河南永宏母料
１１１
２．８７
７５．６ １１７．７２
河南偃师长虹母料 １０１
３．２３
８２．６ １１７．５４
河南偃师永顺母料 ９９
３．４４
８３．１ １１８．９４
料进行比较，分别测定了母料的熔体流动速率、灰 分等性能，考察母料的热学性能。通过这些测试手 段，了解母料的理化性质，最主要是塑化温度、熔 点等热学性质，对制品加工有着积极的意义。一方 面能够在进行制品生产时确定制品的加工温度，另 一方面对节能降耗有着巨大的作用。
科技创新与生产力
2012年 7 月 总第 222 期 - 083 -
应 用 技 术 Applied Technology
表 ２ 实验母料与 ５ 种塑料母料的性能测试结果
名称
塑化温度 ＭＦＲ 灰分 熔点 ／℃ ／（ｇ／１０ ｍｉｎ） ／% ／℃
实验母料 ４
９３
４．７７
７９．８ １１６．６６
宁夏母料
９６
塑料功能母料是指在合成树脂中混入超常量的 能赋予其某种特殊功能的助剂，经过配混、塑化得 到具有特殊功能的助剂浓缩物。功能母粒及改性塑 料不仅改善聚合物的外观及理化性能，而且可以改 进其加工性能，提高产品的附加值。企业可根据客
户要求提供定制功能母粒及改性塑料。 ２ 塑料功能母料配方设计原则
以合成树脂作为主要载体，应用多种多样的配 合助剂，如润滑剂、分散剂、偶联剂等，与功能化 树脂、增韧剂、导电、染色、阻燃、导磁、增强剂 等功能材料复合，制备功能母料。塑料改性功能母 料的特性取决于母体材料塑料及填充复合材料的种 类、数量、复合工艺方法及复合后功能母料的结构 等，一般造粒后的功能母料能很方便地与将要使用 的塑料材料混合后加工，从而改善、提高、塑料材 料强度或各种特殊的性能及功能，如导电、阻燃、 增韧、增强、降低成本、易加工等。
随着人民生活水平不断提高和塑料工业日益发 展，消费者对塑料制品的性能要求也越来越高。为 了应对市场的需求，塑料制品加工行业也更加愿意 使用各类操作方便的功能母料，达到降低原材料成 本、工艺成本，提高工艺生产效率，增强塑料制品 不同性能的目的。塑料功能母料是 20 世纪 80 年代 发展起来的一种成型的塑料加工助剂，由超出常规 添加量的塑料助剂加入载体树脂中制得，因此在成 型塑料制品时，可以直接加入塑料功能母料。使用 塑料功能母料可以简化生产工艺过程，节省原料， 使原料混合方便、混炼质量均匀，从而提高生产效 率及制品的性能指标。塑料功能母料是塑料加工中 一个很重要的组成部分，其质量、加工方式、加工 工艺等直接影响到塑料制品的质量。研制开发具有 不同功能作用的塑料功能母料，对塑料制品的开发 应用具有十分重要的意义。 １ 塑料功能母料的定义
塑料功能母料在进行配方设计时，要遵循以下 原则。
1） 功能化原则。要突出功能化原则，例如： 抗静电母料应该具有抗静电功能。
2） 综合性原则。除考虑功能化原则外，还要 综合考虑后续产品的加工性能、热稳定性和成型品 的力学性能、电性能、耐老化性能等。
3） 广谱性原则。一种母料可能用于制造多种 塑料制品，因而配方设计时应事先考虑到适用范 围，要尽可能兼顾，虽然在产品说明书中己标明应
将制备好的塑料功能母料在双辊开炼机上进行 Βιβλιοθήκη Baidu化性能测试。 4.2.2 熔体流动速率测试
1） 设定温度，将料筒、口模、活塞杆一并装 入炉内预热。
2） 当温度稳定在规定温度后，将预热的活塞 杆取出，把一定量的母料用漏斗加入料筒中，并用 活塞杆将料压实。
3） 将母料装入后用手压使活塞杆降到下环形 标记，弃去流出试样，此时加负荷，开始切割，连 续切取无气泡的 5 个试样。
使用示差扫描量热仪，对塑料母料的热学性质 进行分析，通过测定母料的熔点，了解母料的熔融 性能。 ５ 实验结果
将本实验制备的塑料功能母料与目前市场上的 5 种塑料母料的各项性能进行对比，结果见第 84 页 表 2。 ６ 实验结论
笔者研究了聚乙烯塑料透明母料的最佳工艺条 件，制备塑料透明母料。然后与选取的 5 种功能母
（责任编辑 李 洋）
Research on Preparation Technology and Performance of Master Batch of Plastic Function
He Tao
（Taiyuan Plastic Institute, Taiyuan 030024 China） Abstract: Aiming at existing problems using plastic master batch processing enterprises, through design of the optimum conditions of the parent material, the preparation of plastic functional master batch, and comparison with existing master batch, the author measured the density of the master batch, melt flow rate, ash, volatile matter and other properties, and examined the parent material of the heat. Finally, the author analyzed the material through infrared rays, and summed up the optimal formula for plastic master batch as well as compared several existing plastic functional master batch. The experimental results had high practical value. Key words: plastic function; master batch; preparation technology
合成实验过程见图 1。 1） 按照一定的比例，将透明粉加入到高速搅 拌机中，同时加入颜料进行调色，设定好实验温 度，开启高速搅拌。 2）在温度达 90~100 ℃加人铝酸醋偶联剂，对 粉体表面进行活化处理，反应时间 15 min 左右。
载体树脂
无机粉体 偶联剂
助剂 高温混合
低温混合
切粒
冷却
挤出
图 １ 合成实验过程
6） 降低成本原则。务必做到降低成本，价廉 物美。
传统的塑料功能母料加工工艺可分为两辊开炼 法、密炼法、挤出法 3 种。常用的设备有慢速混合 机、高速混合机等混合设备及双辊机、单螺杆挤出 机、双螺杆挤出机、密炼机等混炼设备。 ３ 塑料功能母料制备工艺实验准备工作 3.1 原料
实验中所用的主要原料为透明粉体、载体树 脂、石蜡、PE 蜡、硬脂酸、铝酸酯偶联剂，具体 型号见表 1。