中國塑料加工工業協會改性塑料專業委員會在第29屆中國國際塑料橡膠工業展(雅式)舉辦期間(5.20-5.23)召開了“粉體填充塑料輕量化 功能化 生態化改性創新技術研討會”,交流近年來塑料改性技術與裝備的創新成果,同時推出實現輕量化 功能化 生態化改性的新材料、新工藝、新設備,東莞市澳達化工有限公司黃德紅總經理應邀在交流會上做了題為“粉體表面改性劑AD755在穿線管用普通輕鈣中的應用”的專題報告。
隨著全國粉體企業的蓬勃發展,粉體市場的需求量從供不應求到供過于求,粉體行業的技術含量和附加值的差異越來越明顯,迫切想提高競爭力的粉體企業,都在通過表面改性不斷升級粉體產品。
粉體表面改性是通過改變無機粉體原有的表面性質,改善了無機粉體與有機聚合物的親合性、相容性、流動性、分散性;提高無機粉體和聚合物兩相界面之間的結合力,使復合材料的綜合性能得到顯著的提高;在保持原有性能的前提下,可增加填充量,降低生產成本。
2013年,澳達化工根據粉體行業需求,成功研發了粉體表面改性劑AD755,并在多家粉體企業成功應用。
一、化學反應原理:
AD755是較低分子量的聚合物和高分子表面活性劑復配的產品,集改性、偶聯、分散、助磨等功能于一體,每個分子有多個極性基團,部分極性基團朝無機粉體表面,另一部分則朝有機樹脂,通過分子間力或氫鍵與有機物產生締合,發生化學反應,從而形成立體屏障防止顆粒間接觸聚集,起到粒子間分散作用,性能穩定。
二、粉體表面改性劑AD755在輕鈣上的改性效果:
1、粉體解聚效果好:利用親水親油基鍵包覆原理,還原原生粒子的粒徑,解決輕鈣、水磨鈣,特別是納米輕鈣硬團聚,還原困難的問題,提升粉體后續加工性能。
2、增加粉體流動性:通過有機改性包覆,降低粉體顆粒的表面能,增加粉體流動性。
3、增加粉體和有機樹脂的相容:改性后的粉體具有既親水又親油特性。特別適合塑料、橡膠等行業。
4、降低吸油值:原來吸油值70~90的普通輕鈣,添加AD755后明顯降低,噸粉加入2公斤AD755可降低至60左右!
5、粉體粒徑變細:
檢測項目 |
空白樣品 |
加1%AD755 |
D50 μm |
4.21 |
2.38 |
D90 μm |
23.01 |
10.06 |
平均粒徑 μm |
6.54 |
4.3 |
三、粉體表面改性劑AD755在穿線管用普通輕鈣中的應用
目前, AD755在普通輕鈣和納米輕鈣上的應用已經非常成熟。下面和大家分享的是,某輕鈣廠,經過AD755改性后的普通輕鈣,在他們穿線管客戶中的應用案例:
AD755的添加方法非常簡單,不需要改變輕鈣廠的現有工藝和設備,在碳化終點后按干粉重量0.2%添加到碳化塔,繼續過碳化,放入熟漿池中在進行攪拌即可。改性后的效果主要有以下幾個方面:
1.濾餅變松散
在脫水時明顯感覺濾餅松散,打散時和刮刀上看到的都是粉狀的,不會有結塊。而沒有加AD755的輕鈣漿液脫水后濾餅較硬、較緊密,打散時很多粗顆粒。
2.濾餅含水率降低
原來的濾餅含水26-28%,加了AD755后18-23%,水分降低3~6%,按年產十萬噸的輕鈣計算,每年可以在烘干時減少3000~6000噸的水分,按照每噸需要120公斤煤烘干的比例,該廠一年節省的煤炭720噸左右。
3.節省脫水時間
原來脫水時間30分鐘,加了AD755,脫水時間縮短到二十分鐘,使原來的直徑1.25x0.65的全自動脫水機每小時多產200~260公斤的濾餅,不但節省了能耗,也節省了脫水時間,提高生產效率。
4.篩網順暢,減少篩余物。
在烘干過程中,不團聚,烘干產量明顯大于不加AD755的產品,篩分也較順暢,網篩破損率明顯降低。篩分超過一萬噸,篩網都沒有破損過,產品質量穩定。同樣的普通輕鈣,不加AD755,用0.045標準篩檢驗,篩余物在0.27~0.29%,而加了AD755的,篩余物基本上是0~0.01%左右!這樣的產品在穿線管生產中,能明顯提高生產效率。
5.提升包裝速度。
添加AD755的普通輕鈣分散性好,不論采取何種包裝機包裝,流動性變好,原來自動包裝機設定包裝輕鈣每臺每小時5~6噸,加了AD755的粉體可達9~11噸。
6.成品韌性好,強度高。
改性過的輕鈣產品送到到PVC廠家生產試驗,抗沖擊強度測試十次明顯大于不加該產品的輕鈣,使用普通輕鈣生產穿線,彎曲到一百三十度的時候,內側就出現了折紋,而加了AD755的輕鈣生產的穿線管,彎曲到九十度內側都沒痕跡,即使是用手指捏,感覺質地都要柔軟很多。該PVC廠家后來用了兩種方案,一是按原來的填充量用改性的輕鈣,生產高品質的穿線管,二是保持原有穿線管的性能,增加輕鈣填充量,降低生產成本,以滿足不同客戶需求。
四、結束語
粉體表面改性劑AD755是適合塑膠用填充粉體的改性助劑,改性的碳酸鈣能夠滿足塑膠行業的的功能要求,現已大量地用于普通輕鈣和納米輕鈣的生產應用中。既降低了鈣粉廠和塑膠廠的生產使用成本,又提升了產品的各項性能,隨著粉體行業的改性方法不斷發展和創新,我們將有更多的功能性改性劑會不斷的研發出來。希望能和各位專家教授和行業精英們,共同努力,為行業創造一個更加輝煌的未來,貢獻一點微薄的力量!
東莞市澳達化工有限公司:黃德紅 電話:18922975499
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