一種用于制備擠塑聚苯乙烯的石墨母粒及其生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于制備擠塑聚苯乙烯的石墨母粒及其生產(chǎn)工藝，由石墨粉、硬脂酸鈣和加工助劑混合制成，其各組分質(zhì)量比為2～8:0～2:1.5～5。本發(fā)明的石墨母粒由石墨粉、硬脂酸鈣和加工助劑加工制成，解決了傳統(tǒng)石墨粉使用中的粉塵污染現(xiàn)象，將石墨母粒的粒徑控制在1～5mm的范圍內(nèi)；由于加工過程中，通過混合、加熱等工藝，由于加工助劑在60～80℃即可融化，有利于石墨粉的分散，融化的加工助劑將石墨粉、硬脂酸鈣等物料較好的粘合在一起。在后期板材加工中，避免了揚(yáng)塵現(xiàn)象的發(fā)生，即方便進(jìn)料加工，保證了石墨聚苯乙烯泡沫板材質(zhì)量的穩(wěn)定，又解決了車間揚(yáng)塵污染問題，保證了工人的健康不受影響。本發(fā)明加工工藝簡(jiǎn)單，降低了生產(chǎn)成本，適于普遍推廣使用。
【專利說明】
一種用于制備擠塑聚苯乙烯的石墨母粒及其生產(chǎn)工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于制備擠塑聚苯乙烯的石墨母粒及其生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，擠塑聚苯乙烯泡沫板是以聚苯乙烯為原料，添加發(fā)泡劑、石墨、阻燃劑、成核 劑等助劑加工制成板材，其中石墨粒徑一般選擇200~1250目之間，在板材加工過程中，石 墨粉通過料斗加入到擠出機(jī)時(shí)經(jīng)常發(fā)生架橋現(xiàn)象，導(dǎo)致料斗堵塞，從而造成石墨聚苯乙烯 泡沫板材的質(zhì)量不穩(wěn)定。而且由于石墨比重小、比表面積大，容易產(chǎn)生揚(yáng)塵，對(duì)車間環(huán)境、工 人健康都帶來很大的有害影響；同時(shí)石墨粒徑較小，板材加工時(shí)，無法使用自動(dòng)加料裝置， 純勞動(dòng)力既增加了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，也增加了生產(chǎn)成本；同時(shí)飄灑的石墨粉無法回收，也造成 了生產(chǎn)成本的增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種用于制備擠塑聚苯乙烯的石 墨母粒及其生產(chǎn)工藝。
[0004] 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是：一種用于制備擠塑聚苯乙烯的石墨母粒，石墨母 粒由表面改性后的石墨粉、硬脂酸鈣和加工助劑混合制成，其各組分質(zhì)量比為2~8:0~ 2:1. 5~5,所述加工助劑為單硬脂酸甘油酯、單十八（烷）酸丙三醇酯或季戊四醇硬脂酸 酯中的一種或多種混合物，所述石墨粉為膨脹石墨、可膨脹石墨或片狀石墨中的任一種，本 案所用的加工助劑在加工過程中起到粘合作用。表面改性后的石墨粉，在后期石墨聚苯乙 烯泡沫板加工時(shí)，表面改性后的石墨粉在聚苯乙烯中分散均勻，效果顯著。
[0005] 作為優(yōu)化，所述石墨粉、硬脂酸鈣、加工助劑各組分質(zhì)量比為5:1:3。
[0006] 作為優(yōu)化，所述石墨粉平均粒徑為200~1250目。
[0007] -種用于制備擠塑聚苯乙烯的石墨母粒的生產(chǎn)工藝，步驟如下：
[0008] 1)備料：稱量配比適宜的石墨粉、硬脂酸鈣和加工助劑；
[0009] 2)混合：將石墨粉、硬脂酸鈣投入到高速混合機(jī)內(nèi)混合5~lOmin，然后將加工助 劑投入到高速混合機(jī)內(nèi)混合5~lOmin ;
[0010] 3)喂料：將混合好的物料投入到喂料機(jī)內(nèi)，然后再通過喂料機(jī)將物料注入到同向 雙螺桿擠出機(jī)中，通過同向雙螺桿擠出機(jī)的剪切熱作用，使各組分物料混合、均化；
[0011] 4)成型碎粒：將均化后的物料通過多孔的模具擠出條狀，將條狀的物料進(jìn)行風(fēng) 冷，然后將冷卻后的條狀物料粉碎成顆粒；
[0012] 5)篩選：將粉碎后的顆粒過篩，保留粒徑為1~5mm，長(zhǎng)度為1~5mm的顆粒備用， 該大小的顆粒，既方便加工，又符合石墨聚苯乙烯泡沫板材的原料規(guī)格。
[0013] 作為優(yōu)化，若步驟（1)中加工助劑的含量小于10%時(shí)，則步驟（2)將物料投入到高 速混合機(jī)之前，先將高速混合機(jī)預(yù)熱到50~70°C，然后再投入物料進(jìn)行混合。在加工助劑 量較少的情況下，加工助劑在預(yù)熱后的高速混合機(jī)中會(huì)融化，融化狀態(tài)的加工助劑表面積 增大，能夠充分的將石墨粉、硬脂酸鈣粘合起來，使物料混合的更均勻。
[0014] 作為優(yōu)化，若步驟（1)中加工助劑的含量小于10%時(shí)，則步驟（3)將物料注入到 同向雙螺桿擠出機(jī)之前，先將同向雙螺桿擠出機(jī)預(yù)熱到60~80°C，然后再注入物料進(jìn)行混 合。在加工助劑量較少的情況下，加工助劑在預(yù)熱后的同向雙螺桿擠出機(jī)中，能夠?qū)⑷匀惶?于分散狀態(tài)的物料再一次粘合起來，保證了物料通過模具擠出時(shí)是成型的條狀，不再是粉 狀，保證了石墨母粒的顆粒狀態(tài)，從而方便、利于后期石墨聚苯乙烯泡沫板材的加工。
[0015] 本發(fā)明具有積極的效果：本發(fā)明的石墨母粒由石墨粉、硬脂酸鈣和加工助劑加工 制成，解決了傳統(tǒng)石墨粉使用中的粉塵污染現(xiàn)象，將石墨母粒的粒徑控制在1~5_的范圍 內(nèi)；由于加工過程中，通過混合、加熱等工藝，由于加工助劑在60~80 °C即可融化，有利于 石墨粉的分散，融化的加工助劑將石墨粉、硬脂酸鈣等物料較好的粘合在一起。在后期板材 加工中，避免了揚(yáng)塵現(xiàn)象的發(fā)生，即方便進(jìn)料加工，保證了石墨聚苯乙烯泡沫板材質(zhì)量的穩(wěn) 定，又解決了車間揚(yáng)塵污染問題，保證了工人的健康不受影響。本發(fā)明加工工藝簡(jiǎn)單，降低 了生產(chǎn)成本，適于普遍推廣使用。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 本發(fā)明的石墨母粒由石墨粉、硬脂酸鈣和加工助劑加工制成，解決了傳統(tǒng)石墨粉 使用中的粉塵污染現(xiàn)象，將石墨母粒的粒徑控制在1~5_的范圍內(nèi)；由于加工過程中，通 過混合、加熱等工藝，由于加工助劑在60~80°C即可融化，有利于石墨粉的分散，融化的加 工助劑將石墨粉、硬脂酸鈣等物料較好的粘合在一起。在后期板材加工中，避免了揚(yáng)塵現(xiàn)象 的發(fā)生，即方便進(jìn)料加工，保證了石墨聚苯乙烯泡沫板材質(zhì)量的穩(wěn)定，又解決了車間揚(yáng)塵污 染問題，保證了工人的健康不受影響。本發(fā)明加工工藝簡(jiǎn)單，降低了生產(chǎn)成本，適于普遍推 廣使用。
[0017] 實(shí)施例1 :
[0018] 1)備料：稱量石墨粉50kg、硬脂酸鈣10kg、加工助劑30kg備用；
[0019] 2)混合：將石墨粉、硬脂酸鈣投入到加熱到70°C高速混合機(jī)內(nèi)混合5min，然后將 加工助劑投入到高速混合機(jī)內(nèi)混合l〇min ;
[0020] 3)喂料：將混合好的物料投入到喂料機(jī)內(nèi)，然后再通過喂料機(jī)將物料注入到80°C 的同向雙螺桿擠出機(jī)中，通過同向雙螺桿擠出機(jī)的剪切熱作用，使各組分物料混合、均化；
[0021] 4)成型碎粒：將均化后的物料通過多孔的模具擠出條狀，將條狀的物料進(jìn)行風(fēng) 冷，然后將冷卻后的條狀物料粉碎成顆粒；
[0022] 5)篩選：將粉碎后的顆粒過篩，保留粒徑為3mm，長(zhǎng)度為5mm的顆粒備用，該大小的 顆粒，既方便加工，又符合石墨聚苯乙烯泡沫板材的原料規(guī)格。
[0023] 實(shí)施例2 :
[0024] 1)備料：稱量石墨粉40kg、硬脂酸鈣15kg、加工助劑40kg備用；
[0025] 2)混合：將石墨粉、硬脂酸鈣投入到加熱到70°C高速混合機(jī)內(nèi)混合6min，然后將 加工助劑投入到高速混合機(jī)內(nèi)混合8min ;
[0026] 3)喂料：將混合好的物料投入到喂料機(jī)內(nèi)，然后再通過喂料機(jī)將物料注入到80°C 的同向雙螺桿擠出機(jī)中，通過同向雙螺桿擠出機(jī)的剪切熱作用，使各組分物料混合、均化；
[0027] 4)成型碎粒：將均化后的物料通過多孔的模具擠出條狀，將條狀的物料進(jìn)行風(fēng) 冷，然后將冷卻后的條狀物料粉碎成顆粒；
[0028] 5)篩選：將粉碎后的顆粒過篩，保留粒徑為3mm，長(zhǎng)度為5mm的顆粒備用，該大小的 顆粒，既方便加工，又符合石墨聚苯乙烯泡沫板材的原料規(guī)格。
[0029] 實(shí)施例3 :
[0030] 1)備料：稱量石墨粉30kg、硬脂酸鈣10kg、加工助劑50kg備用；
[0031] 2)混合：將石墨粉、硬脂酸鈣投入到加熱到70°C高速混合機(jī)內(nèi)混合8min，然后將 加工助劑投入到高速混合機(jī)內(nèi)混合9min ;
[0032] 3)喂料：將混合好的物料投入到喂料機(jī)內(nèi)，然后再通過喂料機(jī)將物料注入到80°C 的同向雙螺桿擠出機(jī)中，通過同向雙螺桿擠出機(jī)的剪切熱作用，使各組分物料混合、均化；
[0033] 4)成型碎粒：將均化后的物料通過多孔的模具擠出條狀，將條狀的物料進(jìn)行風(fēng) 冷，然后將冷卻后的條狀物料粉碎成顆粒；
[0034] 5)篩選：將粉碎后的顆粒過篩，保留粒徑為3mm，長(zhǎng)度為5mm的顆粒備用，該大小的 顆粒，既方便加工，又符合石墨聚苯乙烯泡沫板材的原料規(guī)格。
[0035] 實(shí)施例4 :
[0036] 1)備料：稱量石墨粉60kg、硬脂酸鈣5kg、加工助劑20kg備用；
[0037] 2)混合：將石墨粉、硬脂酸鈣投入到加熱到70°C高速混合機(jī)內(nèi)混合lOmin，然后將 加工助劑投入到高速混合機(jī)內(nèi)混合8min ;
[0038] 3)喂料：將混合好的物料投入到喂料機(jī)內(nèi)，然后再通過喂料機(jī)將物料注入到80°C 的同向雙螺桿擠出機(jī)中，通過同向雙螺桿擠出機(jī)的剪切熱作用，使各組分物料混合、均化；
[0039] 4)成型碎粒：將均化后的物料通過多孔的模具擠出條狀，將條狀的物料進(jìn)行風(fēng) 冷，然后將冷卻后的條狀物料粉碎成顆粒；
[0040] 5)篩選：將粉碎后的顆粒過篩，保留粒徑為3mm，長(zhǎng)度為5mm的顆粒備用，該大小的 顆粒，既方便加工，又符合石墨聚苯乙烯泡沫板材的原料規(guī)格。
[0041] 實(shí)施例5:
[0042] 1)備料：稱量石墨粉70kg、硬脂酸鈣12kg、加工助劑10kg備用；
[0043] 2)混合：將石墨粉、硬脂酸鈣投入到加熱到70°C高速混合機(jī)內(nèi)混合6min，然后將 加工助劑投入到高速混合機(jī)內(nèi)混合lOmin ;
[0044] 3)喂料：將混合好的物料投入到喂料機(jī)內(nèi)，然后再通過喂料機(jī)將物料注入到80°C 的同向雙螺桿擠出機(jī)中，通過同向雙螺桿擠出機(jī)的剪切熱作用，使各組分物料混合、均化；
[0045] 4)成型碎粒：將均化后的物料通過多孔的模具擠出條狀，將條狀的物料進(jìn)行風(fēng) 冷，然后將冷卻后的條狀物料粉碎成顆粒；
[0046] 5)篩選：將粉碎后的顆粒過篩，保留粒徑為3mm，長(zhǎng)度為5mm的顆粒備用，該大小的 顆粒，既方便加工，又符合石墨聚苯乙烯泡沫板材的原料規(guī)格。
[0047] 實(shí)施例6 :
[0048] 1)備料：稱量石墨粉80kg、硬脂酸鈣8kg、加工助劑15kg備用；
[0049] 2)混合：將石墨粉、硬脂酸鈣投入到加熱到70°C高速混合機(jī)內(nèi)混合5min，然后將 加工助劑投入到高速混合機(jī)內(nèi)混合lOmin ;
[0050] 3)喂料：將混合好的物料投入到喂料機(jī)內(nèi)，然后再通過喂料機(jī)將物料注入到80°C 的同向雙螺桿擠出機(jī)中，通過同向雙螺桿擠出機(jī)的剪切熱作用，使各組分物料混合、均化；
[0051] 4)成型碎粒：將均化后的物料通過多孔的模具擠出條狀，將條狀的物料進(jìn)行風(fēng) 冷，然后將冷卻后的條狀物料粉碎成顆粒；
[0052] 5)篩選：將粉碎后的顆粒過篩，保留粒徑為3mm，長(zhǎng)度為5mm的顆粒備用，該大小的 顆粒，既方便加工，又符合石墨聚苯乙烯泡沫板材的原料規(guī)格。
[0053] 本發(fā)明生產(chǎn)出來的產(chǎn)品，檢測(cè)結(jié)果如下：
[0055] 從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明制作出來的石墨母粒，加工后的板材穩(wěn)定性好，車間 揚(yáng)塵度降低比例大，效果明顯。
[0056] 以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳 細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡 在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保 護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于制備擠塑聚苯乙烯的石墨母粒，其特征在于：石墨母粒由表面改性后的石 墨粉、硬脂酸鈣和加工助劑混合制成，其各組分質(zhì)量比為2~8:0~2:1. 5~5。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于制備擠塑聚苯乙烯的石墨母粒，其特征在于：所述 石墨粉、硬脂酸鈣、加工助劑各組分質(zhì)量比為5:1:3。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于制備擠塑聚苯乙烯的石墨母粒，其特征在于： 所述加工助劑為單硬脂酸甘油酯、單十八（烷）酸丙三醇酯或季戊四醇硬脂酸酯中的一種 或多種混合物。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于制備擠塑聚苯乙烯的石墨母粒，其特征在于：所述 石墨粉為膨脹石墨、可膨脹石墨或片狀石墨中的任一種。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于制備擠塑聚苯乙烯的石墨母粒，其特征在于：所述 石墨粉平均粒徑為200~1250目。6. -種用于制備擠塑聚苯乙稀的石墨母粒的生產(chǎn)工藝，其特征在于：步驟如下： 1) 備料：稱量配比適宜的石墨粉、硬脂酸鈣和加工助劑； 2) 混合：將石墨粉、硬脂酸鈣投入到高速混合機(jī)內(nèi)混合5~lOmin，然后將加工助劑投 入到高速混合機(jī)內(nèi)混合5~lOmin ; 3) 喂料：將混合好的物料投入到喂料機(jī)內(nèi)，然后再通過喂料機(jī)將物料注入到同向雙螺 桿擠出機(jī)中，通過同向雙螺桿擠出機(jī)的剪切熱作用，使各組分物料混合、均化； 4) 成型碎粒：將均化后的物料通過多孔的模具擠出條狀，將條狀的物料進(jìn)行風(fēng)冷，然 后將冷卻后的條狀物料粉碎成顆粒； 5) 篩選：將粉碎后的顆粒過篩，保留粒徑為1~5mm，長(zhǎng)度為1~5mm的顆粒備用。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于制備擠塑聚苯乙烯的石墨母粒的生產(chǎn)工藝，其特征 在于：若步驟（1)中加工助劑的含量小于10%時(shí)，則步驟（2)將物料投入到高速混合機(jī)之 前，先將高速混合機(jī)預(yù)熱到50~70°C，然后再投入物料進(jìn)行混合。8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的一種用于制備擠塑聚苯乙烯的石墨母粒的生產(chǎn)工藝，其 特征在于：若步驟（1)中加工助劑的含量小于10%時(shí)，則步驟（3)將物料注入到同向雙螺 桿擠出機(jī)之前，先將同向雙螺桿擠出機(jī)預(yù)熱到60~80°C，然后再注入物料進(jìn)行混合。
【文檔編號(hào)】C08K7/00GK106032411SQ201510112908
【公開日】2016年10月19日
【申請(qǐng)日】2015年3月13日
【發(fā)明人】郭鑫齊
【申請(qǐng)人】南京法寧格節(jié)能科技有限公司