聚烯烴複合助劑的製造方法及其設備的製作方法
2023-10-06 01:43:04 2
專利名稱：聚烯烴複合助劑的製造方法及其設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及聚烯烴複合助劑的製造方法，以及製造聚烯烴複合助劑的設備。
少量的助劑可以改善聚烯烴生產工藝、提高產品性能。為了改善產品的生產工藝條件、提高產品質量，往往要在產品的生產和加工過程中加入各種助劑。
在早期的生產過程中，助劑是以單體的形式加入的，為了提高助劑間的協同作用，逐步發展為複合助劑，即將不同功效的單劑按一定的配比混合在一起。由於單劑的形態多為粉末或液體，加入過程比較困難，操作環境汙染嚴重，流動不暢、下料管容易粘壁、堵塞。而且，現場操作難以保證準確的配比。為解決這一問題，有人研究並實施了採用低溫攪拌混合、擠壓造粒工藝，生產圓柱型複合助劑。由於工藝方法的限制，很難確保複合助劑中各組分混合充分均勻，且經擠壓造粒後的成品圓柱顆粒長短不一，顆粒強度較低，受擠壓易碎。
本發明的目的是提供一種聚烯烴複合助劑的製造方法及其設備，利用部分助劑低熔點的特點，採用高溫熔融攪拌混合、冷凝造粒的生產方式，生產半球型顆粒複合助劑。從而使複合助劑混合更均勻、協同效果更好，可以降低助劑用量及降低下遊產品的生產成本。由於冷凝造粒形成半球型顆粒，提高了顆粒的強度，大大改善了複合助劑的流動性能，避免了下料管的粘壁、堵管。
本發明的技術解決方案如下聚烯烴複合助劑的製造方法，是將熔點及共熔體熔點降低的不少於二種的單劑，按一定的比例混合，採用高溫熔融攪拌混勻，冷凝造粒。
以上所述低熔點及共熔體熔點降低的單劑是指胺類抗靜電劑、金屬鹽類屬熱穩定劑、單酚類屬專用抗氧劑、亞磷酸酯類屬輔助抗氧劑。
本發明所述胺類抗靜電劑有二羧乙基十八烷基胺，金屬鹽類屬熱穩定劑有硬脂酸鋅，單酚類屬專用抗氧劑有β-(4-羧基-3,5-二叔丁基苯基)丙酸正十八脂，亞磷酸酯類輔助抗氧劑有亞磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)脂。
以上本發明聚烯烴複合助劑的製造方法所述按一定比例混合，是指胺類抗靜電劑為佔總量的20-45％，金屬鹽類屬熱穩定劑佔總量的20-45％，單酚類專用抗氧劑和亞磷酸脂類輔助抗氧劑佔總量的12-25％。
本發明的製造方法所述按一定比例混合，採用高溫熔融攪拌混勻，是指按佔總重量百分比的各個單劑按先後順序逐個投入的依次熔融混合，或者是所有單劑先混合後再一起熔融。
以上本發明的製造方法所述採用高溫熔融的溫度是胺類抗靜電劑設定熔融溫度為60-120℃，金屬鹽類屬熱穩定劑設定熔融溫度為90-130℃，單酚類屬專用抗氧劑設定熔融溫度為80-100℃。
製造聚烯烴複合助劑的設備，是有可控制加溫的反應釜，反應釜底部出料口固定有一下料管，在管端有布料器，布料器外上方處固定有保溫罩，布料器及保溫罩固定在造粒機的迴轉鋼帶上方。
以上所述反應釜蓋上有通口與真空泵控制的緩衝罐相連通，有一進料口與熔融爐出料口相連通。
本發明製造聚烯烴複合助劑的設備，其反應釜上方裝有除塵裝置。
以上所述的製造設備的迴轉鋼帶下表面有對其降溫的，由水泵控制的噴水裝置。
本發明的原理是將各種單劑按一定的重量比例按先後順序逐個投入的熔融混合，或者是將所有單劑先混合後再熔融，將混熔好的處於可流動狀態的熱融物料，依據其不同溫度下的粘度變化範圍，通過布料器將熔融物料快速、均勻地噴落在其下方勻速移動的鋼帶上。鋼帶下設有向下噴淋冷卻及回水裝置，使勻布在鋼帶上面的熱融態物料在被輸送到卸料端的過程中同時得到冷卻、固化，從而達到固化成外型為半球狀顆粒。
本發明的優點是利用部分助劑低熔點的特點，採用高溫熔融攪拌混合、冷凝造粒的生產方式，生產半球型顆粒複合助劑。從而使複合助劑混合更均勻、協同效果好，可以降低助劑用量及降低下遊產品的生產成本。由於冷凝造粒形成半球型顆粒，提高了顆粒的強度，大大改善了複合助劑的流動性能，避免了下料管的粘壁、堵管。
下面結合附圖對本發明的實施例進行描述
圖1本發明的設備構造原理示意圖。
實施例一用於生產聚乙烯複合添加劑。
先將佔總量20-45％的胺類抗靜電劑(二羧乙基十八烷基胺)放在熔融爐4加熱板上，套上環型夾套，扣緊固定鉸鏈後蓋上保溫蓋。將熔融爐4溫度(控制溫度)設定為60～120℃。衡溫4～6小時，確認物料完全熔化後備用。
也可直接將抗靜電劑桶放至在80～100℃的熱水池中，衡溫6小時，確認物料完全熔化後備用。
將反應釜10夾套溫度(控制溫度)升至90～130℃，啟動真空泵6通過緩衝罐5將熔化好的抗靜電劑抽送到反應釜10中。將物料溫度加熱到80～110℃後，加入佔總量20～45％的硬脂酸鋅，攪拌混熔約30-60分鐘，並將物料溫度升至80～120℃，使上述二種物料徹底混熔後，再加入10～25％的專用抗氧劑(β～(4-羧基-3,5-二叔丁基苯基)丙酸正十八脂)和1～3％輔助抗氧劑(亞磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)脂)，攪拌30～60分鐘使所有物料完全混熔，將物料溫度保持在80～100℃。
在混熔和供料過程中，應保持攪拌器運行。
將造粒機的布料器7溫度(控制溫度)設定為80～100℃、管路保溫溫度設定為80～100℃，預熱到設定值以後，啟動造粒機迴轉鋼帶2、布料器電機。布料器7溫度穩定、電機運轉正常後，將布料器傳動電機的變頻調速控制器設定至20～30Hz左右，使布料器處於低速運轉。此時，再將保溫罩9逐步加熱到80～100℃。
上述準備工作完成後，先啟動循環冷卻水泵3，打開造粒機的冷卻水閥門，啟動冷卻器1、抽風機13，啟動迴轉鋼帶2、布料器7傳動電機，同時將鋼帶速度調整至30～50Hz，布料器7速度調整至30～50Hz。
將反應釜10內的壓力調整為0.1～0.2Mpa，然後打開放料閥，開動壓縮機11，緩慢將壓縮空氣加到反應釜中，物料經下料管8、布料器7進行造粒生產。
觀察造粒情況，根據物料溫度、粘度，適當調整系統溫度和閥門開度，鋼帶、布料器的轉速，使顆粒大小及形狀達到最佳。在保證顆粒大小及形狀、顆粒成品良好固化的前提下，將上述速度調整至最高值。
在生產過程中，注意顆粒大小、形狀及固化情況，發現異常及時進行調整。
成品為Φ2～5mm的半球型顆粒。
在整個生產過程中，充分而適度的利用除塵器12除塵，保持工作場面的環境衛生。
當物料排完後，在反應釜上加0.1～0.2MPa壓縮空氣，將管路和機頭內的殘料吹掃乾淨，順序關閉放料閥以及布料器和鋼帶傳動電機，關閉冷卻水閥門，關閉總電源。
實施例二用於生產聚乙烯複合添加劑。
將反應釜夾套溫度(控制溫度)升至60～90℃，加入佔總量20～55％的專用抗氧劑(β-(4-羧基-3,5-二叔丁基苯基)丙酸正十八脂)，攪拌混熔約30～60分鐘，並將物料溫度升至100～120℃，物料徹底熔融後，加入20～55％的硬脂酸鋅，攪拌60～150分鐘使所有物料完全混熔，將物料溫度保持在120～140℃。
在混熔和供料過程中，應保持攪拌器運行。
將造粒機的布料器溫度(控制溫度)設定為110～130℃、管路保溫溫度設定為100～120℃，預熱到設定值以後，啟動造粒機鋼帶、布料器電機。布料器溫度穩定、電機運轉正常後，將布料器傳動電機的變頻調速控制器設定至20～30Hz左右，使布料器處於低速運轉。此時，再將保溫罩逐步加熱到110～130℃。
上述準備工作完成後，先啟動循環冷卻水泵，打開造粒機的冷卻水閥門，啟動冷卻器、抽風機，啟動鋼帶、布料器傳動電機，同時將鋼帶速度調整至35～48Hz，布料器速度調整至35～48Hz。
將反應釜內的壓力調整為0.1～0.2MPa，然後打開放料閥，緩慢將壓縮空氣加到反應釜中，進行造粒生產。
觀察造粒情況，根據物料溫度、粘度，適當調整系統溫度和閥門開度，鋼帶、布料器的轉速，使顆粒大小及形狀達到最佳。在保證顆粒大小及形狀、顆粒成品良好固化的前提下，將上述速度調整至最高值。
在生產過程中，注意顆粒大小、形狀及固化情況，發現異常及時進行調整。
成品為Φ2～5mm的半球型顆粒。
當物料排完後，在反應釜上加在0.1～0.2MPa壓縮空氣，將管路和機頭內的殘料吹掃乾淨，順序關閉放料閥以及布料器和鋼帶傳動電機，關閉冷卻水閥門，關閉總電源。
實施例三用於生產聚丙烯複合添加劑。
將反應釜10夾套溫度(控制溫度)升至60～90℃，加入佔總量10～30％的氧化劑(β-(4-羧基-3,5-二叔丁基苯基)丙酸正十八脂)，攪拌混熔約30～60分鐘後，加入佔總量10～30％抗氧劑四[β-3,5-二叔丁基-4-羧基苯基)丙酸]季戊四醇酯，並將物料溫度升至120～130℃，攪拌混熔約30～60分鐘使物料徹底熔融後，加入25～50％的硬脂酸鈣，攪拌60～150分鐘使所有物料完全混熔，將物料溫度保持在130～160℃。
在混熔和供料過程中，應保持攪拌器運行。
將造粒機的布料器7溫度(控制溫度)設定為130～160℃、管路保溫溫度設定為130～160℃，預熱到設定值以後，啟動造粒機迴轉鋼帶2、布料器電機。布料器7溫度穩定、電機運轉正常後，將布料器傳動電機的變頻調速控制器設定至20～30Hz左右，使布料器處於低速運轉。此時，再將保溫罩9逐步加熱到130～160℃。
上述準備工作完成後，先啟動循環冷卻水泵，打開造粒機的冷卻水閥門，啟動冷卻器、抽風機，啟動網帶、布料器傳動電機，同時將鋼帶速度調整至35～48Hz，布料器速度調整至35～48Hz。
將反應釜內的壓力調整為0.10～0.2MPa，然後打開放料閥，緩慢將壓縮空氣加到反應釜中，進行造粒生產。
觀察造粒情況，根據物料溫度、粘度，適當調整系統溫度和閥門開度，鋼帶、布料器的轉速，使顆粒大小及形狀達到最佳。在保證顆粒大小及形狀、顆粒成品良好固化的前提下，將上述速度調整至最高值。
在生產過程中，注意顆粒大小、形狀及固化情況，發現異常及時進行調整。
成品為Φ2～5mm的半球型顆粒。
當物料排完後，在反應釜上加0.1～0.2MPa壓縮空氣，將管路和機頭內的殘料吹掃乾淨，順序關閉放料閥以及布料器和鋼帶傳動電機，關閉冷卻水閥門，關閉總電源。
本發明的設備根據圖1所示，有一個可控制溫度的反應釜10，反應釜10底部出料口固定有一下料管8，在下料管8的水平段埠固定有布料器7，在布料器7外上方處固定有保溫罩9，布料器7及保溫罩9固定在造粒機的迴轉鋼帶上方。反應釜10蓋上有通口與真空泵6控制的緩衝罐5相連通，蓋上有一進料口與熔融爐4出料口相連通。反應釜10上方裝有除塵裝置，除塵裝置是抽風機13控制的除塵器12，反應釜10與壓縮機11相連通。迴轉鋼帶裝置有環繞二個旋轉軸運轉的迴轉鋼帶2，在迴轉鋼帶2下表面有對其降溫的水泵3控制的噴水裝置。迴轉鋼帶2上方有對迴轉鋼帶上表面進行降溫的冷卻器1。
權利要求
1.聚烯烴複合助劑的製造方法，其特徵是將低熔點及共熔體熔點降低的不少於二種的單劑，按一定的比例混合，採用高溫熔融攪拌混勻，冷凝造粒成半球型顆粒。
2.根據權利要求1所述的聚烯烴複合助劑的製造方法，其特徵是低熔點及共熔體熔點降低的單劑是指胺類抗靜電劑、金屬鹽類屬熱穩定劑、單酚類屬專用抗氧劑、亞磷酸酯類屬輔助抗氧劑。
3.根據權利要求1或2所述的聚烯烴複合助劑的製造方法，其特徵是所述胺類抗靜電劑有二羧乙基十八烷基胺，金屬鹽類屬熱穩定劑有硬脂酸鋅，單酚類屬專用抗氧劑有β-(4-羧基-3,5-二叔丁基苯基)丙酸正十八脂，亞磷酸酯類輔助抗氧劑或亞磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)脂。
4.根據權利要求1或2所述聚烯烴複合助劑的製造方法，其特徵是按一定比例混合，是指胺類抗靜電劑為佔總量的20-45％，金屬鹽類屬熱穩定劑佔總量的20-45％，單酚類專用抗氧劑和亞磷酸酯類輔助抗氧劑佔總量的12-25％。
5.根據權利要求1所述的聚烯烴複合助劑的製造方法，其特徵是按一定比例混合，採用高溫熔融攪拌混勻，是指按佔總重量百分比的各個單劑按先後順序逐個投入的依次熔融混合，或者是所有單劑先混合後再一起熔融。
6.根據權利要求1或2所述的聚烯烴複合助劑的製造方法，其特徵是採用高溫熔融的溫度是胺類抗靜電劑設定熔融溫度為60-120℃，金屬鹽類屬熱穩定劑設定熔融溫度為90-130℃，單酚類屬專用抗氧劑設定熔融溫度為80-100℃。
7.製造聚烯烴複合助劑的設備，其特徵是有可控制加溫的反應釜(10)，反應釜(10)底部出料口固定有一下料管，在管端有布料器(7)，布料器(7)外上方處固定有保溫罩(9)，布料器(7)及保溫罩(9)固定在造粒機的冷卻器(1)控制的冷卻罩內的迴轉鋼帶(2)上方。
8.根據權利要求5所述的製造聚烯烴複合助劑的設備，其特徵是反應釜(10)蓋上有通口與真空泵(6)控制的緩衝罐(5)相連通，有一進料口與熔融爐(4)出料口相連通。
9.根據權利要求5所述的製造聚烯烴複合助劑的設備，其特徵是反應釜(10)上方裝有除塵裝置。
10.根據權利要求5所述的製造聚烯烴複合助劑的設備，其特徵是迴轉鋼帶(2)下部表面有對其降溫的，由水泵(3)控制的噴水裝置。
全文摘要
本發明涉及聚烯烴複合助劑的製造方法及其設備,它公開了將低熔點及共熔體熔點降低的不少於二種的單劑,按一定比例混合,採用高溫熔融攪拌混勻,冷凝造粒的製造方法。其設備有反應釜,在出料管端有保溫罩的布料器,布料器及保溫罩固定於迴轉鋼帶上方。本發明製成的複合助劑混合均勻,協同效果好,降低助劑用量及下遊產品成本,半球型顆粒強度高,複合助劑的流動性好,下料管不粘壁、堵管。
文檔編號C08K9/00GK1318581SQ0111467
公開日2001年10月24日 申請日期2001年5月9日 優先權日2001年5月9日
發明者劉治義, 張振標, 姜立良, 張官雲, 吳春蘭, 董建惠 申請人:廣州石油化工總廠華穗實業公司