塑料填充改性母料生产概况

塑料填充改性母料自二十世纪八十年代初投入市场以来，由于其价格低廉，产品性能优异，可改善塑料制品的某些物理特性。替代合成树脂，且生产工艺简单、投资较小、具有显著的经济效益和社会效益。因而，塑料填充改性母料是近年来发展最快的塑料工业中的新行业，已成为塑料加工工业的重要部分和塑料制品的主要添加材料之一。
填充改性母料最早是为了充分利用聚丙烯裂解中产生的副产物-无规聚丙烯而研制的填充母料。随着塑料工业的飞速发展，填充改性母料不但是一种添加材料，能够降低塑料制品的生产成本，还具有改善塑料制品的某些物理性能，如降低缺口收缩率、改善外观及手感等特性而得到市场的认可，已成为某些塑料制品中不可缺少的原材料。随着先进工艺和生产技术的完善提高，填充改性母料的品种、性能、用途都在适应市场的需求而不断变化（1）主要生产设备
填充改性母料的生产设备，最早采用高速混合机混合，双辊开放式炼塑机或密闭式炼塑机、经过混炼压片、平板切料机造粒。由于该生产工艺仅适用于以无规聚丙烯为载体生产的母料，混炼效果不佳，杂质含量多、分散不均匀，产量较低，质量不稳定，逐步被平行双螺杆挤出造粒机组等生产设备所取代。
据不完全统计，目前，国内生产填充改性母料的生产线达千余条，80%的厂家采用高速混合机混合和平行双螺杆挤出造粒机组造粒。双螺杆挤出机以螺杆直径在60mm-80mm为多，最大的螺杆直径中110mm，长径比一般为(L/D)28：1 ~ 40：1。还有少部分企业采用单螺杆挤出造粒机组(包括双阶式单螺杆挤出造粒机组)，单螺挤出造粒机组设备造价低、生产成本相对较低，但是由于该工艺混炼效果远远不如双螺杆挤出造粒机组，所以，在产品质量和生产产量上受到限制。
（2）主要原辅材料
填充改性母料主要原料有烯烃树脂，以非金属矿物粉体为填料(CaCO3用量占80%以上，滑石粉约占10%，高岭土、硅灰土等约5 ~ 15% )，表面活化剂主要有传统的偶联剂，如铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂等，特别是南京化大开发的JL-G02新型填料表面改性剂是一种多功能的高分子超分散剂, 多官能团结构, 能有效的降低填料的表面能并且完全包覆，SEM照片表明改性填料（碳酸钙、滑石粉等）用于PP、PE、PVC等填充改性复合材料粘接优良，无界面分离现象，整个复合材料体系形成丝状相互牵缠在一起，从而形成大量银纹结构使制品的力学性能得到提高。目前该产品在改性工程塑料及填充母料等对无机填料填料表面改性得到广泛的应用，是传统偶联剂、表面活性剂的换代产品。其它助剂主要有JL-M01加工改性剂、硬脂酸、PE蜡、石蜡、白油等。
（a）载体树脂的选择一般要与塑料制品选用的树脂基本相同或接近，熔体流动速率略大于制品选用的树脂。除了PP、PE等树脂，PS、EVA、ABS等树脂作为生产专用母料的载体，目前，已得到开发应用，应用领域和使用量正在不断扩大。
（b）非金属矿物资源丰富，价格低廉，加工方便，已成为填充改性母料的主要材料。在母料中使用量最多的是重质碳酸钙，一般要求含量98%以上，含水量<0.3%，Fe、Si02等杂质的含量对产品质量的影响较大，Fe含量高时，影响产品的白度，Si02对加工设备带来磨损。CaCO3白度好、易加工、价格低廉，粒径呈颗粒状，是填充母料时应用最大，用途最广的无机材料，用量最多的是400目~ 1250目，目前逐渐向微细化、功能化发展。
改性母料是在填充母料基础上发展起来的新的改性材料。以滑石粉、硅灰石、高岭土等应用量较大，改性母料可明显提高塑料制品的物理性能，改善某些材料的缺陷，如汽车保险杠、仪表装饰件。采用PP+滑石粉，可提高其冲击强度，降低收缩率。
增强母料主要以无机材料(云母、玻璃纤维等)提高制品的机械性能， 也有的在加工中添加具有特殊性能的树脂或助剂，如加入抗氧剂、热稳定剂、阻燃剂等助剂，还有的加入增韧改性剂、接枝相容剂等改性材料，从而提高制品的冲击强度和断裂伸长率等。

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