CN105585767A - 一种多孔滚塑制品及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多孔滚塑制品及其制备方法，所述多孔滚塑制品由以下质量百分比计的原料组分混合制成：聚乙烯粉末50.0-99.5％，可溶性粉末0.5-50.0％。本发明避免了现有使用机械打孔的繁琐过程，简化了操作工艺，提高了生产效率。<!-- 2 -->

Description

一种多孔滚塑制品及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种塑料制品，特别涉及一种多孔滚塑制品及其制备方法。
背景技术
滚塑成型是一种利用旋转的模具进行加工的塑料加工方式，其加工过程是，将塑料粉末或浆料投入模具，闭合后的模具在设备上进行旋转或摇摆，同时通过明火或热风对模具外部进行加热，塑料粉末或浆料在受热的状态下在模内内部翻转、流动，温度达到软化点后逐步涂布到模具内表面，熔融并凝结，将模具放于自然环境下或通过水、雾、风等介质进行冷却后拆模取出制品。
使用滚塑工艺加工的塑料制品，大部分属于中空容器，用来盛装水和各种化学溶液。滚塑制品壁是密实的、连续的、不渗漏的塑料层。在一些领域，如水处理过程的初步过滤储罐、河道水面遮挡水生植物的浮体、观赏性植物的培植盘等，需要滚塑制品具有大量的孔来过滤水或其他液体。目前只能通过使用机械打孔的后期处理方法来满足多孔的使用要求，存在的问题：操作繁琐，生产效率低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述不足，提供一种多孔滚塑制品，同时提供了它的制备方法，避免了现有使用机械打孔的繁琐过程，简化了操作工艺，提高了生产效率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种多孔滚塑制品，由以下质量百分比计的原料组分混合制成：聚乙烯粉末50.0-99.5％，可溶性粉末0.5-50.0％。
控制聚乙烯粉末与可溶性粉末的比例非常关键。发明人经过长期研究发现，在滚塑的过程中，在塑料粉末中加入特定量的特定可溶性粉末，通过工艺的改进，可以生产出两种粉末分布均匀塑料制品，再将塑料制品浸入到特定的溶液中一段时间，将可溶性粉末溶出，就可以直接生产出多孔状的滚塑制品，从而避免了使用机械钻孔加工的繁琐方式，提高了生产效率，具有容易加工，表面效果良好、渗透性好的特点。
作为优选，所述聚乙烯粉末堆积密度为0.250-0.500g/cm3，粉体流动性≤30s/100g，熔体流动速率(190℃，2.16Kg)为1.0-20.0g/10min。
作为优选，所述聚乙烯粉末的堆积密度为0.300-0.400g/cm3，粉体流动性≤30s/100g，熔体流动速率(190℃，2.16Kg)为3.0-7.0g/10min。
作为优选，所述聚乙烯粉末的粒径分布D98≤600μm，D10≥150μm。
控制聚乙烯粉末的参数如堆积密度、粉体流动性、熔体流动速率、粒径分布的作用主要是1、使用滚塑加工工艺可以顺利成型，制品缺陷少；2、和可溶性粉末的要求搭配，否则不能顺利成型。
作为优选，所述可溶性粉末为和聚乙烯不相容的，能溶解在水、酸、碱或有机溶剂中的，形态为球状、针状、片状或纤维状，其熔点≥250℃，溶解度≥2g/100g，粒径分布D98≤850μm的固态粉末。
作为优选，所述可溶性粉末为和聚乙烯不相容的，能溶解在水中的，形态为球状，其熔点≥300℃，溶解度≥10g/100g，粒径分布D98≤850μm，D10≥150μm的固态粉末。
控制可溶性粉末的熔点、溶解度、粒径分布的目的是：熔点低，在滚塑加工中会融化或软化，作用消失，溶解度小，后期不能顺利溶出，形成不了空洞，粒径要和聚乙烯粉末搭配，不能在滚塑过程中分层。
作为优选，所述可溶性粉末选自氯化钠、氯化钾、氯化钙、硫酸铝、硫酸铜、硫酸镁、硫酸钠、碳酸钠、硝酸钠、硝酸钾、酚酞、淀粉中的一种或几种的混合物。
选择上述特定的可溶性粉末，与聚乙烯首先不相容，然后在聚乙烯中分散较均匀，水溶性好，容易浸泡脱除。
一种多孔滚塑制品的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚乙烯粉末和可溶性粉末，按比例在中速混合机上进行混合，混合工艺参数为：转速5-50rpm，混合时间3-20min；
(2)将步骤(1)混合好的粉末投入模具中，经滚塑机加工成型制品。
(3)将滚塑成型好的制品放入溶剂中浸泡，浸泡温度10-60℃，浸泡时间1-48h。
作为优选，步骤(2)滚塑机加工工艺参数为：烘箱温度190-300℃，转速3-20rpm，加热时间15-40min，冷却时间20-40min。
作为优选，步骤(3)所述溶剂为水、乙醇或甲酸。乙醇质量浓度98％，甲酸为无水甲酸，分析纯级。
本发明的有益效果是：
(1)本发明的多孔滚塑制品，加工工艺简单，避免了现有使用机械打孔的繁琐过程，简化了操作工艺，提高了生产效率。
(2)本发明的制备方法简单，无需复杂设备，易实现工业化操作。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
本发明中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
本发明使用的原料均为市售产品。其中聚乙烯从生产厂家购得后直接使用。聚乙烯粉末的优选牌号为埃克森美孚公司的LLDPELL6201RQ、泰国暹罗公司的LLDPE735RUP、LLDPE3204RUP。其中可溶性粉末均为市售试剂级粉末。
聚乙烯粉末满足参数为：堆积密度为0.250-0.500g/cm3，粉体流动性≤30s/100g，熔体流动速率(190℃，2.16Kg)为1.0-20.0g/10min。粒径分布D98≤600μm，D10≥150μm。
可溶性粉末满足参数为：：和聚乙烯不相容的，能溶解在水中的，形态为球状的，其熔点≥300℃，溶解度≥10g/100g，粒径分布D98≤850μm，D10≥150μm的固态粉末。
实施例1
将50.0％的聚乙烯粉末(LLDPELL6201RQ)和50.0％的氯化钠粉末，按比例在中速混合机上进行混合，混合工艺参数为：转速50rpm，混合时间3min。将混合好的粉末投入模具中，经滚塑机加工成型制品，加工工艺参数为：烘箱温度190℃，转速20rpm，加热时间40min，冷却时间40min。将滚塑成型好的制品放入水中浸泡，浸泡温度23℃，浸泡时间48h。
实施例2
将80.0％的聚乙烯粉末(LLDPE3204RUP)和20％的氯化钙粉末，按比例在中速混合机上进行混合，混合工艺参数为：转速5rpm，混合时间20min。将混合好的粉末投入模具中，经滚塑机加工成型制品，加工工艺参数为：烘箱温度300℃，转速3rpm，加热时间15min，冷却时间20min。将滚塑成型好的制品放入水中浸泡，浸泡温度60℃，浸泡时间1h。
实施例3
将99.5％的聚乙烯粉末(LLDPE735RUP)和0.5％的酚酞粉末，按比例在中速混合机上进行混合，混合工艺参数为：转速30rpm，混合时间15min。将混合好的粉末投入模具中，经滚塑机加工成型制品。加工工艺参数为：烘箱温度250℃，转速10rpm，加热时间30min，冷却时间30min。将滚塑成型好的制品放入乙醇(质量浓度98％)中浸泡，浸泡温度23℃，浸泡时间24h。
实施例4
将75.0％的聚乙烯粉末(LLDPE735RUP)和25.0％的淀粉粉末，按比例在中速混合机上进行混合，混合工艺参数为：转速40rpm，混合时间10min。将混合好的粉末投入模具中，经滚塑机加工成型制品。加工工艺参数为：烘箱温度220℃，转速7rpm，加热时间30min，冷却时间40min。将滚塑成型好的制品放入甲酸(无水甲酸，分析纯级，市售)中浸泡，浸泡温度10℃，浸泡时间48h。
本发明的多孔滚塑制品，加工工艺简单，避免了现有使用机械打孔的繁琐过程，简化了操作工艺，提高了生产效率，制备方法简单，无需复杂设备，易实现工业化操作。本发明用于制备多孔状的滚塑塑料制品，如过滤水箱、养殖盘、浮体等。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1.一种多孔滚塑制品，其特征在于，由以下质量百分比计的原料组分混合制成：聚乙烯粉末50.0-99.5％，可溶性粉末0.5-50.0％。
2.根据权利要求1所述的一种多孔滚塑制品，其特征在于：所述聚乙烯粉末堆积密度为0.250-0.500g/cm3，粉体流动性≤30s/100g，熔体流动速率为1.0-20.0g/10min。
3.根据权利要求2所述的一种多孔滚塑制品，其特征在于：所述聚乙烯粉末的堆积密度为0.300-0.400g/cm3，粉体流动性≤30s/100g，熔体流动速率为3.0-7.0g/10min。
4.根据权利要求1或2或4所述的一种多孔滚塑制品，其特征在于：所述聚乙烯粉末的粒径分布D98≤600μm，D10≥150μm。
5.根据权利要求1所述的一种多孔滚塑制品，其特征在于：所述可溶性粉末为和聚乙烯不相容的，能溶解在水、酸、碱或有机溶剂中的，形态为球状、针状、片状或纤维状，其熔点≥250℃，溶解度≥2g/100g，粒径分布D98≤850μm的固态粉末。
6.根据权利要求5所述的一种多孔滚塑制品，其特征在于：所述可溶性粉末为和聚乙烯不相容的，能溶解在水中的，形态为球状的，其熔点≥300℃，溶解度≥10g/100g，粒径分布D98≤850μm，D10≥150μm的固态粉末。
7.根据权利要求1所述的一种多孔滚塑制品，其特征在于：所述可溶性粉末选自氯化钠、氯化钾、氯化钙、硫酸铝、硫酸铜、硫酸镁、硫酸钠、碳酸钠、硝酸钠、硝酸钾、酚酞、淀粉中的一种或几种的混合物。
8.如权利要求1所述的一种多孔滚塑制品的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将聚乙烯粉末和可溶性粉末，按比例在中速混合机上进行混合，混合工艺参数为：转速5-50rpm，混合时间3-20min；
(2)将步骤(1)混合好的粉末投入模具中，经滚塑机加工成型制品；
(3)将滚塑成型好的制品放入溶剂中浸泡，浸泡温度10-60℃，浸泡时间1-48h。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)滚塑机加工工艺参数为：烘箱温度190-300℃，转速3-20rpm，加热时间15-40min，冷却时间20-40min。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)所述溶剂为水、乙醇或甲酸。
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