CN106032415A - 一种用于制备发泡聚苯乙烯的石墨母粒及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制备发泡聚苯乙烯的石墨母粒及其生产工艺，石墨母粒由表面改性后的石墨粉、加工助剂和稀释剂混合制成，其各组分质量比为5～8:2～5:1.5～5。本发明具有积极的效果：本发明的石墨母粒由石墨粉、加工助剂和稀释剂加工制成，解决了传统石墨粉使用中的粉尘污染现象，将石墨母粒的粒径控制在1～5mm的范围内；由于加工过程中，通过混合、加热等工艺，融化的加工助剂将石墨粉、硬脂酸钙等物料较好的粘合在一起。在后期板材加工中，避免了扬尘现象的发生，即方便进料加工，保证了石墨聚苯乙烯泡沫板材质量的稳定，又解决了车间扬尘污染问题，保证了工人的健康不受影响。本发明加工工艺简单，降低了生产成本，适于普遍推广使用。

Description

一种用于制备发泡聚苯乙烯的石墨母粒及其生产工艺

技术领域

本发明涉及一种用于制备发泡聚苯乙烯的石墨母粒及其生产工艺。

背景技术

目前，发泡聚苯乙烯泡沫板是以聚苯乙烯为原料，添加发泡剂、石墨、阻燃剂、成核剂等助剂加工制成板材，其中石墨粒径一般选择200～1250目之间，在板材加工过程中，石墨粉通过料斗加入到挤出机时经常发生架桥现象，导致料斗堵塞，从而造成石墨聚苯乙烯泡沫板材的质量不稳定。而且由于石墨比重小、比表面积大，容易产生扬尘，对车间环境、工人健康都带来很大的有害影响；同时石墨粒径较小，板材加工时，无法使用自动加料装置，纯劳动力既增加了工人劳动强度，也增加了生产成本；同时飘洒的石墨粉无法回收，也造成了生产成本的增加。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种用于制备发泡聚苯乙烯的石墨母粒及其生产工艺。

实现本发明目的的技术方案是：一种用于制备发泡聚苯乙烯的石墨母粒，石墨母粒由表面改性后的石墨粉、加工助剂和稀释剂混合制成，其各组分质量比为5～8:2～5:1.5～5，所述加工助剂为羟甲基纤维素、羧甲基纤维素或聚乙烯醇中的一种，所述石墨粉为膨胀石墨、可膨胀石墨或鳞片石墨中的一种，所述稀释剂为水、碱液或铵液中的一种，本案所用的加工助剂在加工过程中起到粘合作用。表面改性后的石墨粉，在后期石墨聚苯乙烯泡沫板加工时，表面改性后的石墨粉在聚苯乙烯中分散均匀，效果显著。

作为优化，所述石墨粉、加工助剂和稀释剂各组分质量比为6:3:3。

作为优化，所述石墨粉平均粒径为200～1250目。

一种用于制备发泡聚苯乙烯的石墨母粒的生产工艺，步骤如下：

1)备料：称量配比适宜的石墨粉、加工助剂和稀释剂；

2)混合：将加工助剂和稀释剂投入到高速混合机内混合5～10min，然后再加入石墨粉混合均匀；

3)喂料：将混合好的物料投入到喂料机内，然后再通过喂料机将物料注入到同向双螺杆挤出机中使各组分物料混合、均化，保持同向双螺杆挤出机温度为60～80℃，在温度为60～80℃的向双螺杆挤出机中，能够将处于分散状态的物料再一次粘合起来，保证了物料通过模具挤出时是成型的条状，不再是粉状，保证了石墨母粒的颗粒状态，从而方便、利于后期板材的加工。

4)成型碎粒：将均化后的物料通过多孔的模具挤出条状，将条状的物料进行风冷，然后将冷却后的条状物料粉碎成颗粒；

5)筛选：将粉碎后的颗粒过筛，保留粒径为1～5mm，长度为1～5mm的颗粒备用，该大小的颗粒，既方便加工，又符合石墨聚苯乙烯泡沫板材的原料规格。

本发明具有积极的效果：本发明的石墨母粒由石墨粉、加工助剂和稀释剂加工制成，解决了传统石墨粉使用中的粉尘污染现象，将石墨母粒的粒径控制在1～5mm的范围内；由于加工过程中，通过混合、加热等工艺，融化的加工助剂将石墨粉、硬脂酸钙等物料较好的粘合在一起。在后期板材加工中，避免了扬尘现象的发生，即方便进料加工，保证了石墨聚苯乙烯泡沫板材质量的稳定，又解决了车间扬尘污染问题，保证了工人的健康不受影响。本发明加工工艺简单，降低了生产成本，适于普遍推广使用。

具体实施方式

本发明具有积极的效果：本发明的石墨母粒由石墨粉、加工助剂和稀释剂加工制成，解决了传统石墨粉使用中的粉尘污染现象，将石墨母粒的粒径控制在1～5mm的范围内；由于加工过程中，通过混合、加热等工艺，融化的加工助剂将石墨粉、硬脂酸钙等物料较好的粘合在一起。在后期板材加工中，避免了扬尘现象的发生，即方便进料加工，保证了石墨聚苯乙烯泡沫板材质量的稳定，又解决了车间扬尘污染问题，保证了工人的健康不受影响。本发明加工工艺简单，降低了生产成本，适于普遍推广使用。

实施例1：

1)备料：称量石墨粉50kg、加工助剂20kg、稀释剂15kg备用；

2)混合：将加工助剂和稀释剂投入到高速混合机内混合5min，然后再加入石墨粉混合均匀；

3)喂料：将混合好的物料投入到喂料机内，然后再通过喂料机将物料注入到同向双螺杆挤出机中使各组分物料混合、均化，保持同向双螺杆挤出机温度为60℃，在温度为60℃的向双螺杆挤出机中，能够将处于分散状态的物料再一次粘合起来，保证了物料通过模具挤出时是成型的条状，不再是粉状，保证了石墨母粒的颗粒状态，从而方便、利于后期板材的加工。

4)成型碎粒：将均化后的物料通过多孔的模具挤出条状，将条状的物料进行风冷，然后将冷却后的条状物料粉碎成颗粒；

5)筛选：将粉碎后的颗粒过筛，保留粒径为3mm，长度为5mm的颗粒备用，该大小的颗粒，既方便加工，又符合石墨聚苯乙烯泡沫板材的原料规格。

实施例2：

1)备料：称量石墨粉80kg、加工助剂50kg、稀释剂50kg备用；

2)混合：将加工助剂和稀释剂投入到高速混合机内混合10min，然后再加入石墨粉混合均匀；

3)喂料：将混合好的物料投入到喂料机内，然后再通过喂料机将物料注入到同向双螺杆挤出机中使各组分物料混合、均化，保持同向双螺杆挤出机温度为80℃，在温度为80℃的向双螺杆挤出机中，能够将处于分散状态的物料再一次粘合起来，保证了物料通过模具挤出时是成型的条状，不再是粉状，保证了石墨母粒的颗粒状态，从而方便、利于后期板材的加工。

4)成型碎粒：将均化后的物料通过多孔的模具挤出条状，将条状的物料进行风冷，然后将冷却后的条状物料粉碎成颗粒；

5)筛选：将粉碎后的颗粒过筛，保留粒径为3mm，长度为5mm的颗粒备用，该大小的颗粒，既方便加工，又符合石墨聚苯乙烯泡沫板材的原料规格。

实施例3：

1)备料：称量石墨粉60kg、加工助剂30kg、稀释剂30kg备用；

2)混合：将加工助剂和稀释剂投入到高速混合机内混合7min，然后再加入石墨粉混合均匀；

3)喂料：将混合好的物料投入到喂料机内，然后再通过喂料机将物料注入到同向双螺杆挤出机中使各组分物料混合、均化，保持同向双螺杆挤出机温度为70℃，在温度为70℃的向双螺杆挤出机中，能够将处于分散状态的物料再一次粘合起来，保证了物料通过模具挤出时是成型的条状，不再是粉状，保证了石墨母粒的颗粒状态，从而方便、利于后期板材的加工。

4)成型碎粒：将均化后的物料通过多孔的模具挤出条状，将条状的物料进行风冷，然后将冷却后的条状物料粉碎成颗粒；

5)筛选：将粉碎后的颗粒过筛，保留粒径为3mm，长度为5mm的颗粒备用，该大小的颗粒，既方便加工，又符合石墨聚苯乙烯泡沫板材的原料规格。

实施例4：

1)备料：称量石墨粉60kg、加工助剂30kg、稀释剂40kg备用；

2)混合：将加工助剂和稀释剂投入到高速混合机内混合8min，然后再加入石墨粉混合均匀；

3)喂料：将混合好的物料投入到喂料机内，然后再通过喂料机将物料注入到同向双螺杆挤出机中使各组分物料混合、均化，保持同向双螺杆挤出机温度为75℃，在温度为75℃的向双螺杆挤出机中，能够将处于分散状态的物料再一次粘合起来，保证了物料通过模具挤出时是成型的条状，不再是粉状，保证了石墨母粒的颗粒状态，从而方便、利于后期板材的加工。

4)成型碎粒：将均化后的物料通过多孔的模具挤出条状，将条状的物料进行风冷，然后将冷却后的条状物料粉碎成颗粒；

5)筛选：将粉碎后的颗粒过筛，保留粒径为3mm，长度为5mm的颗粒备用，该大小的颗粒，既方便加工，又符合石墨聚苯乙烯泡沫板材的原料规格。

实施例5：

1)备料：称量石墨粉70kg、加工助剂40kg、稀释剂40kg备用；

2)混合：将加工助剂和稀释剂投入到高速混合机内混合9min，然后再加入石墨粉混合均匀；

3)喂料：将混合好的物料投入到喂料机内，然后再通过喂料机将物料注入到同向双螺杆挤出机中使各组分物料混合、均化，保持同向双螺杆挤出机温度为75℃，在温度为75℃的向双螺杆挤出机中，能够将处于分散状态的物料再一次粘合起来，保证了物料通过模具挤出时是成型的条状，不再是粉状，保证了石墨母粒的颗粒状态，从而方便、利于后期板材的加工。

4)成型碎粒：将均化后的物料通过多孔的模具挤出条状，将条状的物料进行风冷，然后将冷却后的条状物料粉碎成颗粒；

5)筛选：将粉碎后的颗粒过筛，保留粒径为3mm，长度为5mm的颗粒备用，该大小的颗粒，既方便加工，又符合石墨聚苯乙烯泡沫板材的原料规格。

实施例6：

1)备料：称量石墨粉65kg、加工助剂35kg、稀释剂45kg备用；

2)混合：将加工助剂和稀释剂投入到高速混合机内混合9min，然后再加入石墨粉混合均匀；

3)喂料：将混合好的物料投入到喂料机内，然后再通过喂料机将物料注入到同向双螺杆挤出机中使各组分物料混合、均化，保持同向双螺杆挤出机温度为65℃，在温度为65℃的向双螺杆挤出机中，能够将处于分散状态的物料再一次粘合起来，保证了物料通过模具挤出时是成型的条状，不再是粉状，保证了石墨母粒的颗粒状态，从而方便、利于后期板材的加工。

4)成型碎粒：将均化后的物料通过多孔的模具挤出条状，将条状的物料进行风冷，然后将冷却后的条状物料粉碎成颗粒；

5)筛选：将粉碎后的颗粒过筛，保留粒径为3mm，长度为5mm的颗粒备用，该大小的颗粒，既方便加工，又符合石墨聚苯乙烯泡沫板材的原料规格。

本发明生产出来的产品，检测结果如下：

从实验数据可以看出，本发明制作出来的石墨母粒，加工后的板材稳定性好，车间扬尘度降低比例大，效果明显。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于制备发泡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、加工助剂和稀释剂混合制成，其各组分质量比为5～8:2～5:1.5～5。

2.根据权利要求1所述的一种用于制备发泡聚苯乙烯的石墨母粒，其特征在于：所述石墨粉、加工助剂和稀释剂各组分质量比为6:3:3。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于制备发泡聚苯乙烯的石墨母粒，其特征在于：所述加工助剂为羟甲基纤维素、羧甲基纤维素或聚乙烯醇中的一种。

4.根据权利要求3所述的一种用于制备发泡聚苯乙烯的石墨母粒，其特征在于：所述石墨粉为膨胀石墨、可膨胀石墨或鳞片石墨中的一种。

5.根据权利要求4所述的一种用于制备发泡聚苯乙烯的石墨母粒，其特征在于：所述稀释剂为水、碱液或铵液中的一种。

6.根据权利要求5所述的一种用于制备发泡聚苯乙烯的石墨母粒，其特征在于：所述石墨粉平均粒径为200～1250目。

7.一种用于制备发泡聚苯乙烯的石墨母粒的生产工艺，其特征在于：步骤如下：

1)备料：称量配比适宜的石墨粉、加工助剂和稀释剂；

2)混合：将加工助剂和稀释剂投入到高速混合机内混合5～10min，然后再加入石墨粉混合均匀；

3)喂料：将混合好的物料投入到喂料机内，然后再通过喂料机将物料注入到同向双螺杆挤出机中使各组分物料混合、均化，保持同向双螺杆挤出机温度为60～80℃；

4)成型碎粒：将均化后的物料通过多孔的模具挤出条状，将条状的物料进行风冷，然后将冷却后的条状物料粉碎成颗粒；

5)筛选：将粉碎后的颗粒过筛，保留粒径为1～5mm，长度为1～5mm的颗粒备用。