年产100吨聚氯乙烯色母料车间工艺设计.doc

设计任务书 项目 年产100吨聚氯乙烯色母料车间工艺设计 产品名称 聚氯乙烯色母料 使用原料 聚氯乙烯树脂及助剂 产品规格 ①　红粒 ②　黄粒 ③　蓝粒 产品性质 标示电线（室内软绝缘无护套级） 1 绪论 塑料母料是当今世界塑料助剂应用最主要的形式之一，所谓母料是把塑料助剂附载于树脂中而形成地浓缩体，制造塑料制品时，不必再加入改种助剂，而只需加入相应的母料即可。塑料助剂用用母料化的优点是：工艺简单，使用方便，便于实现生产自动化，从而提高了劳动生产率，同时它又可避免环境污染，有利于工人身体健康。正因为母料有上述诸多优点，所以应用发展很快，20世纪50年代初开发成功，60年代它再欧美一些国家的塑料厂中应用已相当普及，70年代则开发多功能母料，进入80年代，微电脑、电子技术及自动化控制在母料生产中被广泛应用，使母料生产从配色、配料到混炼造粒、包装入库全部自动化。特别是80年代初美、日两国开发地高浓度色母料，又使母料生产上升到一个新阶段。目前，常用母料又填充母料、色母料、阻燃母料以及稳定、防雾滴、降解、抗静电、发泡、多功能母料等十几种。 我国母料工业起步较晚，70年代末开发了填充母料，80年代初开发了色母料，特别使进入90年代，母料具备了一定的生产规模，其品种也趋于齐全，应用领域也拓展到众多行业。[1] 1.1 塑料着色的含义及目的 塑料着色就是采用某种技术手段将着色剂加入到树脂中使之具有某种颜色的过程。塑料着色的目的主要以下三方面： a 美化塑料制品，提高制品得商品价值，增加顾客购买欲，这对于日用塑料制品尤为重要。 b 标识电线得类别，给电工配线和检修带来极大得方便，并且还有向人们表示安危、警示的作用，如交通岗得红绿灯和公路路标等。 c 着色剂不仅有着色作用，而且往往还有其他功能，如炭黑具有防老化作用、对紫外线的屏蔽作用、导电作用、填充和增强作用。因此，塑料制品着色的同时，还可以改善塑料制品的某些性能（如改善光学性能和耐候性）或赋予塑料制品特殊功能（如赋予导电性、防紫外线透过、促进农作物增加产量等。） 色母料是颜料粒子借助于分散剂和机械作用，稳定地分散成一定粒径并以超常浓度均匀分布到载体树脂中的颜料制备物。 塑料着色法是先制得色母料，然后再与大量树脂熔混，使后者着色，此法吸收了色粒着色法、糊状着色法、干法着色法等的优点，极大地提高塑料制品外观质量、节约能源、改善环境污染、减轻工人的劳动强度、减少费用、实现着色连续化、自动化等均极有利，因而有较高的经济价值和社会效益。可以说，色母料着色法使目前最先进、最科学、最实用的一种着色方法。 1.2 色母料配方设计及举例 色母料的结构常由颜料核、分散层、载体层三层构成。由于塑料品种繁多，性能各异，加工条件和使用环境又有很大不同，所以对着色剂、分散剂、和载体树脂要求就不同。 PVC塑料着色过去多采用传统的色浆着色法。近年来，开发了PVC色母料，后者具有以下优点： a PVC色母料中，颜料含量高，一般在40%～70%（重量百分数），比相应色浆的颜料含量高一倍左右。 b 色母料颜色分散均匀，能长期进行保存，而色浆随放置的时间加长，颜料产生沉降，影响着色质量 c 使用色母料着色，其着色工艺简单，制品生产厂无环境污染，使用方便. 在PVC色母料配方设计中，应着重考虑以下几方面： (1) 载体树脂 颜料加入使PVC粘度增加，流动性下降，从而影响颜料的分散，所以必需要使含有大量颜料的PVC色母料流动性大于PVC本色料。因为当为数量大的粘性熔体和少量的粘性熔体相混时，只有当数量少的粘性熔体粘度远小于数量大的熔体时，才能充分混合。因此我们制得的PVC色母料，其熔体粘度要远小于本色料。更具上述原则，载体树脂选用悬浮聚合的PVC，其聚合度840～1100为好。有资料报道，国外用于PVC的色母料，其主体为聚邻笨二甲酸丁二甲酯，无PVC成分。 (2) 增塑剂 多选用DOP或DBP，其用量90～100phr为宜。 (3) 颜料 由于无机颜料和有机颜料吸油值不同，后者大于前者。一般来说，无机颜料（炭黑除外）含量为60%～70%;有机颜料含量为40%～50%。 (4) 其他助剂[2] 热稳定剂多选用液体Ba-Zn，由于母料加工时，塑炼温度较低，一般采用2.5phrBa-Zn复合稳定剂即可。润滑剂多选用硬脂酸(Hst)，其用量一般为0.3phr。 综上所述，PVC色母料大致配方如下： 载体：SPVC（聚合度＝840～1100）100份 增塑剂（DOP或DBP） 90～100份 着色剂：无机颜料 60～70份 稳定剂（Ba-Zn） 2.5份 或有机颜料 40～50份 润滑剂（Hst） 0.3份 1.3