珠形颗粒状的复合塑料添加剂及其制备方法与应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及塑料添加剂技术领域，尤其涉及珠形颗粒状的复合塑料添加剂及其制 备方法与应用。
【背景技术】
[0002] 随着塑料工业的迅猛发展，单一的塑料添加剂已不能与之相适应，复合塑料添加 剂越来受到人们的重视。复合添加剂也从二元复配向三元、多元复配的方向发展，近年来， 随着环境保护和工作条件改善等方面越来越受到人们的普遍关注，以及塑料加工过程自动 化程度的提高，无尘化作业就成为十分紧迫的问题。发展复合无尘环保颗粒化添加剂就成 为塑料添加剂技术发展的方向。
[0003] 目前复合塑料添加剂颗粒化生产主要有两种工艺：一种是采用密炼机密炼，然后 再经螺杆机挤出；第二种方法是用高速混合机混合物料，然后再经双螺杆挤出机挤出造粒， 产品为条柱状颗粒。以上两种生产工艺，基本上满足了目前塑料加工行业的要求，但是还存 在以下缺陷：
[0004] (1)环保性差:在生产环节环保性没有任何改观，而且在复合过程存在二次污染问 题;在使用环节环保性有所改善，但并不彻底，产品在包装、运输、储存、添加使用过程中容 易破碎，仍然存在少量粉尘；
[0005] (2)安全性差：同样的在生产环节安全性没有任何改观，在复合过程中和添加使用 过程中仍然存在粉尘爆炸隐患；
[0006] (3)流散性一般:虽然在管路中少见挂壁架桥堵管现象，但在计量系统容易形成死 角，严重时会卡住计量系统造成生产事故和质量事故，由于颗粒大计量的可控性差，特别是 当需要少量添加时更难于准确控制添加量；
[0007] (4)挥发份高:复合过程没有任何去除挥发份的功效，产品的挥发份与粉体相比没 有任何改观；
[0008] (5)生产成本高：因为挤压成型需要较大的能耗，而且存在二次飘尘损失，人工成 本也相应增加，使得产品成本进一步上升；
[0009] (6)分散性差：由于粉体的流动性差，不同粉体的化学性质、粘性、爽滑性、堆积密 度不尽相同，很难均匀的混合，使得复合添加剂的质地并不均匀，分散性自然变差，另外由 于复合添加剂颗粒较大，人为的放大了这种缺陷；
[0010] (7)品质变差:复合后的产品品质与单体相比不但没有任何改观，反而变得更差， 原因在于单体间紧密捏合影响品质的因素相互作用，甚至发生化学反应，使产品的稳定性 变差；
[0011] (8)配比的任意性差:挤压捏合成型法是有条件的，不能按任意比例捏合，通常的 配方中某种抗氧化剂的粘性较大，熔点较低，添加量越大越有利于捏合，而产品价格较高， 添加量通常较少。配方中硬脂酸盐的粘性最差，堆密度最低，熔点较高，添加量越大越不利 于捏合，但其成本较低，而且只有保证足够的添加量才能达到功效，所以添加量通常需要较 大，两者之间存在矛盾，使配方中的配比受到局限，不能按任意比例配制。
[0012] 综上所述，目前复合塑料添加剂制备方法仍存不足，仍需寻求一种简单、高效的复 合塑料添加剂及其制备方法是本领域技术人员亟需解决的技术问题之一。
【发明内容】
[0013] 本发明的目的之一在于提供珠形颗粒状的复合塑料添加剂(塑料复合添加剂）的 制备方法，该制备方法具有无尘、节能、环保、简便等优点。
[0014] 本发明的另一目的在于提供一种由所述方法得到的珠形颗粒状的复合塑料添加 剂。
[0015] 本发明的再一目的在于提供所述珠形颗粒状的复合塑料添加剂的应用。
[0016] 为实现上述目的，本发明提供一种珠形颗粒状的复合塑料添加剂的制备方法，该 方法包括:按复合塑料添加剂中各组分重量比例，将粒度在14~120目的珠形颗粒状的抗氧 化剂均匀混合，或
[0017]将粒度在14~120目的珠形颗粒状的抗氧化剂与粒度在14~120目的颗粒状的硬 脂酸盐均匀混合；
[0018] 优选地，所述珠形颗粒状的抗氧化剂的粒度为18~100目，其堆密度为0.4~0.7g/ cm3,加热减量<0.2%，休止角<25° ;
[0019] 优选地，所述颗粒状的硬脂酸盐的粒度为18~100目。
[0020] 本发明制备珠形颗粒状的复合塑料添加剂的方法具有无尘、节能、环保、简便等优 点。
[0021] 根据本发明的具体实施方案，在所述的方法中，所述抗氧化剂包括抗氧化剂168、 抗氧化剂626、抗氧化剂1010或抗氧化剂1076等；
[0022] 所述硬脂酸盐包括硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸锌、硬脂酸隔、硬脂酸 铅、硬脂酸锂、硬脂酸铝或硬脂酸亚锡等。
[0023]本发明所述抗氧化剂168主成分的化学名称为亚磷酸三(2，4_二叔丁基苯基）酯； 所述抗氧化剂626主成分的化学名称为双（2,4_二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯；所述 抗氧化剂1010主成分的化学名称为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯； 所述抗氧化剂1076主成分的化学名称为β-( 3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯。 [0024]除本发明特别说明外，本发明所述抗氧化齐I」168、抗氧化剂626、抗氧化剂1010或抗 氧化剂1076的除外观指标为珠形颗粒状外，其他指标满足相应的行业标准，例如抗氧化剂 168、抗氧化剂626、抗氧化剂1010及抗氧化剂1076分别满足行业标准HG/T 3712-2010、行 业标准HG/T 3974-2007、行业标准HG/T 3713-2010及行业标准HG/T 3795-2005。
[0025]特别地，本发明所述的抗氧化剂1010的熔点范围可为65~125°C。
[0026] 优选地，本发明所述复合塑料添加剂包括：由重量比为1:2的珠形颗粒状的抗氧化 剂1010与珠形颗粒状的抗氧化剂168组成的复合塑料添加剂；
[0027] 由重量比为1:1的珠形颗粒状的抗氧化剂1010与珠形颗粒状的抗氧化剂168组成 的复合塑料添加剂；
[0028] 由重量比为5:5:3的珠形颗粒状的抗氧化剂1010、珠形颗粒状的抗氧化剂168与颗 粒状的硬脂酸钙组成的复合塑料添加剂;或
[0029] 由重量比为1:2:3的珠形颗粒状的抗氧化剂1010、珠形颗粒状的抗氧化剂168与颗 粒状的硬脂酸钙组成的复合塑料添加剂等。
[0030] 本发明所述颗粒状的硬脂酸盐可由现有技术制备得到，例如CN 102336645 B提供 的颗粒状的硬脂酸盐。
[0031] 本发明所述珠形颗粒状的抗氧化剂是指抗氧化剂的外观为珠形颗粒状，优选地， 所述珠形颗粒状的抗氧化剂是按如下方法制备得到的:采用喷淋造粒系统通过造粒工序将 熔融态抗氧化剂造粒原料制成所述珠形颗粒状的抗氧化剂；
[0032] 所述喷淋造粒系统包括保温栗、喷淋造粒塔、引风机及关风机，所述喷淋造粒塔塔 顶设置与保温栗相连向下喷淋的喷淋头，该喷淋头外周设置夹套;所述喷淋造粒塔靠近底 端与顶端分别设置进风口与出风口；所述引风机通过管路与所述出风口相连;所述关风机 设置于喷淋造粒塔底端；
[0033] 优选地，所述喷淋造粒系统还包括旋风分离器、袋式除尘器及换热器，所述出风口 通过管路依次与所述旋风分离器、所述袋式除尘器、所述引风机及所述换热器连接;所述换 热器的气体出口通过进风管路与所述进风口相连；
[0034] 所述造粒工序包括：
[0035] 启动所述引风机，从进风口将惰性气体抽入所述喷淋造粒塔，在所述夹套内通入 传热介质加热所述喷淋头，通过所述保温栗将所述熔融态抗氧化剂造粒原料打入所述喷淋 造粒塔进行喷淋造粒，制得所述珠形颗粒状的抗氧化剂；
[0036] 优选地，从出风口抽出的惰性气体依次经所述旋风分离器、袋式除尘器、引发机、 换热器通过所述进风口循环进入喷淋造粒塔。通过循环惰性气体可有效降低惰性气体的使 用量，节约生产成本。
[0037] 本发明所述喷淋造粒系统还可在进风口的风管管线上设置有风温探测仪和自动 补惰性气体装置，在塔的底端设有塔压探测仪和塔压调节阀。
[0038]本发明所述惰性气体包括但不限于氮气(N2)、氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)等， 优选氮气。
[0039] 在本发明造粒工序中，熔融态的抗氧化剂通过喷淋头向下喷淋出细小液滴，细流 状液体在下降时与受引风机送至喷淋造粒塔中的上升的惰性气体气流，例如氮气