一种汽车轻体化塑料用滑石粉的制备方法与流程

1.本发明涉及滑石粉制造技术领域，尤其涉及一种汽车轻体化塑料用滑石粉的制备方法。


背景技术：

2.汽车轻体化主要是通过使用塑料来替代钢铁材料减轻车身的重量来实现的，塑料本身的刚性是无法达到汽车要求的，因此需要通过滑石粉体的填充来实现整个刚性的提升。
3.滑石由于其本身的滑腻以及片状结构等特点，在研磨的过程中会出现粉体颗粒大小分布不均，尤其是在粗粉的研磨过程中，容易出现大颗粒，导致后续气流磨微细粉体的加工粒度分布也不均匀，传统工艺主要通过设备的升级改造或者粉体分级来实现粒度的均匀分布，但是一方面收效有限，一方面成本较高。
4.粉体粒度分布不均是下游产品品质提升的一个瓶颈，用于塑料领域会影响产品物理性能的稳定性，也会造成塑料成品物理性能的下降，这里所说的物理性能在车用塑料领域主要指的是产品的刚性，通常通过弹性模量来表示。
5.另外，滑石粉体在塑料中的混合也一直是影响下游塑料产品品质的关键点，因为滑石的添加会造成塑料熔融指数的下降，进而影响滑石颗粒在挤出过程中的分散，这也是影响塑料成品物理性能的主要因素。
6.鉴于以上情况，改善滑石粉体粒径分布的均匀性以及滑石粉体与塑料混合过程中的流动性是突破车用塑料轻体化设计的关键因素，也是目前高端滑石产品研究的主要方向。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种汽车轻体化塑料用滑石粉的制备方法，采用本发明的方法制备的产品其粒径分布均匀，粉体颗粒包覆了流动性助剂，可以大幅的提升塑料的刚性。
8.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
9.一种汽车轻体化塑料用滑石粉的制备方法，包括滑石原料的破碎、筛分、上料搅拌、粗粉研磨、细粉研磨，所述的粗粉研磨采用雷蒙研磨机，进料为喷洒了粉体流动性助剂的滑石和菱镁石的混合原料；研磨后得到300～400目的滑石粗粉；菱镁石粉体通过雷蒙研磨机的分析机排出。
10.所述的破碎工艺：进料为≤200mm的滑石块料，出料为≤30mm的滑石粒料。
11.所述的筛分工艺：进料粒度为≤30mm的滑石粒料，出料粒度为7～15mm的滑石粒料。
12.所述的上料搅拌工艺是将7～15mm的滑石和≤7mm的菱镁石在上料时喷洒粉体流动性助剂，并搅拌均匀。
13.所述的细粉研磨工艺，采用顺时针喷吹式气流磨，进料为从雷蒙研磨机出来的包覆有粉体流动性助剂的300～400目的滑石粗粉，出料为汽车轻体化塑料用滑石粉。
14.经细粉研磨后的汽车轻体化塑料用滑石粉的粒径分布为d10≥2.5μm；d50，4.0-4.5μm；d100≤12μm，滑石粉的粉体颗粒表面包覆有流动性助剂。
15.滑石、粉体流动性助剂和菱镁石的质量占比为：滑石64％～72％，粉体流动性助剂1％～3％，菱镁石25％～35％。
16.所述粉体流动性助剂为乙烯基硅烷。
17.与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
18.1)滑石的硬度为1，菱镁石的硬度为3，这样两种硬度的矿石同时研磨，设备会更多的对硬度比较高的菱镁石进行研磨，起到了对滑石过细研磨的保护作用。
19.2)研磨后菱镁石的大颗粒可以利用雷蒙磨的分析机去除,不需要借助分级机。
20.3)7mm以下的菱镁石配合7-15mm的滑石共同研磨，不会影响对滑石大颗粒的研磨，也不会造成对滑石的过度研磨。
21.4)通过上述雷蒙磨的研磨工艺可以得到粒度分布均匀的滑石粗粉，这为后续气流磨微细粉研磨的均匀性提供了保障。
22.5)在滑石原料中添加适量的粉体流动性助剂，可以在滑石粉体颗粒表面形成一个包覆层，这个包覆层可以使滑石和塑料更好的连接，增加混合物料的流动性，进而改善滑石在塑料中的分散性能。
23.6)配方中菱镁石、以及粉体流动性助剂的比例是保证目标产品产出最优的设计，过多的菱镁石添加会延长研磨时间，也会造成滑石产出量少，过多的助剂添加则会影响气流磨对滑石的剥片作用。
24.7)滑石颗粒本身粒度的均匀性，结合滑石颗粒在塑料中分散的均匀性，使塑料达到了更优越的刚性，可以满足更高端车用塑料的需求。
25.8)本发明整个过程的生产工艺简单，采用干法研磨就可以达到预期效果，同时不需要分级机的介入，整体来讲是一个低成本低能耗的工艺过程。
附图说明
26.图1是一种汽车轻体化塑料用滑石粉的生产工艺流程图。
具体实施方式
27.以下结合实施例对本发明的技术方案做进一步说明，将有助于对本发明技术方案的优点和效果有更进一步的了解，实施例不限定本发明的保护范围，本发明的保护范围由权利要求来决定。
28.本发明的一种汽车轻体化塑料用滑石粉的制备方法，方法过程如下：粒径≤200mm的滑石原矿经过破碎机粉碎成30mm以下的滑石粒，滑石粒再经过筛分得到7～15mm的滑石粒料，7～15mm的滑石粒料和≤7mm的菱镁石同时进入上料装置后，向其表面喷洒1％～3％的粉体流动性助剂，搅拌均匀后，送入雷蒙磨进行粗磨，粗磨后的粉体细度大概在300目～400目之间，再把该粉体送入气流磨进行细磨，得到目标粉体。
29.实施例1：
30.如图1所示，将破碎和筛分好的滑石和菱镁石原料按照69wt％和29wt％的比例装入上料槽，开启搅拌装置，并逐渐的将粉体流动性助剂按照2wt％的剂量喷洒进原料，搅拌均匀。此时依次启动雷蒙磨的分析机，鼓风机和主机，并在启动主机的瞬间启动给料机。设置雷蒙机设备参数，主要参数见表1。
31.表1实施例1雷蒙机设备参数
[0032][0033]
依次开启气流磨冷却机、设置气流磨参数、开启风机、开进气阀，启动出料，启动加料。此时经雷蒙磨研磨后的粗粉会进入气流磨进一步研磨，主要气流磨参数设置见表2。
[0034]
表2实施例1气流磨设备参数
[0035]
参数分析机转数(rpm)主机电流(a)空压机压力(bar)气流磨520024.59.0
[0036]
由气流磨出来的细粉经过检测后，粒径分布为d10为2.8μm，d50为4.2μm，d100为10.5μm。
[0037]
实施例2：
[0038]
将破碎和筛分好的滑石和菱镁石原料按照65wt％、33wt％的比例装入上料槽，开启搅拌装置，并逐渐的将粉体流动性助剂按照2wt％的剂量喷洒进原料，搅拌均匀。此时依次启动雷蒙磨的分析机，鼓风机和主机，并在启动主机的瞬间启动给料机。设置雷蒙机设备参数，主要参数见表3。
[0039]
表3实施例2雷蒙机设备参数
[0040][0041]
依次开启气流磨冷却机、设置气流磨参数、开启风机、开进气阀，启动出料，启动加料。此时经雷蒙磨研磨后的粗粉会进入气流磨进一步研磨，主要气流磨参数设置见表4。
[0042]
表4实施例2气流磨设备参数
[0043]
参数分析机转数(rpm)主机电流(a)空压机压力(bar)气流磨530026.09.0
[0044]
由气流磨出来的细粉经过检测后，粒径分布为d10为2.9μm，d50为4.4μm，d100为11.3μm。
[0045]
对两个实施案例所得的粉体与pp混合后进行物性测试，达到了较好的效果，具体数据见表5。测试配方中滑石所占的比例为17％(质量)，测试塑料采用共聚型pp。
[0046]
表5实施例测试结果
[0047]
样品熔融指数，230℃/2.16kg(g/10min)弹性模量，(23℃，mpa)实施例116.91790实施例217.21810普通滑石粉13.81390
[0048]
本发明通过对滑石生产工艺的创新来实现滑石粉体颗粒的均匀分布以及在填充物料中的均匀分散，进而实现提高滑石粉的过程使用性能和成品的物理性能。

技术特征：
1.一种汽车轻体化塑料用滑石粉的制备方法，包括滑石原料的破碎、筛分、上料搅拌、粗粉研磨、细粉研磨，其特征在于；所述的粗粉研磨采用雷蒙研磨机，进料为喷洒了粉体流动性助剂的滑石和菱镁石的混合原料；研磨后得到300～400目的滑石粗粉；菱镁石粉体通过雷蒙研磨机的分析机排出。2.根据权利要求1所述的一种汽车轻体化塑料用滑石粉的制备方法，其特征在于；所述的破碎工艺：进料为≤200mm的滑石块料，出料为≤30mm的滑石粒料。3.根据权利要求1所述的一种汽车轻体化塑料用滑石粉的制备方法，其特征在于；所述的筛分工艺：进料粒度为≤30mm的滑石粒料，出料粒度为7～15mm的滑石粒料。4.根据权利要求1所述的一种汽车轻体化塑料用滑石粉的制备方法，其特征在于；所述的上料搅拌工艺是将7～15mm的滑石和≤7mm的菱镁石在上料时喷洒粉体流动性助剂，并搅拌均匀。5.根据权利要求1所述的一种汽车轻体化塑料用滑石粉的制备方法，其特征在于；所述的细粉研磨工艺，采用顺时针喷吹式气流磨，进料为从雷蒙研磨机出来的包覆有粉体流动性助剂的300～400目的滑石粗粉，出料为汽车轻体化塑料用滑石粉。6.根据权利要求1或5所述的一种汽车轻体化塑料用滑石粉的制备方法，其特征在于；经细粉研磨后的汽车轻体化塑料用滑石粉的粒径分布为d10≥2.5μm；d50，4.0-4.5μm；d100≤12μm，滑石粉的粉体颗粒表面包覆有流动性助剂。7.根据权利要求1或4所述的一种汽车轻体化塑料用滑石粉的制备方法，其特征在于；滑石、粉体流动性助剂和菱镁石的质量占比为：滑石64％～72％，粉体流动性助剂1％～3％，菱镁石25％～35％。8.根据权利要求7所述的一种汽车轻体化塑料用滑石粉的制备方法，其特征在于；所述粉体流动性助剂为乙烯基硅烷。

技术总结
本发明涉及一种汽车轻体化塑料用滑石粉的制备方法，包括滑石原料的破碎、筛分、上料搅拌、粗粉研磨、细粉研磨，所述的粗粉研磨采用雷蒙研磨机，进料为喷洒了粉体流动性助剂的滑石和菱镁石的混合原料；研磨后得到300～400目的滑石粗粉；菱镁石粉体通过雷蒙研磨机的分析机排出。采用本发明的方法制备的产品其粒径分布均匀，粉体颗粒包覆了流动性助剂，可以大幅的提升塑料的刚性。提升塑料的刚性。提升塑料的刚性。


技术研发人员：宋微 齐颖 黄华 李磊 胡琴 李娜
受保护的技术使用者：辽宁艾海滑石有限公司
技术研发日：2023.05.09
技术公布日：2023/8/1