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摘 要

本文主要是设计的年产1万吨/年超细β成核剂改性聚丙烯专用料的生产线。本文在配方设计中通过加入超细滑石粉来增加刚度和高温下抗蠕变的性能，采用抗氧剂B215，使用更有效的ST-C型β成核剂作为改性剂来制备出具有更高冲击强度和良好延展性能的材料。设计车间的最佳生产线，进行物料衡算，再根据所确定的生产流程来进行相应的设备选型。此外，在已经确定生产线和机械设备的基础上绘制出生产车间的总体平面结构图以及双螺杆挤出机的结构图。通过以上几个步骤来完成本文生产线的设计。

关键词：聚丙烯 β成核剂 改性 生产线设计

An annual output of 10,000 tons/year of ultrafine β-nucleating agent of modified PP special material production line

Abstract

This paper is designed with an annual output of 10,000 tons/year of ultrafine β-nucleating agent of modified PP special material production line. This formula by adding Superfine Talc powder to increase stiffness and performance of creep resistance at elevated temperatures, using B215 and more effective ST-C β-nucleating agents as a modifier to prepare with higher impact strength and good ductility of the material. Design the best lines of workshop and calculate material balance, then depending on the production process to determine the appropriate equipment selection, including twin screw extruders, cooling water tank, cutting machines, vibrating screens, dryers, scales, and so on. In addition, on the basis of the identified production lines and mechanical equipment to drawing the overall plan chart of workshop and pictures of twin screw extruder. By these several steps to complete the design of this production line.

Key words: polypropylene; β-nucleating agent; modification; design of production line

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 前言 1

1.1聚丙烯的结构及性能 1

1.2等规聚丙烯结构与性能 1

1.2.1等规聚丙烯结构 1

1.2.2等规聚丙烯性能 1

1.3等规聚丙烯的改性 1

1.4课题研究的内容、目的及意义 2

1.4.1课题研究的内容 2

1.4.2课题研究的目的及意义 2

第二章 专用料的配方及工艺设计 3

2.1配方设计的目的 3

2.2塑料助剂选用的原则 3

2.3 超细β成核剂改性PP专用料的配方 3

2.3.1 基料iPP 3

2.3.2超细滑石粉 3

2.3.3抗氧剂 4

2.3.4β成核剂 4

2.4工艺流程选择及确定 4

第三章物料衡算 5

3.1物料衡算的意义 5

3.2物料衡算计算步骤 5

3.3物料衡算计算过程 5

第四章 反应设备及选型 8

4.1 挤出成型设备的组成 8

4.2双螺杆挤出机 8

4.2.1双螺杆挤出机的结构与分类 9

4.2.2双螺杆挤出机选型 9

4.3挤出辅机的选型 10

4.3.1上料装置选型 10

4.3.2机头 11

4.3.3冷却装置 11

4.3.4牵引装置 11

4.3.5切粒机选型 11

4.3.6干燥机选型 12

4.3.7振动筛的选型 12

4.3.8其他设备选择 12

第五章 生产车间平面设计 13

5.1车间设计的原则 13

5.2车间主要设备及尺寸 13

5.3车间设计的布置 13

5.3.1车间设备分布设计 14

5.3.2车间尺寸设计 14

第六章 能量衡算 15

6.1电能计算 15

6.2冷却水消耗计算 15

第七章车间生产成本计算 16

7.1材料支出费用 16

7.2设备支出费用 16

7.3车间资金投入费用 16

7.4员工安排及工资支出费用 17

7.5水电支出费用 18

7.5.1生产中电费 18

7.5.2冷却水费用 18

7.6车间总支出 18

7.7生产专用料车间利润计算 18

结论 19

参考文献 20

致谢 22

第一章 前言

1.1聚丙烯的结构及性能

结构：聚丙烯，通过气相本体聚合、淤浆聚合、液态本体聚合等方式将丙烯单体二制成的聚合物，简写为PP^[1]。PP是发展进程最快的塑料品种，其产量位列第三。聚丙烯是由配位聚合得到的“头一尾”相接的线型结构，其分子链具有全同立构、间同立构和无规立构三种空间定向结构，按结构不同，PP一般可分为等规、间规和无规三类^[2-3]。

性能：PP的市场价格便宜，且生产制品工艺简单，来源广泛，有强度、刚度较高的力学性能^[4]，是良好的绝缘、介电材料，能耐沸水、蒸汽，可用于医疗消毒制品，耐化学药品性好^[5]，但容易氧化，透明性差，可进行改性弥补^[6]。

1.2等规聚丙烯结构与性能

1.2.1等规聚丙烯结构

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