專利名稱:利用接枝共聚提高再生pe地膜性能的方法
技術領域:
本發(fā)明涉及高分子材料的接枝共聚改性。屬于高分子材料改性領域。
背景技術:
PE塑料地膜在帶來巨大經(jīng)濟效益的同時,也造成了嚴重的地膜污染。近年來為了解決使用的后污染問題,對可控降解性地膜和耐老化易回收地膜的研究日益增多,但由于成本高,性能不穩(wěn)定等原因,這些新型地膜的大面積推廣使用還有待時日。從我國實際出發(fā),研究和生產(chǎn)低成本的再生PE地膜顯得尤為重要。目前在這方面的研究已取得了一定的成果。唐山市輕工業(yè)研究所的李華等(生產(chǎn)再生PE地膜關鍵技術 (J),塑料科技,1998(1) 15 17)采用廢舊PE和新LLDPE樹脂共混,選擇合適的配方和生產(chǎn)工藝制備出了膜厚度可薄至5 μ m,性能符合國家標準和覆蓋要求的地膜。但由于膜中仍含有廢舊PE,此產(chǎn)品的耐老化性能差。北京工商大學的許國志等(回收聚乙烯再生料補強增韌改性研究(J),中國塑料,2000,14 (9) 62 66)采用再生PE和新LLDPE共混,并添加光穩(wěn)定劑HALS和含硫鎳鹽W,紫外吸收劑UVA,槽法炭黑等助劑,研究結果表明槽法炭黑可與再生PE形成凝膠,使得再生PE中處于激發(fā)態(tài)的降解因素消失,從而起到抗老化和補強的雙重作用。但此法只能用于生產(chǎn)黑色地膜。丙烯酸酯類樹脂具有良好的耐候性,與丙烯酸酯類單體共聚是提高高分子材料耐老化性能的常用方法,如商品化樹脂MBS、ACR等。本發(fā)明中用再生PE和MMA先接枝共聚,再與LLDPE新料共混,接枝反應過程中,再生PE與MMA單體發(fā)生的接枝反應,以及PE分子鏈間發(fā)生的交聯(lián)副反應,都利于再生PE中處于激發(fā)態(tài)的降解因素消失;同時適度交聯(lián)副反應,利于消除因再生PE平均相對分子質量較低造成的地膜機械性能的損失。而且接枝物支鏈中的PMMA以及接枝反應中單體均聚副反應產(chǎn)生的PMMA,在提高再生地膜耐老化性能的同時,還可提高其透光率。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種利用接枝共聚提高再生PE地膜性能的方法。為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術方案首先選擇合適的再生PE料,而后將再生PE料,100份(質量份數(shù),下同);引發(fā)劑DCP,0. 2 1份;單體MMA,3 10份;其他助劑適量;混合均勻后熔融接枝。再將再生PE接枝物,40 80份(質量份數(shù),下同);新 LLDPE料,20 60份;抗氧劑、光穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、抗靜電劑、無機填料等助劑適量; 混合均勻后熔融共混造粒;最后采用擠出機吹膜機組吹塑成地膜,膜厚最低為5 μ m。該技術提高了再生PE地膜的耐老化性能和透光率,并且由于再生PE接枝物的增容作用,可以提高無機填料等助劑與PE基體的相容性和在復合體系中的分散性,進一步提高地膜的力學等性能。其中再生PE料應選擇ε 大于800%的再生料。其中熔融接枝反應中的引發(fā)劑可以是DCP、BP0、或兩者的混合物。
其中接枝反應可以是熔融接枝,也可以是溶液接枝、固相接枝和輻射接枝等其他接枝方法。其中接枝反應中的單體可以是MMA以及含丙烯酸酯類的不飽和單體,也可以是丙烯腈以及含有腈基的不飽和單體。其中熔融共混造粒過程中也可加入炭黑,生產(chǎn)黑色地膜。其中熔融共混造粒過程中各助劑的種類和含量可根據(jù)需要調整;各種助劑也可以母料的形式加入。有益效果(1)提高了再生PE地膜的耐老化性能。(2)增加了再生PE地膜的透光性。(3)接枝過程中的適度交聯(lián)副反應,減少了因再生PE平均相對分子質量較低造成的地膜機械性能的損失。(4)由于再生PE接枝物的增容作用,可以提高無機填料等助劑與PE基體的相容性和在復合體系中的分散性,進一步提高地膜的力學等性能。(5)成本低,工藝簡單。
具體實施例方式首先選擇ε _為900%的再生PE料,而后將再生PE料,100份(質量份數(shù),下同); 引發(fā)劑DCP,0. 3份;單體MMA,3份;其他助劑適量;混合均勻后用SJ30單螺桿擠出機中進行熔融接枝,擠出工藝條件為擠出段溫度,90°C ;熔融段溫度,170°C ;均化段溫度,185°C ; 口模溫度,170 175°C;轉速為30r/min.造粒后燥4h,溫度90°C。再將再生PE接枝物,60 份;新LLDPE料,40份;復合抗氧劑(抗氧劑1010/抗氧劑168,質量比2 3),0.5份、復合紫外線吸收劑(紫外線吸收劑UV-326/紫外線吸收劑UV-770,質量比1 1),0. 1份;硅藻土(800目,經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理),3份;槽法炭黑,8份;混合均勻后用雙螺桿擠出機熔融共混造粒,擠出溫度,190°C,螺桿轉速,90r/min ;最后采用擠出機吹膜機組吹塑成地膜,膜厚為 8 μ m0實施例1首先選擇ε ■為1000%的再生PE料,而后將再生PE料,100份(質量份數(shù),下同);復合引發(fā)劑(引發(fā)劑DCP/引發(fā)劑ΒΡ0,質量比2 5),0.6份;單體丙烯酸酯,6份;其他助劑適量;混合均勻后雙螺桿擠出機中進行熔融接枝,擠出工藝條件為擠出溫度180°C; 螺桿轉速為60r/min.造粒后干燥4h,溫度90°C。再將再生PE接枝物,70份(質量份數(shù), 下同);新LLDPE料,30份;含光穩(wěn)定劑和抗氧劑等的耐候母料,10份;云母填充母料,10 份;抗靜電母料,5份;混合均勻后雙螺桿擠出機熔融共混造粒,擠出溫度,190°C,螺桿轉速,90r/min ;最后采用擠出機吹膜機組吹塑成地膜,擠出溫度從加料口到機頭依次升高,為 190°C 220°C ;主機螺桿轉速為lOOr/min ;吹脹比為5 6。膜厚為6 μ m。實施例2首先選擇ε ■為1000%的再生PE料,將一定量的再生PE料、AN、DCP (再生PE 料AN DCP(質量比)=100 40 4)加入到500mL的反應釜中,抽真空后采用N2保護,并將釜內壓力升至5MPa 7MPa,溫度升至125°C,反應證。停止反應后夾套通水冷卻,冷卻至室溫取出樣品,過濾后浸泡DMF48h,沉淀后抽濾,再經(jīng)丙酮沉淀48h,抽濾,產(chǎn)物干燥 4h。再將再生PE接枝物,55份(質量份數(shù),下同);新LLDPE料,45份;復合抗氧劑(抗氧劑1010/抗氧劑168,質量比2 3),0.5份、光穩(wěn)定劑944,0.3份;復合紫外線吸收劑(紫外線吸收劑UV-326/紫外線吸收劑UV-770,質量比1 1),0. 1份;混合均勻后雙螺桿擠出機熔融共混造粒,擠出溫度,200°C,螺桿轉速,90r/min ;最后采用擠出機吹膜機組吹塑成地膜,擠出溫度從加料口到機頭依次升高,為200°C 230°C;主機螺桿轉速為lOOr/min ;吹脹比為5 6。膜厚為8 μ m。
權利要求
1.利用接枝共聚提高再生PE地膜性能的方法,其特征在于首先選擇合適的ε大于 800%的再生料,而后將再生PE料,100份(質量份數(shù),下同);引發(fā)劑DCP,0.2 1份;單體 MMA,3 10份;其他助劑適量;混合均勻后熔融接枝。再將再生PE接枝物,40 80份;新 LLDPE料,20 60份;抗氧劑、光穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、抗靜電劑、無機填料等助劑適量; 混合均勻后熔融共混造粒;最后采用擠出機吹膜機組吹塑成地膜,膜厚最低為5 μ m。該技術提高了再生PE地膜的耐老化性能和透光率,并且由于再生PE接枝物的增容作用,可以提高無機填料等助劑與PE基體的相容性和在復合體系中的分散性,可以進一步提高地膜的力學等性能。
2.根據(jù)權利要求1所述利用接枝共聚提高再生PE地膜性能的方法,其特征在于,熔融接枝反應中的引發(fā)劑可以是DCP、BP0、或兩者的混合物。
3.根據(jù)權利要求1所述利用接枝共聚提高再生PE地膜性能的方法,其特征在于,再生 PE的接枝反應可以是熔融接枝,也可以是溶液接枝、固相接枝和輻射接枝等其他接枝方法。
4.根據(jù)權利要求1所述利用接枝共聚提高再生PE地膜性能的方法,其特征在于,再生 PE的接枝反應中的單體可以是MMA以及含丙烯酸酯類的不飽和單體,也可以是丙烯腈以及含有腈基的不飽和單體。
5.根據(jù)權利要求1所述利用接枝共聚提高再生PE地膜性能的方法,其特征在于,在再生PE接枝物和LLDPE新料熔融共混造粒過程中也可加入炭黑,生產(chǎn)黑色地膜。
6.根據(jù)權利要求1所述利用接枝共聚提高再生PE地膜性能的方法,其特征在于,熔融共混造粒過程中各助劑的種類和含量可根據(jù)需要調整;各種助劑也可以母料的形式加入。
全文摘要
本發(fā)明公開了利用共聚提高再生PE地膜性能的方法,屬于高分子材料改性領域。其技術特征在于首先選擇合適的再生PE料,而后將再生PE料,100份(質量份數(shù),下同);引發(fā)劑DCP,0.2~1份;單體MMA,3~10份;其他助劑適量;混合均勻后熔融接枝。再將再生PE接枝物,40~80份(質量份數(shù),下同);新LLDPE料,20~60份;抗氧劑、光穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、抗靜電劑、無機填料等助劑適量;混合均勻后熔融共混造粒;最后采用擠出機吹膜機組吹塑成地膜,膜厚最低為5μm,該技術提高了再生PE地膜的耐老化性能和透光率,且由于再生PE接枝物的增容作用,可提高無機填料等助劑與PE基體的相容性和在復合體系中的分散性,進一步提高地膜的力學等性能。
文檔編號C08L23/08GK102532772SQ201110420880
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月16日 優(yōu)先權日2011年12月16日
發(fā)明者劉曉亞, 王瑋, 邱程廣 申請人:江南大學