本發(fā)明屬于復合材料領(lǐng)域，具體涉及一種由再生聚丙烯制備的填充母粒及其制備方法。
背景技術(shù)：
：為了增強塑料材料的機械性能、密度等相關(guān)性能，一般都是添加些改性劑對其進行改性，塑料改性起初在填充改性方面直接使用粉體，這種改性方式一方面會對生產(chǎn)環(huán)境有較大污染，另一方面粉體添加在分散方面較差，影響最終產(chǎn)品性能。近年來，隨著塑料改性技術(shù)的不斷更新和發(fā)展，使用填充母粒作為填充改性的成為了不少企業(yè)的生產(chǎn)形式，在污染和加工工藝方面都得到了有效的改善。目前，市場上大量的填充母粒主要采用的基料為新料聚丙烯、聚乙烯、聚烯烴彈性體（POE）等，生產(chǎn)的原材料成本方面比較高。而使用再生塑料作為基料進行填充母粒生產(chǎn)，再配以相應的助劑，不僅能有效的降低原材料成本，而且可以得到分散性能、相容性良好的填充母粒，可以廣泛使用于塑料改性行業(yè)，如汽車、管道、線纜等。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的就是提供一種由再生聚丙烯制備的填充母粒及其制備方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種由再生聚丙烯制備的填充母粒，其特征在于：該材料由以下組分按重量份制備而成：再生聚丙烯10～20；接枝相容劑2～6；無機礦物填料75～85；偶聯(lián)劑1.5～1.7；抗氧劑0.5～1.0潤滑劑1.5～3；所述偶聯(lián)劑的重量占無機礦物填料重量的2%；所述再生聚丙烯、接枝相容劑、無機礦物填料的重量份之和為100份；所述的再生聚丙烯是回收后經(jīng)分揀、清洗、破碎、烘干制作成的注塑級聚丙烯，其含水率低于0.5%、燃燒剩余物小于3%、熔融指數(shù)在2.16kg、230℃條件下為15-60g/10min。進一步，所述接枝相容劑為聚丙烯與馬來酸酐的接枝物(PP-g-MAH)或聚烯烴彈性體與馬來酸酐的接枝物(POE-g-MAH)，其中馬來酸酐的接枝率達1.5%以上。所述的無機礦物填料為粒徑大于1200目的滑石粉、碳酸鈣或云母中的一種或多種。所述的偶聯(lián)劑選自硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑中的一種或多種。所述抗氧劑為四[β-（3，5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯（1010）與亞磷酸三(2，4--二叔丁基苯基)酯（168）按質(zhì)量比為1:2進行復配。所述的潤滑劑為白礦油、乙撐雙硬脂酰胺（EBS）和硬脂酸鈣按質(zhì)量比為2:1:1進行復配。本發(fā)明的另一個發(fā)明目的是提供一種制備上述填充母粒的方法，包括以下步驟：（1）將已干燥處理的再生聚丙烯、接枝相容劑、抗氧劑、潤滑劑按配方比例倒入溫控高速混合機中混合2-3min；所述混合機的溫度為75℃-90℃、轉(zhuǎn)速為500-800r/min；（2）在（1）中的混合料中加入無機礦物填料，在攪拌過程中使用噴淋方式均勻加入偶聯(lián)劑后，繼續(xù)攪拌混合10-15min，得到預混料；（3）將預混料投入到L/D=44:1的雙螺桿擠出機中，先預加熱2～4分鐘后，再經(jīng)熔融、擠出、抽真空、風冷、切粒及干燥，即制得填充母粒，其中雙螺桿擠出機溫度設(shè)置為：預融區(qū)140～155℃，第一熔融區(qū)190～200℃，第一高溫剪切區(qū)200～210℃，第二高溫剪切區(qū)210～220℃，第二熔融溫區(qū)200～210℃，出料口熔融溫區(qū)190～200℃。加工過程雙螺桿擠出機的轉(zhuǎn)速為300～500轉(zhuǎn)/分。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點：（1）本發(fā)明通過再生聚丙烯和接枝相容劑、無機礦物填料等為原料制備填充母粒，并采用噴淋方式加入偶聯(lián)劑制得的母粒。加入接枝相容劑引入強極性反應性基團，使材料具有高的極性和反應性,改善了聚丙烯與礦物填料的相容性；偶聯(lián)劑使填料表面由親水性變成親油性，從而達到與聚合物的緊密結(jié)合，使材料的強度、黏結(jié)力、分散性能等顯著提高，最終歸使制得的母粒具有良好的分散性、相容性；（2）本發(fā)明采用回收的再生聚丙烯作為基料制備填充母粒，其與使用新樹脂基料的填充母粒相比，可大幅降低原材料成本。（3）減少廢舊塑料對環(huán)境的污染，提升再生塑料價值；（4）本發(fā)明解決了目前市場上常規(guī)填充母粒的成本高、分散性差、相容性差等問題，同時擴展了再生塑料的使用范圍。經(jīng)該發(fā)明加工處理后的填充母?？捎糜趶V泛用于汽車、管道、線纜等材料的填充改性，在滿足產(chǎn)品性能要求的情況下能大幅改性原材料降低成本，提高再生塑料的使用價值。具體實施方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步描述，以下實施例僅是對本發(fā)明進行說明而非對其加以限定。下表1是實施例1-6的材料配比情況，其中：抗氧劑是由四[β-（3，5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯（1010）與亞磷酸三(2，4--二叔丁基苯基)酯（168）按質(zhì)量比為1:2進行復配組成。所述的潤滑劑是由白礦油、乙撐雙硬脂酰胺（EBS）和硬脂酸鈣按質(zhì)量比為2:1:1進行復配組成。再生聚丙烯是選用回收后經(jīng)分揀、清洗、破碎、烘干制作成的注塑級聚丙烯，其含水率低于0.5%、燃燒剩余物小于3%、熔融指數(shù)在2.16kg、230℃條件下為15-60g/10min。聚丙烯為上海賽科的PPK7926。表1：實施例1-6的配比物料實施例1實施例2實施例3實施例4實施例5實施例6再生聚丙烯101315201614PP-g-MAH5　5　46POE-g-MAH　2　5　　碳酸鈣8555　　50　滑石粉　304575　　云母粉　　35　3080硅烷偶聯(lián)劑1.71.3　1.11.61.2鈦酸酯偶聯(lián)劑　0.41　　0.4鋁酸酯偶聯(lián)劑　　0.60.4　　抗氧劑0.80.80.510.90.7潤滑劑1.632.51.522.8實施例1將再生聚丙烯10份、接枝相容劑PP-g-MAH5份、抗氧劑0.8份、潤滑劑1.6份放入溫控高速混合機中混合2min，溫度控制在80℃，轉(zhuǎn)速700r/min；然后將無機礦物填料碳酸鈣85份加入高速混合機中，一邊攪拌一邊使用噴淋方式均勻加入硅烷偶聯(lián)劑1.7份，高混機轉(zhuǎn)速控制在750r/min，加完后繼續(xù)攪拌12min，得到預混料；最后將預混料喂入L/D=44:1的雙螺桿擠出機中，預加熱3分鐘后，再經(jīng)熔融、擠出、抽真空、風冷、切粒及干燥，即制得填充母粒，其中雙螺桿擠出機的各區(qū)溫度為：預融區(qū)140℃，第一熔融區(qū)195℃，第一高溫剪切區(qū)205℃，第二高溫剪切區(qū)210℃，第二熔融溫區(qū)205℃，出料口熔融溫區(qū)195℃，螺桿轉(zhuǎn)速為350轉(zhuǎn)/分。將上述制得的填充母粒和聚丙烯按質(zhì)量比為25：75進行混合后再經(jīng)熔融、擠出得復合材料。實施例2將再生聚丙烯13份、接枝相容劑POE-g-MAH2份、抗氧劑0.8份、潤滑劑3份放入溫控高速混合機中混合3min，溫度控制在75℃，轉(zhuǎn)速600r/min；然后將無機礦物填料碳酸鈣55份、滑石粉30份加入高速混合機中，一邊攪拌一邊使用噴淋方式均勻加入硅烷偶聯(lián)劑1.3份、鈦酸酯偶聯(lián)劑0.4份，高混機轉(zhuǎn)速控制在650r/min，加完后繼續(xù)攪拌15min，得到預混料；最后將預混料喂入雙螺桿擠出機中，預加熱2分鐘后，再經(jīng)熔融、擠出、抽真空、風冷、切粒及干燥，即制得填充母粒，其中雙螺桿擠出機的各區(qū)溫度為：預融區(qū)155℃，第一熔融區(qū)200℃，第一高溫剪切區(qū)210℃，第二高溫剪切區(qū)220℃，第二熔融溫區(qū)210℃，出料口熔融溫區(qū)200℃，螺桿轉(zhuǎn)速為400轉(zhuǎn)/分。將上述制得的填充母粒和聚丙烯按質(zhì)量比為25：75進行混合后再經(jīng)熔融、擠出得復合材料。實施例3將再生聚丙烯15份、接枝相容劑PP-g-MAH5份、抗氧劑0.5份、潤滑劑2.5份放入溫控高速混合機中混合3min，溫度控制在90℃，轉(zhuǎn)速800r/min；然后將無機礦物填料云母粉35份、滑石粉45份加入高速混合機中，一邊攪拌一邊使用噴淋方式均勻加入鋁酸酯偶聯(lián)劑0.6份、鈦酸酯偶聯(lián)劑1份，高混機轉(zhuǎn)速控制在800r/min，加完后繼續(xù)攪拌12min，得到預混料；最后將預混料喂入雙螺桿擠出機中，預加熱3分鐘后，再經(jīng)熔融、擠出、抽真空、風冷、切粒及干燥，即制得填充母粒，其中雙螺桿擠出機的各區(qū)溫度為：預融區(qū)140℃，第一熔融區(qū)190℃，第一高溫剪切區(qū)200℃，第二高溫剪切區(qū)210℃，第二熔融溫區(qū)200℃，出料口熔融溫區(qū)190℃，螺桿轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分。將上述制得的填充母粒和聚丙烯按質(zhì)量比為25：75進行混合后再經(jīng)熔融、擠出得復合材料。實施例4將再生聚丙烯20份、接枝相容劑POE-g-MAH5份、抗氧劑1份、潤滑劑1.5份放入溫控高速混合機中混合3min，溫度控制在75℃，轉(zhuǎn)速600r/min；然后將無機礦物填料滑石粉75份加入高速混合機中，一邊攪拌一邊使用噴淋方式均勻加入硅烷偶聯(lián)劑1.1份、鋁酸酯偶聯(lián)劑0.4份，高混機轉(zhuǎn)速控制在500r/min，加完后繼續(xù)攪拌10min，得到預混料；最后將預混料喂入雙螺桿擠出機中，預加熱2分鐘后，再經(jīng)熔融、擠出、抽真空、風冷、切粒及干燥，即制得填充母粒，其中雙螺桿擠出機的各區(qū)溫度為：預融區(qū)145℃，第一熔融區(qū)200℃，第一高溫剪切區(qū)205℃，第二高溫剪切區(qū)215℃，第二熔融溫區(qū)205℃，出料口熔融溫區(qū)195℃，螺桿轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分。將上述制得的填充母粒和聚丙烯按質(zhì)量比為25：75進行混合后再經(jīng)熔融、擠出得復合材料。實施例5將再生聚丙烯16份、接枝相容劑PP-g-MAH4份、抗氧劑0.9份、潤滑劑2份放入溫控高速混合機中混合2min，溫度控制在90℃，轉(zhuǎn)速500r/min；然后將無機礦物填料碳酸鈣50份、云母粉30份加入高速混合機中，一邊攪拌一邊使用噴淋方式均勻加入硅烷偶聯(lián)劑1.6份，高混機轉(zhuǎn)速控制在600r/min，加完后繼續(xù)攪拌13min，得到預混料；最后將預混料喂入雙螺桿擠出機中，預加熱2分鐘后，再經(jīng)熔融、擠出、抽真空、風冷、切粒及干燥，即制得填充母粒，其中雙螺桿擠出機的各區(qū)溫度為：預融區(qū)150℃，第一熔融區(qū)200℃，第一高溫剪切區(qū)205℃，第二高溫剪切區(qū)220℃，第二熔融溫區(qū)205℃，出料口熔融溫區(qū)195℃，螺桿轉(zhuǎn)速為450轉(zhuǎn)/分。將上述制得的填充母粒和聚丙烯按質(zhì)量比為25：75進行混合后再經(jīng)熔融、擠出得復合材料。實施例6將再生聚丙烯14份、接枝相容劑PP-g-MAH6份、抗氧劑0.7份、潤滑劑2.8份放入溫控高速混合機中混合3min，溫度控制在85℃，轉(zhuǎn)速650r/min；然后將無機礦物填料云母粉80份加入高速混合機中，一邊攪拌一邊使用噴淋方式均勻加入硅烷偶聯(lián)劑1.2份、鈦酸酯偶聯(lián)劑0.4份，高混機轉(zhuǎn)速控制在550r/min，加完后繼續(xù)攪拌14min，得到預混料；最后將預混料喂入雙螺桿擠出機中，預加熱4分鐘后，再經(jīng)熔融、擠出、抽真空、風冷、切粒及干燥，即制得填充母粒，其中雙螺桿擠出機的各區(qū)溫度為：預融區(qū)145℃，第一熔融區(qū)195℃，第一高溫剪切區(qū)210℃，第二高溫剪切區(qū)215℃，第二熔融溫區(qū)200℃，出料口熔融溫區(qū)195℃，螺桿轉(zhuǎn)速為400轉(zhuǎn)/分。將上述制得的填充母粒和聚丙烯按質(zhì)量比為25：75進行混合后再經(jīng)熔融、擠出得復合材料。對比例1－6是選用安徽邦尼新材料有限公司生產(chǎn)的填充母粒，其基料選用融指為20-60g/10min的新料聚丙烯，其他組份與制備方法分別對應于實施例1-6，制備出的填充母粒和聚丙烯按質(zhì)量比為25：75進行混合后再經(jīng)熔融、擠出得復合材料。將上述實施例1-6得到的聚丙烯復合材料與對比例1-6制備的復合材料進行物性檢測見表2所示，其中各物性的測試方法分別如下：熔體流動速率根據(jù)GB/T3682-2000進行測試拉伸強度、斷裂伸長率根據(jù)GB/T1040.2-2006進行測量；彎曲強度、彎曲模量根據(jù)GB/T9341-2008進行測量；懸臂梁缺口沖擊強度根據(jù)GB/T1834-2008進行測量；負荷變形溫度根據(jù)GB/T1634.2-2004進行測量；表2：性能指標：由表2中實施例和對比例結(jié)果可以看出，通過本專利制得填充母粒與市售相同比例填充的母粒相比，它們與PP基體復合時性能相當，且比對比例具有更好的剛性、韌性、強度和耐熱性，其在相容性、分散性方面也具有明顯優(yōu)勢。另外由于本發(fā)明選用的再生材料來源較廣，生產(chǎn)工藝簡單，大大的節(jié)省了原材料成本。這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不應該限制本發(fā)明的范圍。此外，在閱讀了本發(fā)明所述內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明做各種等價形式的改動或修改，這些等價形式同樣屬于本申請的權(quán)利要求書所限定的范圍。當前第1頁1 2 3