一種用于再生聚乙烯的具有可控交聯(lián)度的交聯(lián)母料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種高分子材料及其制備方法，特別是涉及一種用于再生聚乙烯的具 有可控交聯(lián)度的交聯(lián)母料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 高分子材料領(lǐng)域的科技進(jìn)步帶動(dòng)了世界塑料工業(yè)的迅速發(fā)展，近幾年我國(guó)塑料產(chǎn) 業(yè)發(fā)展迅速，品種多，產(chǎn)量大。同時(shí)，我國(guó)也進(jìn)入塑料報(bào)廢期，產(chǎn)生了大量廢舊塑料，由于報(bào) 廢后塑料經(jīng)過(guò)多年的使用，性能大幅度下降，無(wú)法直接再重復(fù)利用，導(dǎo)致大量的塑料的浪 費(fèi)。大量塑料廢棄是一種極大的浪費(fèi)和破壞環(huán)境的不良行為，而且對(duì)人體健康也有負(fù)面影 響。自從塑料被發(fā)明出來(lái)以后，即被廣泛的應(yīng)用，在其所帶來(lái)的巨大好處的同時(shí)，也產(chǎn)生這 許多負(fù)面的影響，如廢棄塑料對(duì)環(huán)境的日益污染就是一個(gè)巨大的威脅。
[0003] 廢舊塑料量急增，許多國(guó)家開(kāi)始重視越來(lái)越多的廢舊塑料資源及其對(duì)生態(tài)環(huán)境造 成的威脅并增加了這方面的科研投入，廢舊塑料回收技術(shù)得以迅速發(fā)展。人們逐漸意識(shí)到 回收再利用技術(shù)是處理廢舊塑料的最合理有效的方法，在解決環(huán)境污染的同時(shí)，使資源可 持續(xù)發(fā)展同時(shí)創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益。預(yù)計(jì)未來(lái)循環(huán)經(jīng)濟(jì)將成為包裝行業(yè)發(fā)展的主要模式、 包裝廢資源回收利用將實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化、綠色包裝材料將獲得大力開(kāi)發(fā)和發(fā)展、包裝基礎(chǔ)工業(yè) 也將加快發(fā)展。而廢舊塑料中的HDPE具有很大的再利用價(jià)值。但是由于廢舊HDPE塑料已經(jīng) 被使用了一段時(shí)間，物理性能與新料相比有所下降，特別是韌性，因此有必要對(duì)回收的塑料 進(jìn)行改性，以達(dá)到不同用途的材料性能要求。
[0004] 近年來(lái)，隨著世界各國(guó)對(duì)環(huán)保投資力度的加大，鼓勵(lì)廢舊塑料的再生利用，我國(guó)廢 舊塑料的回收利用起步晚，而且發(fā)展緩慢，相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道較少，極大限制了廢舊PE塑料的回 收利用，既造成環(huán)境污染，也損失了大量資源。鑒于此，本發(fā)明提供了一種利用廢舊PE制備 具有可控交聯(lián)度的交聯(lián)母料，旨在為廢舊PE塑料再生利用提供依據(jù)，同時(shí)采用改性等方案， 使制備的產(chǎn)品具有優(yōu)異的機(jī)械性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種用于再生聚乙烯的具有可控交聯(lián)度的交聯(lián)母料及其 制備方法，本發(fā)明以廢舊聚乙烯破碎料為主要原料，通過(guò)改性，適度交聯(lián)的技術(shù)手段，使制 備的具有可控交聯(lián)度的交聯(lián)母料具有拉伸強(qiáng)度好、彈性好、硬度高的機(jī)械性能。
[0006] 本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的： 一種用于再生聚乙烯的具有可控交聯(lián)度的交聯(lián)母料，它由下列原料按照重量份配比制 成： 廢舊聚乙烯破碎料 100份； CPE 20-30份； 引發(fā)劑 0.5-1.5份； 產(chǎn)水劑 2-5份； 偶聯(lián)劑 2-6份； 抗氧化劑 0.1-0.8份； 潤(rùn)滑劑 2-7份。
[0007] 所述的一種用于再生聚乙烯的具有可控交聯(lián)度的交聯(lián)母料，所述得廢舊聚乙烯塑 料為經(jīng)破碎、清洗、漂洗、干燥、吸標(biāo)后所得高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線形低密度聚乙 稀制品破碎料中的一種。
[0008] 所述的一種用于再生聚乙烯的具有可控交聯(lián)度的交聯(lián)母料，所述引發(fā)劑為ΒΡ0、 DCP、DTBP、DBHP和二月桂酸二丁基錫中的一種。
[0009] 所述的一種用于再生聚乙烯的具有可控交聯(lián)度的交聯(lián)母料，所述產(chǎn)水劑HCOONa· 2H20、NaH2P03 · 2H20、3-三聚氰胺、ZnO和硬脂酸復(fù)合產(chǎn)水劑中的一種。
[0010]所述的一種用于再生聚乙烯的具有可控交聯(lián)度的交聯(lián)母料，所述偶聯(lián)劑為乙烯基 三乙甲基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、KH570、KH171、KU550、鈦酸酯偶聯(lián)劑中的一種。
[0011] 所述的一種用于再生聚乙烯的具有可控交聯(lián)度的交聯(lián)母料，所述抗氧化劑為抗氧 劑1010、抗氧劑168、抗氧劑2246、抗氧劑264中的一種。
[0012] 所述的一種用于再生聚乙烯的具有可控交聯(lián)度的交聯(lián)母料，所述潤(rùn)滑劑為硬脂酸 鉛、硬脂酸鋇、TAF。
[0013] -種用于再生聚乙烯的具有可控交聯(lián)度的交聯(lián)母料的制備方法，所述方法包括以 下制備步驟： 將上述原料一起加入高混機(jī)內(nèi)進(jìn)行中速攪拌混合，即得預(yù)混料;將預(yù)混料放入雙螺桿 擠出機(jī)內(nèi)加熱熔融擠出塑化，即得半成品，其工作條件為:溫度為240~245°C，螺桿轉(zhuǎn)速 為440r/min ;然后將半成品進(jìn)行拉條、冷卻、干燥、造粒，其中冷卻過(guò)程中冷卻水的溫度保 持在45~55 °C。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與效果是： (1)本發(fā)明特別之處在于改性劑的優(yōu)化選擇。通過(guò)加入偶聯(lián)劑改性，適度交聯(lián)，從而能 夠與聚乙烯形成緊密結(jié)合，使塑料材料性能得到提高，對(duì)偶聯(lián)劑進(jìn)行優(yōu)選，三種偶聯(lián)劑間產(chǎn) 生協(xié)同增效作用，使得黏度減低，各項(xiàng)力學(xué)性能更好，具有較好的拉伸強(qiáng)度，斷裂伸長(zhǎng)率，缺 口沖擊強(qiáng)度。
[0014] (2)本發(fā)明中的硅烷交聯(lián)劑在一定溫度下分解產(chǎn)生自由基，引發(fā)再生聚乙烯塑料 大分子之間發(fā)生化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)，在大分子鏈之間形成化學(xué)鍵，形成網(wǎng)狀體型結(jié)構(gòu)，從而使得 最終產(chǎn)品的強(qiáng)度、剛性、韌性、耐熱性性能比較優(yōu)異，擴(kuò)大了再生塑料的使用范圍。
[0015] (3)本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)單，操作方便，組成原料配方合理，以廢舊PE塑料為主要 原料，添加填充改性劑、高分子改性劑等助劑，使制備的可控交聯(lián)度的交聯(lián)母料具有拉伸強(qiáng) 度高、彈性好、硬度高等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也具有經(jīng)濟(jì)效益高、社會(huì)效益好的優(yōu)點(diǎn)。
[0016] (4)本發(fā)明制得的交聯(lián)母料分散性好，添加到塑料制品中可大幅度減少塑料制品 的結(jié)晶點(diǎn)；以本發(fā)明制得的交聯(lián)母粒，應(yīng)用于透明包裝薄膜、生物降解購(gòu)物袋、超市購(gòu)物袋 等制品中，制品實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度和高透明度的效果，同時(shí)本發(fā)明的塑料改性劑價(jià)格低，降低了塑 料制品的生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)制品的回收再利用，符合當(dāng)今社會(huì)低碳環(huán)保的需求。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0018] 以下實(shí)例中未做特別說(shuō)明的份數(shù)，均指質(zhì)量份數(shù)。
[0019] 表!·
實(shí)施例1 1)制備混合改性劑:將乙烯基三甲氧基硅烷3.5份，過(guò)氧化二異丙苯(DCP)0.3份，過(guò)氧 化二苯甲酰(ΒΡ0) 0.2份，二月桂酸二丁基錫0.5份，CPE 30份進(jìn)行攪拌混合制得物料1。
[0020] 2)其余原料按照表1中對(duì)應(yīng)實(shí)施例1數(shù)據(jù)稱(chēng)取各原料加入高混機(jī)內(nèi)進(jìn)行中速攪拌 混合，得到物料2。
[0021 ] 3)將物料1和物料2-起加入高混機(jī)內(nèi)進(jìn)行中速攪拌混合，即得預(yù)混料;將預(yù)混料 放入雙螺桿擠出機(jī)內(nèi)加熱熔融擠出塑化，即得半成品，其工作條件為:溫度為180~210°C， 螺桿轉(zhuǎn)速為300~400r/min ;然后將半成品進(jìn)行拉條、冷卻、干燥、造粒，其中冷卻過(guò)程中冷 卻水的溫度保持在45~55°C，最終得到具有可控交聯(lián)度的交聯(lián)母料。
[0022] 實(shí)施例2 1)制備混合改性劑:將乙烯基三甲氧基硅烷2份，KU-550 1.5份，過(guò)氧化二異丙苯(DCP) 0.3份，過(guò)氧化二苯甲酰(ΒΡ0)0.2，二月桂酸二丁基錫0.5份，CPE 30份進(jìn)行攪拌混合制得物 料1〇