CN101250304A - 注塑产品用聚丙烯再生料及其制备方法 - Google Patents

注塑产品用聚丙烯再生料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明是注塑产品用聚丙烯再生料及其制备方法。该再生料组分重量配比为：聚丙烯废弃塑料的颗粒状回收料95～105kg、白矿油0.06～0.07kg、滑石粉0.5～0.8kg、四(甲基－(3，5－二叔丁基－4－羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯0.015～0.025kg和磷酸三(2，4－二叔丁基苯基)酯0.008～0.012kg。该再生料经过配料、混合处理和常规造粒技术得到，具有硬度和断裂强度特性优良的特点，在大尺寸注塑件生产过程中有效地避免了溢边和批峰现象。

Description

注塑产品用聚丙烯再生料及其制备方法
技术领域
本发明涉及注塑产品用聚丙烯再生料及其制备方法。该再生料是以废弃的聚丙烯塑料作为原材料所制备的聚丙烯再生料，特别适用于生产注塑件。其原材料，即废弃的聚丙烯塑料以均聚聚丙烯为主体材料。
背景技术
塑料，由于其低价格低廉，物理性能优良，而被作为金属的取代材料大量应用于工农业领域，给工农业生产和人们日常生活带来了极大的方便。聚丙烯作为常见塑料的一种，其英文名称polypropylene，简称PP，是由丙烯C3H6经过聚合反应得到的一种热塑性树脂。聚丙烯具有比重小，拉伸屈服强度、弯曲模量、硬度较高，耐环境应力开裂性好的优点，其原料来源丰富，价格低廉，非常适合用来生产注射成型类塑料制品。
上述注射成型类PP塑料制品在人们日常生活和工作中俯拾皆是。其中，日常办公用品，用于同针式打印机匹配使用的色带盒盒体，就是聚丙烯塑料的典型应用实例。色带盒盒体经过一段时间使用之后，由于自然磨损或者意外损伤，常常造成其使用功能严重受损，甚至丧失，以致报废色带盒盒体。这些废弃的色带盒盒体由于多处于分散状态，也由于人们回收利用废旧塑料的态度不够积极，以及废旧塑料回收成本过高，或者尚未寻觅到切实可行的废弃物解决方法等等原因，致使聚丙烯废弃塑料得不到再次利用，越积越多，形成大量的塑料垃圾，给环境卫生工作带来不容易克服的障碍，造成环境保护工作难度越来越大。另一方面，聚丙烯废弃塑料直接被当作垃圾对待的结果，结束了聚丙烯材料蕴含的应用价值，造成自然资源的极大浪费。此外，注射成型方式生产的色带盒盒体作为一种产品，必须满足适当的条件，例如其硬度和断裂强度性能优良，产品外观无批峰，产品生产过程中注塑下料顺畅。但现有市售的聚丙烯胶料却不能满足上述要求。例如现有市售聚丙烯胶料的熔体指数偏高，按照美国材料实验协会(ASTM)颁布的D1238标准，在温度230℃和2.16kg注塑压力下，其熔体指数为18～22g/10min，致使色带盒盒体在注塑过程中容易形成溢边现象，或者生成批峰等。再比如，其硬度和弯曲模量都偏低，按照ASTMD785标准，其洛氏硬度70～80R-Scale；按照ASTM D790标准，在2mm/min测试条件下，其弯曲模量介于1800～1900MPa之间，以致在注塑加工生产一些尺寸较大的色带盒盒体时，材料强度不能满足盒体要求。
发明内容
本发明目的在于提供一种注塑产品用聚丙烯再生料。它是以废弃的聚丙烯塑料作为原材料经添加适当配料和加工所得的注塑产品用料，其硬度和断裂强度特性优良，在注塑色带盒盒体过程中可避免出现溢边和批峰现象。
本发明另一目的在于提供上述注塑产品用聚丙烯再生料的制备方法。
按照上述目的一，本发明的注塑产品用聚丙烯再生料，包括聚丙烯废弃塑料的颗粒状回收料。该再生料的组分重量配比如下：
(一)聚丙烯废弃塑料的颗粒状回收料：          95～105kg；
(二)白矿油：                                0.06～0.07kg；
(三)滑石粉：                                0.5～0.8kg；
(四)四(甲基-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯：
                                            0.015～0.025kg；
(五)亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯：         0.008～0.012kg；
其中，聚丙烯废弃塑料中含有均聚聚丙烯(C3H6)n 99.7～99.9％。
根据本发明目的二，实现上述目的一所涉注塑产品用聚丙烯再生料的制备方法，包括下列顺序工艺步骤：
①搅拌聚丙烯颗粒状回收料使其充分混匀。接着，
②将白矿油按照前述目的一所涉聚丙烯再生料组分配比的一半加入步骤①所得物料中，搅拌使其充分混匀。然后，
③加入滑石粉，充分混匀。随即，
④把主要抗氧化剂四(甲基-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯加入步骤③所得物料中，搅拌后加入辅助抗氧化剂亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯，充分混匀。之后，
⑤将白矿油按照前述目的一所涉聚丙烯再生料组分配比剩余的另一半加入步骤④所得物料中，搅拌使其充分混匀后，用常规造粒技术制备聚丙烯再生料颗粒产品。
上述制备聚丙烯再生料的方法，其步骤②中白矿油的加入方式为喷洒。
本发明的注塑产品用聚丙烯再生料，以废弃的聚丙烯塑料作为原材料，白矿油作为附着剂，滑石粉{Mg3(Si4O10)(OH)2}作为润滑剂和偶联剂，抗氧化剂采用四(甲基-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯和亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯，经过简单的混合处理和常规造粒技术即可得到目标产品。所得注塑产品用聚丙烯再生料具有注塑时容易下料，注塑件强度优良，后续加工方便的特点。经测试，本发明注塑产品用聚丙烯再生料，按照美国材料实验协会(ASTM)D1238标准，在温度230℃和2.16kg注塑压力下，其熔体指数为10～12g/10min，显著低于现有市售的聚丙烯胶料，因此在注塑过程中材料流动性低，克服了溢边和批峰现象；按照ASTM D785标准，其洛氏硬度达到85～95R-Scale，明显高于现有市售的聚丙烯胶料；按照ASTM D790标准，在2mm/min测试条件下，其弯曲模量介于2600～2800MPa之间，显然高于现有市售的聚丙烯胶料，使材料强度满足了色带盒盒体要求。
具体实施方式
实施例
采用下列顺序的工艺步骤生产本发明注塑产品用聚丙烯再生料。
该再生料的组成配比为：
(一)其材料成份为99.7～99.9％均聚聚丙烯(C3H6)n的聚丙烯废弃塑料的颗粒状回收料，其粒径1～10mm：               95～105kg；
(二)白矿油：                          0.06～0.07kg；
(三)滑石粉，其分子式Mg3(Si4O10)(OH)2：0.5～0.8kg；
(四)四(甲基-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯：
                                      0.015～0.025kg；
(五)亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯：   0.008～0.012kg。
生产流程：
(1)把前述聚丙烯废弃塑料的颗粒状回收料倒入嘉银塑料机械厂生产的MIKASA150vm型高速混合机中，在100转/分钟叶片转速下搅拌前述回收料2～3分钟，使该回收料混合均匀。然后，
(2)按照前述实施例内容所列的聚丙烯再生料组分配比中白矿油的一半，将白矿油以喷洒方式加入步骤(1)所得物料中，在高速混合机100转/分钟叶片转速下搅拌所得混合料3～4分钟使其充分混匀。随即，
(3)把滑石粉加入步骤(2)所得物料中，并在高速混合机100转/分钟叶片转速下搅拌所得混合料2～3分钟，使物料充分混合均匀。之后，
(4)把主要抗氧化剂，亦即四(甲基-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯，加入步骤(3)所得物料中，在高速混合机100转/分钟叶片转速下搅拌所得混合料1～2分钟后，再把辅助抗氧化剂，即亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯，加入所得物料中，在高速混合机100转/分钟叶片转速下搅拌所得混合料2～3分钟，使物料充分混合均匀。接着，
(5)按照前述实施例内容所列的聚丙烯再生料中白矿油组分配比的一半，将剩余的白矿油以喷洒方式加入步骤(4)所得物料中，在高速混合机100转/分钟叶片转速下搅拌所得混合料1～2分钟，使其充分混匀。最后，
(6)用常规造粒技术制备聚丙烯再生料颗粒产品。制备再生料颗粒产品时，采用产能250公斤/小时的造粒机，分成六个加热区段：预溶温区160～165℃、第一溶融温区170～175℃、第一高温剪切温区180～185℃、第二高温剪切温区200～205℃、第二溶融温区185～190℃和出料口溶融温区190～200℃。造粒机中配设孔径100目的不锈钢滤网，以滤除物料中的杂质。滤网安装方式采用四层错位重叠。造粒机的切粒速度控制在18～23米/分钟范围内。
表一示出了本发明注塑产品用聚丙烯再生料的相关材料特性。
表一本发明注塑产品用聚丙烯再生料性能测试
实施例编号   组分配比(kg)   熔体指数(g/10min)   洛氏硬度(R-Scale)   弯曲模量(MPa)
1   (一)聚丙烯废弃塑料：95(二)白矿油：0.06(三)滑石粉：0.5(四)四(甲基-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯：0.015(五)亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯：0.008 10 88 2600
2   (一)聚丙烯废弃塑料：100(二)白矿油：0.065(三)滑石粉：0.65(四)四(甲基-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯：0.02(五)亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯：0.01 12 85 2680
3   (一)聚丙烯废弃塑料：105(二)白矿油：0.07(三)滑石粉：0.8(四)四(甲基-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯：0.025(五)亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯：0.012 11 95 2800
注：表一中，各特性参数测量条件如下，
熔体指数：美国材料实验协会(ASTM)D1238标准，温度230℃，注塑压力2.16kg。
洛氏硬度：美国材料实验协会(ASTM)D785标准。
弯曲模量：美国材料实验协会(ASTM)D790，测试条件2mm/min。

Claims (3)

1.注塑产品用聚丙烯再生料，包括聚丙烯废弃塑料的颗粒状回收料，其特征在于组分重量配比如下：
(一)所述聚丙烯废弃塑料的颗粒状回收料：      95～105kg；
(二)白矿油：                                0.06～0.07kg；
(三)滑石粉：                                0.5～0.8kg；
(四)四(甲基-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯：
                                            0.015～0.025kg；
(五)亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯：         0.008～0.012kg；
所述聚丙烯废弃塑料中含有均聚聚丙烯99.7～99.9％。
2.根据权利要求1所述注塑产品用聚丙烯再生料的制备方法，包括下列顺序工艺步骤：
①搅拌聚丙烯颗粒状回收料使其充分混匀，接着，
②将白矿油按照权利要求1所述组分配比的一半加入步骤①所得物料中，搅拌使其充分混匀，然后，
③加入滑石粉，充分混匀，随即，
④把主要抗氧化剂四(甲基-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯加入步骤③所得物料中，搅拌后加入辅助抗氧化剂亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯，充分混匀，之后，
⑤将白矿油按照权利要求1所述组分配比剩余的一半加入步骤④所得物料中，搅拌使其充分混匀后，用常规造粒技术制备聚丙烯再生料颗粒产品。
3.根据权利要求2所述聚丙烯再生料制备方法，其特征在于步骤②所述白矿油的加入方式为喷洒。
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