CN101805472A - 一种用于管材的再生hdpe粒子及其制造方法 - Google Patents

一种用于管材的再生hdpe粒子及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于管材的再生HDPE粒子及其制造方法，先将交联剂、抗氧化剂和色母干燥去除水分后，按0.1～2％的交联剂，0.1～1％的抗氧化剂，0.1～0.2％的色母的比例配比后搅拌均匀，再与干燥后的96.8～99.7％的回收HDPE一起加入到塑料挤出机的加料口中；然后用80～150rpm的速度用挤出机将料挤出，并用切割机切成颗粒后干燥得到再生HDPE粒子。本发明通过交联改变了回收HDPE的熔融指数等参数，使它利于挤出成型，并且改善了回收HDPE的韧性、抗拉强度等力学性能，使再生HDPE粒子能够用于管材制造，降低了HDPE管材的用料成本，并且利于环保。

Description

一种用于管材的再生HDPE粒子及其制造方法
【技术领域】
本发明涉及用于管材的再生HDPE粒子及其制造方法。
【背景技术】
HDPE管材以其突出的耐腐蚀性、耐温、耐磨、对输送介质无污染性、使用寿命长、制造安装费用低等优异性能越来越受到青睐，在燃气输送、供水、供热、建筑给排水等领域获得了广泛的应用，近年来用量迅速增长。目前，HDPE管材在塑料管中的使用量已居第二位，仅次于PVC管。在塑料管道中占有绝对优势的是燃气管和中小口径的水管，市场占有率高达90％以上。其他如波纹管、上下水管、油气管、矿用管以及农用滴灌管也都是HDPE的重要市场。
以新料生产HDPE管材耗费石油资源，加重环境压力。因此，回收HDPE的改性和利用成为降低HDPE成本和改善环境的一个重要方法。但是通常回收HDPE材料的性能会下降，不能直接用于加工管材。如何解决回收HDPE材料的各种物理性能差、由于多次加热导致的部分材料降解老化和由于回收的批次不同造成的材料色泽和表面光洁度不同等问题，提高再生材料的性能，成了HDPE材料回收的关键。
关于HDPE的回收已有部分文献和专利进行报道，专利CN101302312介绍了一种通过用废纸与回收高密度聚乙烯材料混炼来提高回收HDHE的强度的制备方法。但是由于回收HDHE的熔融指数、抗拉强度等物理性能达不到管材的要求，目前还没有用回收HDPE材料制作管材的使用及专利报道。
【发明内容】
本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种用于管材的再生HDPE粒子及其制造方法，能够改善回收HDHE的熔融指数、抗拉强度等物理性能，使其能够用于管材制造，降低HDPE管材的用料成本，并利于环保。
为实现上述目的，本发明提出了一种用于管材的再生HDPE粒子，包括以下组分，且各组分的质量百分比为：回收HDPE：96.8～99.7％，交联剂：0.1～2％，抗氧化剂：0.1～1％，色母：0.1～0.2％。
作为优选，所述回收HDPE：98％，交联剂：1.0％，抗氧化剂：0.8％，色母：0.2％。
作为优选，所述回收HDPE：97.8％，交联剂：1.2％，抗氧化剂：0.8％，色母：0.2％。
作为优选，所述交联剂采用过氧化物、乙烯基硅氧烷、烯丙基硅氧中的一种或多种。
作为优选，所述交联剂采用乙烯基三甲氧基硅烷和邻苯二甲酸二辛酯。
作为优选，所述抗氧化剂采用酚类、亚磷酸酯类、胺类中的一种或多种。
作为优选，所述抗氧化剂采用特丁基对苯二酚或二芳基仲胺。
为实现上述目的，本发明还提出了一种用于管材的再生HDPE粒子的制造方法，依次包括如下步骤：
a)将交联剂、抗氧化剂和色母干燥去除水分后，按0.1～2％的交联剂，0.1～1％的抗氧化剂，0.1～0.2％的色母的比例配比后搅拌均匀，
b)将步骤a)中的搅拌均匀的交联剂、抗氧化剂和色母与干燥后的96.8～99.7％的回收HDPE一起加入到塑料挤出机的加料口中；
c)用80～150rpm的速度用挤出机将料挤出，并用切割机切成颗粒后干燥得到再生HDPE粒子。
作为优选，所述步骤a)中搅拌温度为40~50℃，搅拌时间为2h。
作为优选，所述步骤c)中在140℃-220℃下由挤出机将料挤出。
本发明的有益效果：本发明通过交联改变了回收HDPE的熔融指数等参数，使它利于挤出成型，并且改善了回收HDPE的韧性、抗拉强度等力学性能，使再生HDPE粒子能够用于管材制造，降低了HDPE管材的用料成本，并且利于环保。
本发明的特征及优点将通过实施例进行详细说明。
【具体实施方式】
实施例一：
按下列组分配料：回收HDPE(原料来自于洗发水瓶、水果篮等)：98％；乙烯基三甲氧基硅烷：0.6％；DCP(邻苯二甲酸二辛酯)：0.4％；特丁基对苯二酚：0.8％；黑色母：0.2％。
将乙烯基三甲氧基硅烷、DCP(邻苯二甲酸二辛酯)、特丁基对苯二酚和色母在50℃下用搅拌机以200r/m的速度搅拌两个小时后与回收HDPE材料一起加入到挤出机进料口中。
用挤出机以100rpm的速度将混合料挤出，挤出机机头分段温度分别为：140，140，140，160，160，180，180，200，用造粒机切成一定大小的颗粒后干燥。
本实施例中再生前和再生后HDPE材料的性能比较见表一。
表一：
  性能   再生前HDPE   再生后HDPE
  伸长率(％)   193±3.53   398±64.3
  拉伸强度(MPa)   15.4   22.1±0.18
  弯曲模量(MPa)   661±59.1   750±53.3
  比重   0.973   0.954
  熔融指数(190℃，5kg)   1.698   0.88
实施例二：
按下列组分配料：回收HDPE(原料来自于洗发水瓶、水果篮等)：97.8％；乙烯基三乙氧基硅烷：0.8％；DCP：0.4％；特丁基对苯二酚：0.8％；黑色母：0.2％。
将乙烯基三甲氧基硅烷、DCP、特丁基对苯二酚和色母在50℃下用搅拌机以200r/m的速度搅拌两个小时后与回收HDPE材料一起加入到挤出机进料口中。
用挤出机以100rpm的速度将混合料挤出，挤出机机头分段温度分别为：140，140，140，160，160，180，180，200，用造粒机切成一定大小的颗粒后干燥。
本实施例中再生前和再生后HDPE材料的性能比较见表二。
表二：
  性能   再生前HDPE   再生后HDPE
  伸长率(％)   193±3.53   295±56.6
  拉伸强度(MPa)   15.4   23.1±0.56
  弯曲模量(MPa)   661±59.1   728±42.6
  比重   0.973   0.957
  熔融指数(190℃，5kg)   1.698   0.67
实施例三：
按下列组分配料：回收HDPE(原料来自于饮用水等瓶子的瓶盖)：97.8％；乙烯基三乙氧基硅烷：0.8％；DCP：0.4％；二芳基仲胺：0.8％；黑色母：0.2％。
将乙烯基三乙氧基硅烷、DCP、二芳基仲胺和色母在50℃下用搅拌机以200r/m的速度搅拌两个小时后与回收HDPE材料一起加入到挤出机进料口中。
用挤出机以100rpm的速度将混合料挤出，挤出机机头分段温度分别为：140，140，140，160，160，180，180，200，用造粒机切成一定大小的颗粒后干燥。
本实施例中再生前和再生后HDPE材料的性能比较见表三。
表三：
  性能   再生前HDPE   再生后HDPE
  伸长率(％)   295   464±16.3
  拉伸强度(MPa)   20.4   21.2±1.46
  弯曲模量(MPa)   694.1±21.3   679±22.4
  比重   0.957   0.96
  熔融指数(190℃，5kg)   5.814   0.84
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于管材的再生HDPE粒子，其特征在于：包括以下组分，且各组分的质量百分比为：回收HDPE：96.8～99.7％，交联剂：0.1～2％，抗氧化剂：0.1～1％，色母：0.1～0.2％。
2.如权利要求1所述的一种用于管材的再生HDPE粒子，其特征在于：所述回收HDPE：98％，交联剂：1.0％，抗氧化剂：0.8％，色母：0.2％。
3.如权利要求1所述的一种用于管材的再生HDPE粒子，其特征在于：所述回收HDPE：97.8％，交联剂：1.2％，抗氧化剂：0.8％，色母：0.2％。
4.如权利要求1所述的一种用于管材的再生HDPE粒子，其特征在于：所述交联剂采用过氧化物、乙烯基硅氧烷、烯丙基硅氧中的一种或多种。
5.如权利要求4所述的一种用于管材的再生HDPE粒子，其特征在于：所述交联剂采用乙烯基三甲氧基硅烷和邻苯二甲酸二辛酯。
6.如权利要求1所述的一种用于管材的再生HDPE粒子，其特征在于：所述抗氧化剂采用酚类、亚磷酸酯类、胺类中的一种或多种。
7.如权利要求6所述的一种用于管材的再生HDPE粒子，其特征在于：所述抗氧化剂采用特丁基对苯二酚或二芳基仲胺。
8.一种用于管材的再生HDPE粒子的制造方法，其特征在于：依次包括如下步骤：
a)将交联剂、抗氧化剂和色母干燥去除水分后，按0.1～2％的交联剂，0.1～1％的抗氧化剂，0.1～0.2％的色母的比例配比后搅拌均匀，
b)将步骤a)中的搅拌均匀的交联剂、抗氧化剂和色母与干燥后的96.8～99.7％的回收HDPE一起加入到塑料挤出机的加料口中；
c)用80～150rpm的速度用挤出机将料挤出，并用切割机切成颗粒后干燥得到再生HDPE粒子。
9.如权利要求8所述的一种用于管材的再生HDPE粒子的制造方法，其特征在于：所述步骤a)中搅拌温度为40~50℃，搅拌时间为2h。
10.如权利要求8或9所述的一种用于管材的再生HDPE粒子的制造方法，其特征在于：所述步骤c)中在140℃-220℃下由挤出机将料挤出。
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