CN101805516B - 利用废渔网制备的尼龙6切片及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用废渔网制备的尼龙6切片，其原料的重量百分比组成为：废渔网95％-98％，扩链剂0.5％-1.0％，复合热稳定剂1.0％-3.0％，润滑剂0.5％-1.0％。该尼龙6切片具有与PA6新料切片相当的力学性能和流动加工性能，颜色浅，杂质少，可以部分或全部代替尼龙6新料切片用于纺丝或改性工程塑料等原材料，减少了环境污染、实现了资源循环利用，具有极大的社会效应和经济效益。

Description

利用废渔网制备的尼龙6切片及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料领域，尤其涉及的是一种利用废渔网制备的尼龙6切片及其制备方法。
背景技术
我国海岸线漫长，内陆江流湖泊众多，捕鱼、水产养殖业十分普遍，每年需使用大量的渔网，同时也有许多废烂渔网被丢弃。渔网基本由尼龙6纺丝后编制而成，随意丢弃后，无法在短时间内降解，对环境和水生动植物带来极大危害。
尼龙6(简称PA6)，由己内酰胺聚合而成，是石油工业的最终产品，也是5大通用工程塑料中产量最大、品种最多、用途最广、综合性能优良的一类基础树脂。工程用尼龙6其分子量一般在1.5万-3万之间，具有很好的机械强度，软化点高，耐热，耐油，耐弱酸，耐碱和一般溶剂，电绝缘性好，无毒，无臭，耐候，染色性好，磨擦系数低，同时具有优良的加工成型特性。其中用于纺丝的PA6一般相对粘度为2.4左右，相对分子量在1.5-2万之间，具有很好的流动性。
随着石油资源的日益稀缺和国际油价受政治经济因素的影响，合成塑料树脂价格日益提升，加之人们环境意识的不断提高，塑料的循环利用越来越受到各国重视。由于废弃渔网丝其长期浸泡于水中，受外界阳光、盐、微生物等作用，分子链发生了不同程度的降解、断裂，当其相对分子量降低至10000以下时，PA6作为工程塑料将失去基本的使用价值。另外，由于水中使用的特殊环境，渔网丝上通常粘附有大量的泥沙、水草、贝壳等杂质，这些杂质也给PA6的回收应用带来许多困难。不加处理直接回收得到的尼龙6切片分子量低、杂质多、颜色深，力学性能和外观均无法满足基本使用要求。
发明内容
本发明提供了一种利用废渔网制备的尼龙6切片，具有优异的性能，可代替PA6新料切片用作纺丝或改性工程塑料的原材料。
一种利用废渔网制备的尼龙6切片，其原料的重量百分比组成为：
废渔网          95％-98％
扩链剂          0.5％-1.0％
复合热稳定剂    1.0％-3.0％
润滑剂          0.5％-1.0％。
所述的废渔网为废弃的由尼龙6纺丝编制的渔网。
所述的扩链剂选用二恶唑啉、环氧基苯乙烯-丙烯酸酯低聚物中的一种或两种，可选用市售产品，扩链剂的作用在于将低分子量的PA6分子重新连结起来，起到提高分子量的作用。
所述的复合热稳定剂选用市售的碘化亚铜、受阻酚类稳定剂(如抗氧剂1098)、亚磷酸酯类稳定剂(如抗氧剂168)中的至少两种类型的稳定剂，这种复合热稳定剂能防止PA6在生产过程中的氧化变黄，同时提高产品的耐热性。
所述的润滑剂选用市售硬脂酸镁、聚酯型润滑剂(如霍尼韦尔的AC540)的一种或两种，其能改善PA6在加工性能，降低加工能耗。
所述的尼龙6切片的制备方法，包括以下步骤：
(1)将回收的废渔网破碎成直径小于10mm的碎片，将碎片经洗涤除去泥沙并离心甩干后干燥至水分含量低于0.2％(重量百分比)；
(2)将上述干燥好的废渔网碎片与扩链剂、复合热稳定剂和润滑剂混合均匀，加入到双螺杆挤出机中挤出后经过水冷、切粒，制得尼龙6切片；
其中，双螺杆挤出机由进料段到机头的温度依次为：240℃-250℃、240℃-250℃、240℃-250℃、240℃-250℃、225℃-235℃、215℃-225℃、215℃-225℃、205℃-215℃，模头的温度为230℃-240℃。
挤出机前四段温度高于PA6的熔点能加快材料的塑化，并迅速与各种助剂达到分子级别的混合，同时促进扩链剂与低分子PA6的反应，此后几区逐渐降低温度，可避免PA6分子在高温下重新降解。
所述的双螺杆挤出机的模头安装有800目金属过滤网，这能有效过滤渔网丝中未彻底清洗干净的固体杂质，提高产品纯度。
所述的双螺杆挤出机选用本领域常用的通用设备即可。
本发明具有如下有益效果：
本发明利用废渔网制备的PA6切片，具有与PA6新料切片(即直接利用己内酰胺为原料聚合的PA6切片)相当的力学性能和流动加工性能，颜色浅，杂质少，可部分或全部代替PA6新料切片用作纺丝和改性工程塑料等的原材料。
本发明将废弃物进行再利用，减少了环境污染、实现了资源循环利用，具有极大的社会效应和经济效益。
本发明制备方法操作简单，无需特殊的设备，成本低，适于工业化生产。
附图说明
图1是本发明PA6切片的一种工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
将回收的废渔网加入高速破碎机中破碎为直径小于10mm的碎片，然后倒入大型滚筒水洗机中洗去泥沙并离心甩干，随后使用料斗式烘箱将其干燥至水分含量为0.2％(重量百分比)。
将98Kg上述干燥好的废渔网碎片与0.5Kg二恶唑啉、0.5Kg受阻酚类稳定剂：抗氧剂1098(雅宝)、0.5Kg亚磷酸酯类稳定剂：抗氧剂168(雅宝)和0.5Kg硬脂酸镁在高速混合机中高速混合2min后，从第一加料器(主喂料)加入模头安装有800目金属过滤网的双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机由进料段到机头的温度依次为：245℃、245℃、245℃、235℃、230℃、220℃、220℃、210℃，模头的温度为235℃，挤出后经过水冷、切粒，然后包装，制得PA6切片。
实施例2
按实施例1中的处理方式将回收的废渔网处理达到要求后，将98Kg上述干燥好的废渔网碎片与0.5Kg环氧基苯乙烯-丙烯酸酯低聚物、0.5Kg受阻酚受阻酚类稳定剂：抗氧剂1098(雅宝)、0.5Kg亚磷酸酯类稳定剂：抗氧剂168(雅宝)和0.5Kg聚酯润滑剂AC540(霍尼韦尔)在高速混合机中高速混合2min后，从第一加料器(主喂料)加入模头安装有800目金属过滤网的双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机由进料段到机头的温度依次为：245℃、245℃、245℃、235℃、230℃、220℃、220℃、210℃，模头的温度为235℃，挤出后经过水冷、切粒，然后包装，制得PA6切片。
实施例3
按实施例1中的处理方式将回收的废渔网处理达到要求后，将95Kg上述干燥好的废渔网碎片与0.5Kg二恶唑啉、0.5Kg环氧基苯乙烯-丙烯酸酯低聚物、1.5Kg受阻酚类稳定剂：抗氧剂1098(雅宝)、1.0Kg亚磷酸酯类稳定剂：抗氧剂168(雅宝)、0.5KG碘化亚铜和0.5Kg硬脂酸镁、0.5Kg聚酯润滑剂AC540(霍尼韦尔)在高速混合机中高速混合2min后，从第一加料器(主喂料)加入模头安装有800目金属过滤网的双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机由进料段到机头的温度依次为：245℃、245℃、245℃、235℃、230℃、220℃、220℃、210℃，模头的温度为235℃，挤出后经过水冷、切粒，然后包装，制得PA6切片。
将上述PA6切片粒料在鼓风干燥箱中于110℃放置4小时，然后由注射成型机制备成测试样条，进行性能测试，结果见下表：
性能 单位 测试方法   实施例1   实施例2   实施例3   对比材料1   对比材料2
  弯曲强度  MPa   GB/9304   89   90   92   71   92
  弯曲模量  MPa   GB/9304   2040   2020   2130   1879   2030
  拉伸强度  MPa   GB/1040   75.1   74.1   76.1   65.8   73.2
  热变形温度1.82mpa  ℃   GB/1634   59   59   60   55   62
  缺口冲击强度  kJ/m2   ISO179-1：2000   7.6   7.5   8.0   4.5   7.5
  熔体流动速率  g/10min   GB/T3682-2000   20.7   20.0   19.3   59.2   19.2
  相对粘度   2.38   2.42   2.6   1.83   2.42
  比重  g/cm3   GB/T1033.1-2008   1.13   1.13   1.13   1.14   1.14
注：表中的对比材料1为不加任何处理的废渔网丝脆片。
对比材料2为广州新会美达生产的牌号M2400H的PA6切片。
结论：从上述测试数据可看出，本发明的尼龙6切片具有与PA6新料切片相当的力学性能和流动加工性能。

Claims (3)

1.一种利用废渔网制备的尼龙6切片，其原料的重量百分比组成为：
Figure FSB00000644470600011
所述的废渔网为废弃的由尼龙6纺丝编织的渔网；
所述的扩链剂为二噁唑啉、环氧基苯乙烯-丙烯酸酯低聚物中的一种或两种；
所述的复合热稳定剂为碘化亚铜、受阻酚稳定剂、亚磷酸酯稳定剂中的至少两种；
所述的润滑剂为硬脂酸镁、聚酯型润滑剂中的一种或两种。
2.如权利要求1所述的尼龙6切片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将回收的废渔网破碎成直径小于10mm的碎片，将碎片经洗涤除去泥沙并离心甩干后干燥至水分含量低于0.2％；
(2)将上述干燥好的废渔网碎片与扩链剂、复合热稳定剂和润滑剂混合均匀，加入到双螺杆挤出机中挤出后经过水冷、切粒，制得尼龙6切片；
其中，双螺杆挤出机由进料段到机头的温度依次为：240℃-250℃、240℃-250℃、240℃-250℃、240℃-250℃、225℃-235℃、215℃-225℃、215℃-225℃、205℃-215℃，模头的温度为230℃-240℃。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的双螺杆挤出机的模头安装有800目金属过滤网。
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