CN101899202B - 一种聚对苯二甲酸乙二醇酯瓶回收料制备排水管的方法 - Google Patents

一种聚对苯二甲酸乙二醇酯瓶回收料制备排水管的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种聚对苯二甲酸乙二醇酯瓶回收料制备排水管的方法，该方法以75～85重量份PET瓶回收料为基本原料，添加9～16重量份SBS、5～8重量份SEBS-g-MAH、0.3～0.6重量份碳酸钠、0.4～0.8重量份抗氧剂1010，通过粉碎、干燥、高速混合、双螺杆挤出切粒、挤出成型工艺加工而成排水管。其中，SBS的熔体流动速率为2～4g/10min，SEBS-g-MAH中马来酸酐接枝率为质量百分数1.84％，碳酸钠的纯度为质量百分数99.5％。采用本方法制备的排水管，具有环刚度高、抗冲击性能好、表面光泽、成本低廉等特点，适用于建筑排水、市政工程排水等领域。

Description

一种聚对苯二甲酸乙二醇酯瓶回收料制备排水管的方法
技术领域
本发明涉及排水管的制备方法，具体的说是一种聚对苯二甲酸乙二醇酯瓶回收料制备排水管的方法。
背景技术
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一种高结晶聚合物，具有优良的力学性能，耐热温度高，耐化学药品性、耐磨损性、耐蠕变性好。广泛应用于包装瓶、薄膜、合成纤维、电器等领域，特别是在饮料包装行业得到了十分广泛应用。PET瓶具有阻隔性好、成本低、质量轻、强度高、耐酸碱、饮用方便、使用安全性高等优点，而且具有较好的环保节能性，生产能耗仅为玻璃瓶的41％～64％，非常适合用于瓶装水、碳酸饮料、果汁饮料、茶饮料等包装。随着饮料业的快速增长，近年来PET瓶年消费增长达18％以上，居塑料食品包装之首。
由于PET瓶多为一次性使用，随着各种PET包装瓶的大量丢弃，由此而造成的白色污染问题日益严重，如何更有效地利用废弃PET瓶这一资源在国内外已经成为研究热点。目前，回收废弃PET瓶大部分用于聚酯短纤维，附加值偏低，且市场需求量已日趋饱和。将PET瓶回收料进行改性，用于挤出或注射加工高性能塑料制品已成为重点发展的途径之一。由于PET瓶回收料加工过程中存在结晶速度慢、成型周期长、成品率低、制成产品后脆性大、冲击性能差等缺点。因此，如何有效地提高PET瓶回收料的结晶速度，缩短加工成型周期，提高制品抗冲击性能，制备高性能、低成本的塑料合金材料，已引起材料工程研究人员的关注。
近年来，国内外一些研究人员采用添加苯甲酸钠、滑石粉、硬酯酸镁、氧化锌、二氧化硅等成核剂的方法，提高PET的结晶温度；采用增容改性技术提高PET的抗冲击强度和加工性能，如采用PP-g-AA增容PP/PET共混体系，改善了PP/PET两相间的相容性，提高PP/PET共混体系的缺口冲击强度；又如，用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)作增容剂，对PET/P E合金进行界面改性，提高PET/P E合金材料的断裂伸长率和冲击韧性；再如，在PET中加入乙烯-甲基丙酸钠离聚物，使PET的缺口冲击强度和拉伸强度明显提高，起到增韧增强的作用，同时改善了其成型性能和耐热性。检索大量的专利文献和公开发表的研究论文，尚未见采用聚对苯二甲酸乙二醇酯瓶回收料(PET瓶回收料)为基本原料，添加苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS-g-MAH)、碳酸钠、抗氧剂1010，制备排水管的报道。
发明内容
为了克服PET瓶回收料加工过程中结晶速度慢、成型周期长、成品率低、制成产品后脆性大、冲击性能差等缺陷，本发明提供了一种PET瓶回收料制备排水管的方法。本方法以PET瓶回收料为基本原料，添加SBS、SEBS-g-MAH、碳酸钠、抗氧剂1010，通过粉碎、干燥、高速混合、双螺杆挤出切粒、挤出成型工艺加工而成。
采用本方法制备的排水管，具有环刚度高、抗冲击性能好、表面光泽、成本低廉等特点，适用于建筑排水、市政工程排水等领域。
为了实现本发明目的所采用的技术方案是：
材料与配方
PET瓶回收料75～85重量份，SBS 9～16重量份，SEBS-g-MAH 5～8重量份，碳酸钠0.3～0.6重量份，抗氧剂1010 0.4～0.8重量份。
制备方法
将回收PET瓶清除灰尘和杂质后，置于破碎机中，粉碎成3mm×3mm左右的回收料碎片；放入恒温鼓风干燥箱中，控制温度150±1℃，干燥6h后，称量置于高速搅拌机中，控制搅拌机转速500r/min，温度105±1℃，依次加入计量后的SBS、SEBS-g-MAH、碳酸钠、抗氧剂1010，搅拌混合6min；置于同向双螺杆挤出机料斗中，控制挤出机料筒温度：I区193～198℃、Ⅱ区208～214℃、Ⅲ区223～228℃、Ⅳ区238～244℃、V区253～258℃、Ⅵ区260～265℃、模头260～263℃，挤出切粒成颗粒料；而后置于挤出管材成型机中，控制挤出管材成型机料筒温度：I区198～204℃、Ⅱ区214～220℃、Ⅲ区230～236℃、Ⅳ区245～250℃、V区258～263℃、Ⅵ区260～263℃、模头255～258℃，挤出、冷却、切割而成排水管材。
本发明所述的SBS的熔体流动速率为2～4g/10min。
本发明所述的SEBS-g-MAH中马来酸酐接枝率为质量百分数1.84％。
本发明所述的碳酸钠的纯度为质量百分数99.5％。
本发明的有益效果是：①采用SEBS-g-MAH为相容剂，对PET瓶回收料与SBS共混体系进行界面改性，改善了PET与SBS两相间的相容性，提高了PET/SBS管材的缺口冲击强度和压缩回弹率；②采用碳酸钠为成核剂，对PET/SBS进行成核改性，提高了PET/SBS材料的结晶温度和结晶速度，缩短了PET/SBS管材的挤出成型周期；③采用本方法制备的排水管，具有环刚度高、抗冲击性能好、表面光泽、成本低廉等特点，适用于建筑排水、市政工程排水等领域。
具体实施方式
实施例1：
将回收PET瓶清除灰尘和杂质后，置于破碎机中，粉碎成3mm×3mm左右的回收料碎片；放入恒温鼓风干燥箱中，控制温度150℃，干燥6h后，称取PET瓶回收料80Kg置于高速搅拌机中，控制搅拌机转速500r/min，温度105℃，依次加入熔体流动速率为3g/10min的SBS 12Kg、马来酸酐接枝率为质量百分数1.84％的SEBS-g-MAH 6.5Kg、纯度为质量百分数99.5％的碳酸钠0.45Kg、抗氧剂1010 0.6Kg，搅拌混合6min；置于同向双螺杆挤出机料斗中，控制挤出机料筒温度：I区195℃、Ⅱ区211℃、Ⅲ区225℃、Ⅳ区241℃、V区255℃、Ⅵ区263℃、模头261℃，挤出切粒成颗粒料；而后置于挤出管材成型机中，控制挤出管材成型机料筒温度：I区201、Ⅱ区217℃、Ⅲ区233℃、Ⅳ区247℃、V区260℃、Ⅵ区261℃、模头257℃，挤出、冷却、切割而成排水管材。
实施例2：
将回收PET瓶清除灰尘和杂质后，置于破碎机中，粉碎成3mm×3mm左右的回收料碎片；放入恒温鼓风干燥箱中，控制温度149℃，干燥6h后，称取PET瓶回收料77Kg置于高速搅拌机中，控制搅拌机转速500r/min，温度104℃，依次加入熔体流动速率为2g/10min的SBS 10Kg、马来酸酐接枝率为质量百分数1.84％的SEBS-g-MAH 5.5Kg、纯度为质量百分数99.5％的碳酸钠0.35Kg、抗氧剂1010 0.5Kg，搅拌混合6min；置于同向双螺杆挤出机料斗中，控制挤出机料筒温度：I区193℃、Ⅱ区214℃、Ⅲ区228℃、Ⅳ区238℃、V区258℃、Ⅵ区265℃、模头263℃，挤出切粒成颗粒料；而后置于挤出管材成型机中，控制挤出管材成型机料筒温度：I区198℃、Ⅱ区220℃、Ⅲ区235℃、Ⅳ区250℃、V区262℃、Ⅵ区260℃、模头255℃，挤出、冷却、切割而成排水管材。
实施例3：
将回收PET瓶清除灰尘和杂质后，置于破碎机中，粉碎成3mm×3mm左右的回收料碎片；放入恒温鼓风干燥箱中，控制温度151℃，干燥6h后，称取PET瓶回收料83Kg置于高速搅拌机中，控制搅拌机转速500r/min，温度106℃，依次加入熔体流动速率为4g/10min的SBS 14Kg、马来酸酐接枝率为质量百分数1.84％的SEBS-g-MAH 7Kg、纯度为质量百分数99.5％的碳酸钠0.5Kg、抗氧剂1010 0.7Kg，搅拌混合6min；置于同向双螺杆挤出机料斗中，控制挤出机料筒温度：I区198℃、Ⅱ区208℃、Ⅲ区228℃、Ⅳ区244℃、V区256℃、Ⅵ区264℃、模头262℃，挤出切粒成颗粒料；而后置于挤出管材成型机中，控制挤出管材成型机料筒温度：I区203℃、Ⅱ区215℃、Ⅲ区236℃、Ⅳ区250℃、V区260℃、Ⅵ区263℃、模头258℃，挤出、冷却、切割而成排水管材。

Claims (8)

1.一种聚对苯二甲酸乙二醇酯瓶回收料制备排水管的方法，其特征是：
材料与配方
聚对苯二甲酸乙二醇酯瓶回收料75～85重量份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物9～16重量份，马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物5～8重量份，碳酸钠0.3～0.6重量份，抗氧剂1010 0.4～0.8重量份；
制备方法
1)将回收聚对苯二甲酸乙二醇酯瓶置于破碎机中粉碎成碎片；将碎片放入恒温鼓风干燥箱中干燥后，称量置于高速搅拌机中，依次加入计量后的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、碳酸钠、抗氧剂1010，搅拌混合成混合料；
2)将混合料置于同向双螺杆挤出机料斗中，控制挤出机料筒温度，挤出切粒成颗粒料；
3)将颗粒料置于挤出管材成型机中，控制挤出管材成型机料筒温度，挤出、冷却、切割而成排水管材。
2.根据权利要求1所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯瓶回收料制备排水管的方法，其特征是所述的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的熔体流动速率为2～4g/10min。
3.根据权利要求1所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯瓶回收料制备排水管的方法，其特征是所述的马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中马来酸酐接枝率为质量百分数1.84％。
4.根据权利要求1所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯瓶回收料制备排水管的方法，其特征是所述的碳酸钠的纯度为质量百分数99.5％。
5.根据权利要求1所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯瓶回收料制备排水管的方法，其特征是所述的恒温鼓风干燥箱温度为150±1℃，干燥时间6h。
6.根据权利要求1所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯瓶回收料制备排水管的方法，其特征是所述的高速搅拌机的转速为500r/min，温度105±1℃。
7.根据权利要求1所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯瓶回收料制备排水管的方法，其特征是所述的同向双螺杆挤出机料筒温度为I区193～198℃、Ⅱ区208～214℃、Ⅲ区223～228℃、Ⅳ区238～244℃、V区253～258℃、Ⅵ区260～265℃、模头260～263℃。
8.根据权利要求1所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯瓶回收料制备排水管的方法，其特征是所述的挤出管材成型机料筒温度为I区198～204℃、Ⅱ区214～220℃、Ⅲ区230～236℃、Ⅳ区245～250℃、V区258～263℃、Ⅵ区260～263℃、模头255～258℃。
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