CN102532772A

CN102532772A - 利用接枝共聚提高再生pe地膜性能的方法

Info

Publication number: CN102532772A
Application number: CN2011104208804A
Authority: CN
Inventors: 王玮; 刘晓亚; 邱程广
Original assignee: Jiangnan University
Current assignee: Jiangnan University
Priority date: 2011-12-16
Filing date: 2011-12-16
Publication date: 2012-07-04

Abstract

本发明公开了利用共聚提高再生PE地膜性能的方法，属于高分子材料改性领域。其技术特征在于首先选择合适的再生PE料，而后将再生PE料，100份(质量份数，下同)；引发剂DCP，0.2～1份；单体MMA，3～10份；其他助剂适量；混合均匀后熔融接枝。再将再生PE接枝物，40～80份(质量份数，下同)；新LLDPE料，20～60份；抗氧剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、抗静电剂、无机填料等助剂适量；混合均匀后熔融共混造粒；最后采用挤出机吹膜机组吹塑成地膜，膜厚最低为5μm，该技术提高了再生PE地膜的耐老化性能和透光率，且由于再生PE接枝物的增容作用，可提高无机填料等助剂与PE基体的相容性和在复合体系中的分散性，进一步提高地膜的力学等性能。

Description

利用接枝共聚提高再生PE地膜性能的方法

技术领域

本发明涉及高分子材料的接枝共聚改性。属于高分子材料改性领域。

背景技术

PE塑料地膜在带来巨大经济效益的同时，也造成了严重的地膜污染。近年来为了解决使用的后污染问题，对可控降解性地膜和耐老化易回收地膜的研究日益增多，但由于成本高，性能不稳定等原因，这些新型地膜的大面积推广使用还有待时日。

从我国实际出发，研究和生产低成本的再生PE地膜显得尤为重要。目前在这方面的研究已取得了一定的成果。唐山市轻工业研究所的李华等(生产再生PE地膜关键技术(J)，塑料科技，1998(1)：15～17)采用废旧PE和新LLDPE树脂共混，选择合适的配方和生产工艺制备出了膜厚度可薄至5μm，性能符合国家标准和覆盖要求的地膜。但由于膜中仍含有废旧PE，此产品的耐老化性能差。北京工商大学的许国志等(回收聚乙烯再生料补强增韧改性研究(J)，中国塑料，2000，14(9)：62～66)采用再生PE和新LLDPE共混，并添加光稳定剂HALS和含硫镍盐W，紫外吸收剂UVA，槽法炭黑等助剂，研究结果表明槽法炭黑可与再生PE形成凝胶，使得再生PE中处于激发态的降解因素消失，从而起到抗老化和补强的双重作用。但此法只能用于生产黑色地膜。

丙烯酸酯类树脂具有良好的耐候性，与丙烯酸酯类单体共聚是提高高分子材料耐老化性能的常用方法，如商品化树脂MBS、ACR等。

本发明中用再生PE和MMA先接枝共聚，再与LLDPE新料共混，接枝反应过程中，再生PE与MMA单体发生的接枝反应，以及PE分子链间发生的交联副反应，都利于再生PE中处于激发态的降解因素消失；同时适度交联副反应，利于消除因再生PE平均相对分子质量较低造成的地膜机械性能的损失。而且接枝物支链中的PMMA以及接枝反应中单体均聚副反应产生的PMMA，在提高再生地膜耐老化性能的同时，还可提高其透光率。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用接枝共聚提高再生PE地膜性能的方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：首先选择合适的再生PE料，而后将再生PE料，100份(质量份数，下同)；引发剂DCP，0.2～1份；单体MMA，3～10份；其他助剂适量；混合均匀后熔融接枝。再将再生PE接枝物，40～80份(质量份数，下同)；新LLDPE料，20～60份；抗氧剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、抗静电剂、无机填料等助剂适量；混合均匀后熔融共混造粒；最后采用挤出机吹膜机组吹塑成地膜，膜厚最低为5μm。该技术提高了再生PE地膜的耐老化性能和透光率，并且由于再生PE接枝物的增容作用，可以提高无机填料等助剂与PE基体的相容性和在复合体系中的分散性，进一步提高地膜的力学等性能。

其中再生PE料应选择ε_熔体大于800％的再生料。

其中熔融接枝反应中的引发剂可以是DCP、BPO、或两者的混合物。

其中接枝反应可以是熔融接枝，也可以是溶液接枝、固相接枝和辐射接枝等其他接枝方法。

其中接枝反应中的单体可以是MMA以及含丙烯酸酯类的不饱和单体，也可以是丙烯腈以及含有腈基的不饱和单体。

其中熔融共混造粒过程中也可加入炭黑，生产黑色地膜。

其中熔融共混造粒过程中各助剂的种类和含量可根据需要调整；各种助剂也可以母料的形式加入。

有益效果：

(1)提高了再生PE地膜的耐老化性能。

(2)增加了再生PE地膜的透光性。

(3)接枝过程中的适度交联副反应，减少了因再生PE平均相对分子质量较低造成的地膜机械性能的损失。

(4)由于再生PE接枝物的增容作用，可以提高无机填料等助剂与PE基体的相容性和在复合体系中的分散性，进一步提高地膜的力学等性能。

(5)成本低，工艺简单。

具体实施方式

首先选择ε_熔体为900％的再生PE料，而后将再生PE料，100份(质量份数，下同)；引发剂DCP，0.3份；单体MMA，3份；其他助剂适量；混合均匀后用SJ30单螺杆挤出机中进行熔融接枝，挤出工艺条件为：挤出段温度，90℃；熔融段温度，170℃；均化段温度，185℃；口模温度，170～175℃；转速为30r/min.造粒后燥4h，温度90℃。再将再生PE接枝物，60份；新LLDPE料，40份；复合抗氧剂(抗氧剂1010/抗氧剂168，质量比2∶3)，0.5份、复合紫外线吸收剂(紫外线吸收剂UV-326/紫外线吸收剂UV-770，质量比1∶1)，0.1份；硅藻土(800目，经硅烷偶联剂处理)，3份；槽法炭黑，8份；混合均匀后用双螺杆挤出机熔融共混造粒，挤出温度，190℃，螺杆转速，90r/min；最后采用挤出机吹膜机组吹塑成地膜，膜厚为8μm。

实施例1

首先选择ε_熔体为1000％的再生PE料，而后将再生PE料，100份(质量份数，下同)；复合引发剂(引发剂DCP/引发剂BPO，质量比2∶5)，0.6份；单体丙烯酸酯，6份；其他助剂适量；混合均匀后双螺杆挤出机中进行熔融接枝，挤出工艺条件为：挤出温度180℃；螺杆转速为60r/min.造粒后干燥4h，温度90℃。再将再生PE接枝物，70份(质量份数，下同)；新LLDPE料，30份；含光稳定剂和抗氧剂等的耐候母料，10份；云母填充母料，10份；抗静电母料，5份；混合均匀后双螺杆挤出机熔融共混造粒，挤出温度，190℃，螺杆转速，90r/min；最后采用挤出机吹膜机组吹塑成地膜，挤出温度从加料口到机头依次升高，为190℃～220℃；主机螺杆转速为100r/min；吹胀比为5∶6。膜厚为6μm。

实施例2

首先选择ε_熔体为1000％的再生PE料，将一定量的再生PE料、AN、DCP(再生PE料∶AN∶DCP(质量比)＝100∶40∶4)加入到500mL的反应釜中，抽真空后采用N₂保护，并将釜内压力升至5MPa～7MPa，温度升至125℃，反应5h。停止反应后夹套通水冷却，冷却至室温取出样品，过滤后浸泡DMF48h，沉淀后抽滤，再经丙酮沉淀48h，抽滤，产物干燥4h。再将再生PE接枝物，55份(质量份数，下同)；新LLDPE料，45份；复合抗氧剂(抗氧剂1010/抗氧剂168，质量比2∶3)，0.5份、光稳定剂944，0.3份；复合紫外线吸收剂(紫外线吸收剂UV-326/紫外线吸收剂UV-770，质量比1∶1)，0.1份；混合均匀后双螺杆挤出机熔融共混造粒，挤出温度，200℃，螺杆转速，90r/min；最后采用挤出机吹膜机组吹塑成地膜，挤出温度从加料口到机头依次升高，为200℃～230℃；主机螺杆转速为100r/min；吹胀比为5∶6。膜厚为8μm。

Claims

1.利用接枝共聚提高再生PE地膜性能的方法，其特征在于首先选择合适的ε_熔体大于800％的再生料，而后将再生PE料，100份(质量份数，下同)；引发剂DCP，0.2～1份；单体MMA，3～10份；其他助剂适量；混合均匀后熔融接枝。再将再生PE接枝物，40～80份；新LLDPE料，20～60份；抗氧剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、抗静电剂、无机填料等助剂适量；混合均匀后熔融共混造粒；最后采用挤出机吹膜机组吹塑成地膜，膜厚最低为5μm。该技术提高了再生PE地膜的耐老化性能和透光率，并且由于再生PE接枝物的增容作用，可以提高无机填料等助剂与PE基体的相容性和在复合体系中的分散性，可以进一步提高地膜的力学等性能。

2.根据权利要求1所述利用接枝共聚提高再生PE地膜性能的方法，其特征在于，熔融接枝反应中的引发剂可以是DCP、BPO、或两者的混合物。

3.根据权利要求1所述利用接枝共聚提高再生PE地膜性能的方法，其特征在于，再生PE的接枝反应可以是熔融接枝，也可以是溶液接枝、固相接枝和辐射接枝等其他接枝方法。

4.根据权利要求1所述利用接枝共聚提高再生PE地膜性能的方法，其特征在于，再生PE的接枝反应中的单体可以是MMA以及含丙烯酸酯类的不饱和单体，也可以是丙烯腈以及含有腈基的不饱和单体。

5.根据权利要求1所述利用接枝共聚提高再生PE地膜性能的方法，其特征在于，在再生PE接枝物和LLDPE新料熔融共混造粒过程中也可加入炭黑，生产黑色地膜。

6.根据权利要求1所述利用接枝共聚提高再生PE地膜性能的方法，其特征在于，熔融共混造粒过程中各助剂的种类和含量可根据需要调整；各种助剂也可以母料的形式加入。