CN104140595A - 由废弃的医用塑料输液容器聚烯烃制备的再生改性料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用来自废弃医用塑料输液容器的聚烯烃材料制备的再生改性料，其制备方法以及其用途。本发明的聚烯烃再生改性料具有成本低、韧性好、易加工的优点。

Description

由废弃的医用塑料输液容器聚烯烃制备的再生改性料
技术领域
本发明涉及废弃医用塑料的再生利用领域，具体地说，涉及一种由来自废弃医用塑料输液容器的聚烯烃料制备的再生改性料，本发明还涉及根据本发明的再生改性材料的制备方法及其用途，尤其是在制备汽车挡泥板中的用途。
背景技术
近年来，在医用品领域例如医用输液容器产品领域，一次性的输液塑料瓶和塑料软袋开始全面取代输液玻璃瓶，另外还有一次性的塑料注射器等，用后的一次性塑料医用容器数量非常巨大，如果直接丢弃就会造成很大的资源浪费。另外，由于塑料制品的降解时间极长，如果简单填埋或焚烧，也会造成极大的环境污染。所以，如何处理这些废弃的医用塑料制品并对其进行有效的资源化利用是十分重要的。
基于上述原因，本发明提供了由废弃医用塑料输液容器聚烯烃制备的再生改性材料，其成本低、韧性好、易加工，从而节约资源，保护环境。
发明内容
本发明的目的在于提供一种由来自废弃医用塑料输液容器的聚烯烃料制备的再生改性材料，所述来自废弃医用塑料输液容器的聚烯烃料包括废弃医用塑料输液容器聚丙烯料(PP)和废弃医用塑料输液容器线性低密度聚乙烯料(LDPE)，所述再生改性材料具有如下组成：
上述废弃医用塑料输液容器聚烯烃再生改性材料中，可任选地加入聚丙烯树脂新料0-15份，其熔融指数约为2-5/10min(230℃/2.16kg)，优选为2.8g/10min(230℃/2.16kg)。
所述废弃医用塑料输液容器线性低密度聚乙烯料的熔融指数为大约2-10g/10min(230℃/2.16kg)，优选为大约4-6g/10min(230℃/2.16kg)。
上述聚烯烃再生改性材料中，所述大分子相容剂为乙烯辛烯共聚物的接枝物或聚丙烯的接枝物(购自南通日之升高分子新材料科技有限公司)，其具体实例为：马来酸酐接枝的乙烯辛烯共聚物(POE-g-MAH)或马来酸酐接枝的聚丙烯(PP-g-MAH)，其中马来酸酐接枝的乙烯辛烯共聚物接枝率为0.6-1.0％，优选为0.8-0.9％，熔融指数为0.5-3g/10min(190℃/5kg)，优选为1～2g/min(190℃/5kg)；马来酸酐接枝的聚丙烯的接枝率为0.7-1.1％，优选为0.8-1.0％，熔融指数为80-150g/10min(190℃/2.16kg)，优选为90-110g/10min(190℃/2.16kg)。大分子相容剂的加入，可提高体系相容性。
上述聚烯烃再生改性材料中，所述硅灰石的粒径为800-2500目(购自北京蓝宁科贸有限公司)。使用前，将其用偶联剂进行表面改性，例如，将硅灰石在70度左右高速搅拌几分钟，以除去可能的水分，然后再加入偶联剂。用以硅灰石改性所用的偶联剂用量为相对于100份硅灰石计为0.5-2重量份，优选1.0-1.5重量份。所用偶联剂为钛酸酯偶联剂，例如为三异硬脂酸钛酸异丙酯(购自南京优普化工有限公司)。
所述硬脂酸盐，例如为硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸锌、硬脂酸镉，例如可以为硬脂酸钙(购自高密市东方化工有限公司)。加入硬脂酸盐在加工过程中的起到提高润滑性、减少摩擦、降低界面粘附性能，从而改进流动性的作用，促进加工；另外还可以起熔融促进剂、防粘连和防静电剂、爽滑剂等作用。
其中，所述抗氧化剂由作为主抗氧剂的受阻酚类抗氧剂(也称为抗氧剂1)，例如四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯主抗氧剂(抗氧剂1010(购自梯希爱(上海)化成工业发展有限公司))和作为辅抗氧剂的亚磷酸酯类抗氧剂(也称为抗氧剂2)，例如三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧剂168(购自梯希爱(上海)化成工业发展有限公司))以1∶2-1∶3复配而成，有很好的协同效应。
本发明的再生改性材料具有的拉伸强度范围为21-38MPa，抗冲击强度范围6-19kJ/m2。
本发明的目的还在于根据本发明对废弃医用塑料输液容器聚烯烃制备的再生改性材料用于制备汽车挡泥板的用途以及由其制备的汽车挡泥板。
本发明进一步涉及制备本发明的废弃医用塑料输液容器聚烯烃再生改性材料的方法，包括如下步骤：
(1)首先将硅灰石置于混合机中，温度为70℃，转速为30-60r/min，保持3-10min，再加入相对于硅灰石计为0.5-2％的偶联剂，混合机的转速为30-60r/min，混合温度为70℃，高速混合3-8min，再加入硬脂酸盐继续混合1-3min；
(2)然后将废弃医用塑料输液容器聚丙烯料、废弃医用塑料输液容器线性低密度聚乙烯料、聚丙烯树脂新料、偶联剂改性的硅灰石、硬脂酸盐、乙烯辛烯共聚物接枝物或聚丙烯接枝物、主抗氧剂和辅抗氧剂放入混合机中，混合机的转速为60r/min，高速混合3-10min；
(3)将(2)步骤中的混合物加入双螺杆挤出机中以挤出温度180-230℃，螺杆转速60-180r/min，喂料速度10-60r/min，进行熔融混炼挤出注塑，切割造粒。
本发明进一步涉及本发明的废弃医用塑料输液容器聚烯烃再生改性材料的用途，所述再生改性料例如可以用于制备汽车挡泥板以及类似产品。
本发明的有益效果体现于：以废弃医用塑料输液容器为主体，加入成本很低的硅灰石作为填料，添加助剂组分进行改性，不仅实现废弃医用塑料输液容器的资源化再利用，而且制备得到的废弃医用塑料输液容器聚烯烃再生改性材料成本低、韧性好、易于加工，适合于制备汽车挡泥板。
附图说明
图1为本发明硅灰石含量和废弃医用塑料输液容器线性低密度聚乙烯料(LDPE)含量对拉伸强度的影响。
图2为本发明硅灰石含量和废弃医用塑料输液容器线性低密度聚乙烯料(LDPE)含量对冲击强度的影响。
在本发明中，除非另外特别说明，所有份数均为重量份。所使用的各种改性添加剂均可商品购得。本发明中使用的废弃的医用塑料输液容器聚烯烃，从北京市卫生局由各医院统一集中归置并进行过杀菌消毒的一次性输液袋废弃物，用粉碎机进行粉碎得到初步的纯塑料颗粒物，其来源可保证并且不存在卫生安全方面的问题。
具体实施方式
实施例1
(1)将85重量份的废弃医用塑料输液容器聚丙烯料、10重量份的废弃医用塑料输液容器线性低密度聚乙烯料、5重量份粒径1250目的硅灰石(预先用相对于硅灰石1％的三异硬酯酸钛酸异丙酯偶联剂进行改性)、0.05重量份的硬脂酸钙、3重量份的马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物(CMG5805)、0.1重量份的抗氧剂1010和0.2重量份的抗氧剂168放置到混合机中，混合机的转速为60r/min，高速混合5min。
(2)将(1)步骤中的混合物加入双螺杆挤出机中以挤出温度180-230℃，螺杆转速180r/min，喂料速度40r/min，进行熔融混炼挤出注塑，切割造粒。
所得产品以50mm/min的拉伸速度测得拉伸强度为35MPa，室温悬臂梁缺口实验测得冲击强度为8kJ/m2。
实施例2
(1)将45重量份的废弃医用塑料输液容器聚丙烯料、30重量份的废弃医用塑料输液容器线性低密度聚乙烯料、25重量份粒径为1250目的硅灰石(预先用相对于硅灰石1％的三异硬酯酸钛酸异丙酯偶联剂进行改性)、0.25重量份的硬脂酸钙、3重量份的马来酸酐接枝聚丙烯(CMG5001)、0.1重量份的抗氧剂1010和0.2重量份的抗氧剂168放入混合机中，混合机的转速为60r/min，高速混合5min。
(2)将(1)步骤中的混合物加入双螺杆挤出机中以挤出温度180-230℃，螺杆转速180r/min，喂料速度40r/min，进行熔融混炼挤出注塑，切割造粒。
所得粒料以50mm/min的拉伸速度测得拉伸强度为22MPa，室温悬臂梁缺口实验测得冲击强度为15kJ/m2。
实施例3
(1)将45重量份的废弃医用塑料输液容器聚丙烯料、10重量份的聚丙烯树脂新料、25重量份的废弃医用塑料输液容器线性低密度聚乙烯料、20重量份粒径1250目的硅灰石(预先用相对于硅灰石1％的三异硬酯酸钛酸异丙酯偶联剂进行改性)、0.2重量份的硬脂酸钙、3重量份的马来酸酐接枝聚丙烯(CMG5001)、0.1重量份的抗氧剂1010和0.2重量份的抗氧剂168放入混合机中，混合机的转速为60r/min，高速混合5min。
(2)将(1)步骤中的混合物加入双螺杆挤出机中以挤出温度180-230℃，螺杆转速180r/min，喂料速度40r/min，进行熔融混炼挤出注塑，切割造粒。
所得产品以50mm/min的拉伸速度测得拉伸强度为28MPa，室温悬臂梁缺口实验测得冲击强度为14kJ/m2。

Claims (10)

1.一种由来自废弃医用塑料输液容器的聚烯烃料制备的再生改性料，其中所述来自废弃医用塑料输液容器的聚烯烃料包括来自废弃医用塑料输液容器的聚丙烯料和线性低密度聚乙烯料，所述再生改性材料具有如下组成：
2.根据权利要求1所述的废弃医用塑料输液容器聚烯烃再生改性料，其特征在于：所述聚丙烯树脂新料的熔融指数在230℃/2.16kg下为2-5/10min。
3.根据权利要求1所述的废弃医用塑料输液容器聚烯烃再生改性料，其特征在于：所述大分子相容剂为马来酸酐接枝的乙烯辛烯共聚物或马来酸酐聚丙烯接枝物，其中所述马来酸酐接枝的乙烯辛烯共聚物的接枝率为0.6-1.0％，其熔融指数在190℃/5kg下为0.5-3g/10min；所述马来酸酐聚丙烯接枝物的接枝率为0.7-1.1％，其熔融指数在190℃/2.16kg下为80-150g/10min。
4.根据权利要求1所述的废弃医用塑料输液容器聚烯烃再生改性料，其特征在于：所述偶联剂改性的硅灰石的粒径为800-2500目。
5.根据权利要求1所述的废弃医用塑料输液容器聚烯烃再生改性料，其特征在于：所用偶联剂为钛酸酯偶联剂，其用量基于100重量份硅灰石计为0.5-2重量份。
6.根据权利要求5所述的废弃医用塑料输液容器聚烯烃再生改性料，其特征在于：所用偶联剂为三异硬脂酸钛酸异丙酯。
7.根据权利要求1所述的废弃医用塑料输液容器聚烯烃再生改性料，其特征在于：所述硬脂酸盐为硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸锌或硬脂酸镉。
8.根据权利要求1所述的废弃医用塑料输液容器聚烯烃再生改性料，其特征在于：所述抗氧化剂由作为主抗氧剂的受阻酚类抗氧剂和作为辅抗氧剂的亚磷酸酯类抗氧剂以1∶2-1∶3复配而成，所述受阻酚类抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，所述亚磷酸酯类抗氧剂为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯。
9.前述权利要求任一项所述的废弃医用塑料输液容器聚烯烃再生改性料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将硅灰石置于混合机中，温度为70℃，转速为30-60r/min，保持3-10min，再加入相对于硅灰石0.5-2％的偶联剂，混合机的转速为30-60r/min，混合温度为70℃，高速混合3-8min，再加入硬脂酸盐继续混合1-3min；
(2)将废弃医用塑料输液容器聚丙烯料、废弃医用塑料输液容器线性低密度聚乙烯料、聚丙烯树脂新料、偶联剂改性的硅灰石、硬脂酸盐、乙烯辛烯共聚物接枝物或聚丙烯接枝物、主抗氧剂和辅抗氧剂置于混合机中，混合机的转速为60r/min，高速混合3-10min；
(3)将(2)步骤中和混合物加入双螺杆挤出机中以挤出温度180-230℃，螺杆转速60-180r/min，喂料速度10-60r/min，进行熔融混炼挤出注塑，切割造粒。
10.权利要求1-10任意项所述的废弃医用塑料输液容器聚烯烃再生改性料在制备汽车挡泥板中的应用。
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