CN104774386B - 再生管材及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种再生管材及其制备方法和应用,其中,所述制备方法包括:(1)将纳米碳酸钙和纳米陶瓷粉加入偶联剂中混合,得到混合物M1;(2)向混合物M1中加入聚丙烯回料、聚乙烯回料和ABS树脂回料并混合,得到混合物M2;(3)将混合物M2挤出成型,得到再生管材;其中,相对于100重量份的所述聚丙烯回料,所述聚乙烯回料的用量为80‑150重量份,所述ABS树脂回料的用量为30‑80重量份,所述纳米碳酸钙的用量为5‑50重量份,所述纳米陶瓷粉的用量为2‑20重量份,所述偶联剂的用量为5‑50重量份。通过上述设计,实现了能将回料再生利用,且制得的管材依然具有很好的使用性能的效果。
Description
技术领域
本发明涉及管材的再生领域,具体地,涉及一种再生管材及其制备方法和应用。
背景技术
聚丙烯回料、聚乙烯回料和ABS树脂回料在日常生产中产生极多,且大多回收后的回料的应用范围却并不广泛。而管材作为日常生产生活中常用的材料,应用极为广泛,但是一般使用回料生产管材则不能保证管材的使用性能,且容易造成残次品,因此,大多回料在二次利用时局限性较大,甚至部分回料直接被当做废品处理,从而给生产造成了极大的损失。
因此,提供一种能将回料再生利用,且制得的管材依然具有很好的使用性能的再生管材及其制备方法是本发明亟需解决的问题。
发明内容
针对上述现有技术,本发明的目的在于克服现有技术中管材的回料一般无法二次使用,或二次使用后制得的管材性能较差的问题,从而提供一种能将回料再生利用,且制得的管材依然具有很好的使用性能的再生管材及其制备方法。
为了实现上述目的,本发明提供一种再生管材的制备方法,其中,所述制备方法包括:
(1)将纳米碳酸钙和纳米陶瓷粉加入偶联剂中混合,得到混合物M1;
(2)向混合物M1中加入聚丙烯回料、聚乙烯回料和ABS树脂回料并混合,得到混合物M2;
(3)将混合物M2挤出成型,得到再生管材;其中,
相对于100重量份的所述聚丙烯回料,所述聚乙烯回料的用量为80-150重量份,所述ABS树脂回料的用量为30-80重量份,所述纳米碳酸钙的用量为5-50重量份,所述纳米陶瓷粉的用量为2-20重量份,所述偶联剂的用量为5-50重量份。
本发明还提供了一种根据上述制备方法制得的再生管材。
本发明还提供了一种上述再生管材的应用。
本发明通过将聚丙烯回料、聚乙烯回料和ABS树脂回料以一定比例进行混合,同时再在其中加入纳米碳酸钙和纳米陶瓷粉,并配以偶联剂对其进行修饰,从而使得混合后得到的管材原料在挤出成型后制得的再生管材依然具有良好的使用性能,性能优于一般的回料进行加工后得到的再生管材,从而大大降低了生产成本。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
本发明提供了一种再生管材的制备方法,其中,所述制备方法包括:
(1)将纳米碳酸钙和纳米陶瓷粉加入偶联剂中混合,得到混合物M1;
(2)向混合物M1中加入聚丙烯回料、聚乙烯回料和ABS树脂回料并混合,得到混合物M2;
(3)将混合物M2挤出成型,得到再生管材;其中,
相对于100重量份的所述聚丙烯回料,所述聚乙烯回料的用量为80-150重量份,所述ABS树脂回料的用量为30-80重量份,所述纳米碳酸钙的用量为5-50重量份,所述纳米陶瓷粉的用量为2-20重量份,所述偶联剂的用量为5-50重量份。
本发明通过将聚丙烯回料、聚乙烯回料和ABS树脂回料以一定比例进行混合,同时再在其中加入纳米碳酸钙和纳米陶瓷粉,并配以偶联剂对其进行修饰,从而使得混合后得到的管材原料在挤出成型后制得的再生管材依然具有良好的使用性能,性能优于一般的回料进行加工后得到的再生管材,从而大大降低了生产成本。
为了使制得的再生回料具有更好的使用性能,在本发明的一种优选的实施方式中,相对于100重量份的所述聚丙烯回料,所述聚乙烯回料的用量为100-120重量份,所述ABS树脂回料的用量为50-70重量份,所述纳米碳酸钙的用量为20-40重量份,所述纳米陶瓷粉的用量为5-15重量份,所述偶联剂的用量为20-40重量份。
当然,为了使得制得的再生回料具有更好的使用性能,且在使用中具有更好的稳定性,在本发明的一种更为优选的实施方式中,步骤(2)中还可以包括向混合物M2中加入稳定剂、塑化剂和润滑剂;相对于100重量份的所述聚丙烯回料,所述稳定剂的用量为2-10重量份,所述塑化剂的用量为1-5重量份,所述润滑剂的用量为1-5重量份。
为了使制得的再生回料具有较好的颜色且具有抗紫外的性能,使得其使用范围更为广泛,在本发明的一种优选的实施方式中,步骤(2)中还可以包括向混合物M2中加入增白剂和抗紫外剂;相对于100重量份的所述聚丙烯回料,所述增白剂的用量为80-150重量份,所述抗紫外剂的用量为1-5重量份。
所述挤出成型可以按照本领域常规的挤出成型的方式进行操作,当然,考虑到原料的理化性能,在本发明的一种优选的实施方式中,步骤(3)中挤出成型的温度可以设置为120-150℃。
所述纳米碳酸钙可以为本领域常规使用的纳米级碳酸钙即可,例如,在本发明中,为了使得搅拌更为均匀,从而保证制得的管材表面光滑,在一种优选的实施方式中,所述纳米碳酸钙的粒径可以设置为不大于500nm。
所述纳米陶瓷粉可以为本领域常规使用的纳米陶瓷粉,粒径可以不作进一步限定,当然,为了使制得的管材效果更好,例如,在本发明的一种优选的实施方式中,所述纳米陶瓷粉的粒径可以限定为不大于500nm;
所述偶联剂可以为常规使用的偶联剂类型,例如,可以为硅烷偶联剂,当然,为了使制得的管材具有更好的使用性能,在本发明的一种优选的实施方式中,所述偶联剂可以选择为稀土偶联剂。
所述稳定剂为本领域常规使用的稳定剂类型,在此不作赘述,例如,在本发明的一种优选的实施方式中,所述稳定剂可以为双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡。
所述润滑剂可以为本领域常规使用的润滑剂类型,在此不作赘述,当然,为了使得制得的管材具有更好的使用性能,在本发明的一种优选的实施方式中,所述润滑剂可以选择为硬脂酸、石蜡和聚乙烯蜡中的一种或多种。
所述塑化剂为本领域常规使用的塑化剂类型,在此不作赘述,例如,在本发明的一种优选的实施方式中,所述塑化剂可以选择为氯化聚乙烯。
所述增白剂为本领域常规使用的增白剂类型,例如,在本发明的一种优选的实施方式中,所述增白剂为2,5-双(5-叔丁基-2-苯并恶唑基)噻吩。
所述抗紫外剂可以为本领域所常使用的抗紫外剂类型,例如,在本发明的一种优选的实施方式中,所述抗紫外剂为钛白粉。
本发明还提供了一种根据上述制备方法制得的再生管材。
本发明还提供了一种上述再生管材的应用。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中,所述纳米碳酸钙为江西精细粉体有限公司生产的常规市售品,所述纳米陶瓷粉为灵寿县顺源矿业粉体厂生产的常规市售品,所述偶联剂为杭州杰西卡化工有限公司生产的牌号为HY-041的常规市售品,所述聚丙烯回料、聚乙烯回料、ABS树脂回料、所述双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡、所述硬脂酸、所述石蜡、所述聚乙烯蜡、所述氯化聚乙烯、所述2,5-双(5-叔丁基-2-苯并恶唑基)噻吩、所述钛白粉为常规市售品。
实施例1
将20g纳米碳酸钙和5g纳米陶瓷粉加入20g偶联剂中混合,得到混合物M1;向混合物M1中加入100g聚丙烯回料、100g聚乙烯回料和50gABS树脂回料并混合,得到混合物M2;向混合物M2中加入2g双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡、1g氯化聚乙烯、1g硬脂酸、80g2,5-双(5-叔丁基-2-苯并恶唑基)噻吩和1g钛白粉;将混合物M2在温度为120℃下挤出成型,得到再生管材A1。
实施例2
将40g纳米碳酸钙和15g纳米陶瓷粉加入40g偶联剂中混合,得到混合物M1;向混合物M1中加入100g聚丙烯回料、120g聚乙烯回料和70gABS树脂回料并混合,得到混合物M2;向混合物M2中加入10g双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡、5g氯化聚乙烯、5g石蜡、150g2,5-双(5-叔丁基-2-苯并恶唑基)噻吩和5g钛白粉;将混合物M2在温度为150℃下挤出成型,得到再生管材A2。
实施例3
将30g纳米碳酸钙和10g纳米陶瓷粉加入30g偶联剂中混合,得到混合物M1;向混合物M1中加入100g聚丙烯回料、110g聚乙烯回料和60gABS树脂回料并混合,得到混合物M2;向混合物M2中加入5g双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡、3g氯化聚乙烯、3g聚乙烯蜡、120g2,5-双(5-叔丁基-2-苯并恶唑基)噻吩和3g钛白粉;将混合物M2在温度为130℃下挤出成型,得到再生管材A3。
实施例4
将5g纳米碳酸钙和2g纳米陶瓷粉加入5g偶联剂中混合,得到混合物M1;向混合物M1中加入100g聚丙烯回料、80g聚乙烯回料和30gABS树脂回料并混合,得到混合物M2;将混合物M2在温度为120℃下挤出成型,得到再生管材A4。
实施例5
将50g纳米碳酸钙和20g纳米陶瓷粉加入5g偶联剂中混合,得到混合物M1;向混合物M1中加入100g聚丙烯回料、150g聚乙烯回料和80gABS树脂回料并混合,得到混合物M2;将混合物M2在温度为150℃下挤出成型,得到再生管材A5。
对比例1
按照实施例3的制备方法进行制备,不同的是,所述聚乙烯回料的用量为50g,所述ABS树脂回料的用量为10g,所述纳米碳酸钙的用量为1g,所述纳米陶瓷粉的用量为1g,所述偶联剂的用量为1g,得到再生管材D1。
对比例2
按照实施例3的制备方法进行制备,不同的是,所述聚乙烯回料的用量为200g,所述ABS树脂回料的用量为100g,所述纳米碳酸钙的用量为80g,所述纳米陶瓷粉的用量为50g,所述偶联剂的用量为80g,得到再生管材D2。
对比例3
按照实施例3的制备方法进行制备,不同的是,不使用纳米碳酸钙和纳米陶瓷粉,得到再生管材D3。
对比例4
河北行义商贸有限公司供应的常规市售聚乙烯管材D4。
测试例
将上述制得的A1-A5和D1-D4按照GB/T13663检测其断裂伸长率和纵向收缩率,得到的结果如表1所示。
表1
编号 | 断裂伸长率(%) | 纵向收缩率(%) |
A1 | 450 | 1.5 |
A2 | 470 | 1.8 |
A3 | 420 | 1.7 |
A4 | 380 | 2.3 |
A5 | 370 | 2.5 |
D1 | 120 | 8.5 |
D2 | 170 | 5.6 |
D3 | 80 | 10.9 |
D4 | 350 | 2.8 |
通过表1可以看出,通过本发明制得的再生管材依然具有良好的使用性能,不低于常规市售品,且因使用的都是回料,因而大大降低了产品的生产成本,在本发明范围外制得的再生管材则不具备该良好的使用性能。在本发明优选范围内制得的再生管材的各项使用性能则更为突出,甚至优于常规市售品。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (4)
1.一种再生管材的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:
(1)将纳米碳酸钙和纳米陶瓷粉加入偶联剂中混合,得到混合物M1;
(2)向混合物M1中加入聚丙烯回料、聚乙烯回料和ABS树脂回料并混合,得到混合物M2;
(3)将混合物M2挤出成型,得到再生管材;
其中,相对于100重量份的所述聚丙烯回料,所述聚乙烯回料的用量为100-120重量份,所述ABS树脂回料的用量为50-70重量份,所述纳米碳酸钙的用量为20-40重量份,所述纳米陶瓷粉的用量为5-15重量份,所述偶联剂的用量为20-40重量份;
其中,步骤(2)中还包括向混合物M2中加入稳定剂、塑化剂和润滑剂;相对于100重量份的所述聚丙烯回料,所述稳定剂的用量为2-10重量份,所述塑化剂的用量为1-5重量份,所述润滑剂的用量为1-5重量份;
其中,步骤(2)中还包括向混合物M2中加入增白剂和抗紫外剂;相对于100重量份的所述聚丙烯回料,所述增白剂的用量为80-150重量份,所述抗紫外剂的用量为1-5重量份;
所述偶联剂为稀土偶联剂HY-041;
其中,所述稳定剂为双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡;
所述润滑剂为硬脂酸、石蜡和聚乙烯蜡中的一种或多种;
所述塑化剂为氯化聚乙烯;
其中,所述增白剂为2,5-双(5-叔丁基-2-苯并恶唑基)噻吩;
所述抗紫外剂为钛白粉。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其中,步骤(3)中挤出成型的温度为120-150℃。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其中,所述纳米碳酸钙的粒径不大于500nm;
所述纳米陶瓷粉的粒径不大于500nm。
4.一种根据权利要求1-3中任意一项所述的制备方法制得的再生管材。
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