CN106700228A - 一种改性聚丙烯回收料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种改性聚丙烯回收料及其制备方法，由聚丙烯回收料：30~75份，聚丙烯：10~30份，聚丙烯接枝丙烯酸：5~15份，无碱玻纤：10~25份，抗氧剂：0.2~1份，2,5‑二甲基‑2,5‑双(叔丁过氧基)己烷：0.5~2份经混合、挤出造粒制成。本发明通过在聚丙烯回收料中加入聚丙烯接枝丙烯酸引入强极性反应性基团，使材料具有高的极性和反应性,极大的改善了聚丙烯与纤维的相容性；同时结合2,5‑二甲基‑2,5‑双(叔丁过氧基)己烷提高材料的使材料的强度、黏结力和分散性能，得到优良的分散性和相容性及优异的刚韧平衡性。

Description

一种改性聚丙烯回收料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料改性技术领域和加工技术领域，具体涉及一种改性聚丙烯回收料及其制备方法。
背景技术
聚丙烯是一种热塑性塑料，其比重轻、弹性高，而成品表面硬度大，另外还具有耐热性、化学稳定性、绝缘性良好等特点，在汽车零部件、家用电器等领域得到广泛的应用。但是随着工业的发展，聚丙烯的废弃量逐年增加，近年来，废旧塑料的回收问题越来越得到大家的关注，很多企业开始进行回收料的再改性。
洗衣机筒一般为共聚聚丙烯材料制成，其填充少、熔融指数高、抗冲击高。我国每年会报废几百万台的洗衣机，且以年均20%速度在增长。由此产生的洗衣机筒废料若能得到合理再利用，会节约资源，保护环境，减少浪费。
回收的聚丙烯材料因老化、降解等导致其性能明显衰减，而在回收料的再次造粒过程中，聚丙烯链段会再次破坏和降解。因此为了更好的利用回收料，一般会对其进行再改性，以提高聚丙烯的强度和耐老化性能。
玻璃纤维对塑料的增强作用非常明显，并被广泛应用于塑料的增强改性中，但对聚丙烯回收料的改性仍达不到其要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种改性聚丙烯回收料及其制备方法。
本发明的技术方案如下：
本发明提供了一种改性聚丙烯回收料，该材料由以下重量份的组分制成：
聚丙烯回收料：30~75份，
聚丙烯：10~30份，
聚丙烯接枝丙烯酸：5~15份，
无碱玻纤：10~25份，
抗氧剂：0.2~1份，
2,5-二甲基-2,5-双(叔丁过氧基)己烷 ：0.5~2份。
所述聚丙烯在230℃\2.16Kg情况下熔融指数为40~100 g/10min。
所述聚丙烯回收料为废旧聚丙烯洗衣机筒回收料，其灰分为2~10%、密度为0.91~0.98g/cm3、在230℃\2.16Kg情况下熔融指数为10~40g/10min。
所述的聚丙烯接枝丙烯酸的接枝率≥1.5%，重均分子量≥20000。
所述抗氧剂由主抗氧剂和辅抗氧剂混合组成，其中主抗氧剂选用受阻酚和硫酯类抗氧剂中的一种或者几种；辅抗氧剂选自亚磷酸盐和酯类抗氧剂中的一种或者几种。
所述主抗氧剂优选为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯（抗氧剂1010）或β-(4’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)丙酸十八醇酯（抗氧剂1076）；所述辅抗氧剂优选为三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯（抗氧剂168）。
所述的无碱玻纤为无碱长玻璃纤维，其单丝直径为20~30微米。
所述的2,5-二甲基-2,5-双(叔丁过氧基)己烷为纯度50%的白色粉末，分解温度179℃。
本发明的聚丙烯回收料的制备方法包括以下步骤，先将30~75份聚丙烯回收料、10~30份聚丙烯、5~15份聚丙烯接枝丙烯酸、0.2~1份抗氧剂和0.5~2份2,5-二甲基-2,5-双(叔丁过氧基)己烷一起放入高速混合机中混合3~5分钟；然后将混合物加入挤出机中，同时将10~25份无碱玻纤从玻纤口加入，挤出、切粒即得改性聚丙烯回收料；所述的挤出机为双螺杆挤出机，其料筒温度为180~220 ℃。
本发明的有益效果：
1、本发明在聚丙烯回收料中加入聚丙烯接枝丙烯酸引入强极性反应性基团，使材料具有高的极性和反应性,极大的改善了聚丙烯与纤维的相容性；
2、本发明中加入的2,5-二甲基-2,5-双(叔丁过氧基)己烷与聚丙烯接枝丙烯酸共同作用达到与聚合物的紧密结合，使材料的强度、黏结力、分散性能等显著提高，最终归使制得的组合物具有良好的分散性、相容性、优异的刚韧平衡性，可用于对刚韧平衡性有较高要求产品的制作如汽车车门踏步本体。
3、本发明利用洗衣机筒废料，使其得到合理再利用，会节约资源，保护环境，减少浪费。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
材料的综合力学性能通过测试所得的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度以及密度的数值进行判断，性能测试结果见表1。
实施例 1
将75份聚丙烯回收料、10份聚丙烯、5份聚丙烯接枝丙烯酸、0.1份抗氧剂1010、0.1份抗氧剂168和0.5份2,5-二甲基-2,5-双(叔丁过氧基)己烷一起放入高速混合机中混合3分钟，然后将混合物加入挤出机中，将10份无碱玻纤从玻纤口加入，挤出切粒得到改性聚丙烯回收料。
双螺杆挤出机的料筒各区段温度分别设置为：一区180℃、二区185℃、三区195℃、四区195℃、五区200℃、六区200℃、机头205℃。挤出条通过循环水槽冷却至室温，经过吹风机干燥后进入切粒机造粒。
实施例 2
将30份聚丙烯回收料、30份聚丙烯、15份聚丙烯接枝丙烯酸、0.1份抗氧剂1010、0.1份抗氧剂1076和0.2份抗氧剂168和1.3份2,5-二甲基-2,5-双(叔丁过氧基)己烷一起放入高速混合机中混合4分钟，然后将混合物加入挤出机中，将25份无碱玻纤从玻纤口加入，挤出切粒得到改性聚丙烯回收料。
双螺杆挤出机的料筒各区段温度分别设置为：一区180℃、二区185℃、三区195℃、四区195℃、五区210℃、六区220℃、机头205℃。挤出条通过循环水槽冷却至室温，经过吹风机干燥后进入切粒机造粒。
实施例 3
将52份聚丙烯回收料、20份聚丙烯、10份聚丙烯接枝丙烯酸、5份抗氧剂1076和5份抗氧剂168和2份2,5-二甲基-2,5-双(叔丁过氧基)己烷一起放入高速混合机中混合5分钟，然后将混合物加入挤出机中，将18份无碱玻纤从玻纤口加入，挤出切粒得到改性聚丙烯回收料。
双螺杆挤出机的料筒各区段温度分别设置为：一区180℃、二区185℃、三区195℃、四区195℃、五区200℃、六区200℃、机头205℃。挤出条通过循环水槽冷却至室温，经过吹风机干燥后进入切粒机造粒。
上述实施例1-3制备的改性聚丙烯回收料经标准注塑成样条，性能如表1所示。同时将现有在230℃\2.16Kg情况下熔融指数为40~100 g/10min的聚丙烯和废旧聚丙烯洗衣机筒回收料做为对比例，同样注塑成样条检测其性能，如下表1所示。
表1
测试项目 实施例1 实施例2 实施例3 聚丙烯 聚丙烯回料 检测标准
密度（g/cm3） 0.98 1.06 1.05 0.9 1.10 GB/T 1033
拉伸强度（MPa） 73 84 81 28 16 GB/T 1040
弯曲强度（MPa） 102 152 113 42 23 GB/T 9341
弯曲模量（MPa） 4434 4646 4500 1852 986 GB/T 9341
简支梁缺口冲击强度（KJ/m2） 31 34 32 14 9 GB/T 1043
简支梁无缺口冲击强度（KJ/m2） 81 83 79 54 26 GB/T 1043
从上表1可看出，本发明制备的改性聚丙烯回收料的拉伸强度、弯曲强度等机械性能显著优于普通的聚丙烯回收料，也明显优于聚丙烯材料。所以本发明制备的改性聚丙烯回收料具有优异的刚韧平衡性能，提高其应用范围。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种改性聚丙烯回收料，其特征在于：由以下组分按重量份制备而成：
聚丙烯回收料：30~75份，
聚丙烯：10~30份，
聚丙烯接枝丙烯酸：5~15份，
无碱玻纤：10~25份，
抗氧剂：0.2~1份，
2,5-二甲基-2,5-双(叔丁过氧基)己烷 ：0.5~2份。
2.根据权利要求1所述的改性聚丙烯回收料，其特征在于：所述聚丙烯在230℃\2.16Kg情况下熔融指数为40~100 g/10min。
3.根据权利要求1所述的改性聚丙烯回收料，其特征在于：所述聚丙烯回收料为废旧聚丙烯洗衣机筒回收料，其灰分为2~10%、密度为0.91~0.98g/cm3、在230℃\2.16Kg情况下熔融指数为10~40g/10min。
4.根据权利要求1所述的改性聚丙烯回收料，其特征在于：所述聚丙烯接枝丙烯酸的接枝率≥1%，重均分子量≥30000。
5.根据权利要求1所述的改性聚丙烯回收料，其特征在于：所述抗氧剂由主抗氧剂和辅抗氧剂混合组成，其中主抗氧剂选用受阻酚和硫酯类抗氧剂中的一种或者几种；辅抗氧剂选自亚磷酸盐和酯类抗氧剂中的一种或者几种。
6.根据权利要求5所述的改性聚丙烯回收料，其特征在于：所述主抗氧剂优选为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或β-(4’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)丙酸十八醇酯；所述辅抗氧剂优选为三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。
7.根据权利要求1所述的改性聚丙烯回收料，其特征在于：所述的无碱玻纤为无碱长玻璃纤维，其单丝直径为20~30微米。
8.根据权利要求1所述的改性聚丙烯回收料，其特征在于：所述的2,5-二甲基-2,5-双(叔丁过氧基)己烷为纯度50%的白色粉末，分解温度为179℃。
9.如权利要求1-8任一项所述的改性聚丙烯回收料的制备方法，其特征在于：先将30~75份聚丙烯回收料、10~30份聚丙烯、5~15份聚丙烯接枝丙烯酸、0.2~1份抗氧剂和0.5~2份2,5-二甲基-2,5-双(叔丁过氧基)己烷一起放入高速混合机中混合3~5分钟；然后将混合物加入挤出机中，同时将10~25份无碱玻纤从玻纤口加入，挤出、切粒即得改性聚丙烯回收料；所述的挤出机为双螺杆挤出机，其料筒温度为180~220 ℃。
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