CN107501718B - 一种增强改性的聚丙烯回收料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种增强改性的聚丙烯回收料及其制备方法，该材料由以下重量份的组分制成：聚丙烯回料30~75份、低密度聚乙烯10~30份、聚丙烯接枝丙烯酸5~15份、玻璃纤维10~25份、抗氧剂0.01~0.02份、双叔丁过氧基二异丙苯0.5~2份。本发明通过在聚丙烯回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；再与双叔丁过氧基二异丙苯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。

Description

一种增强改性的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，具体涉及一种增强改性的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，比重轻，成品表面硬度大，弹性高，耐热性、化学稳定性、绝缘性良好，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。
聚丙烯洗衣机筒一般为共聚聚丙烯材料，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。
回收聚丙烯材料因老化、降解，其性能已经明显衰减，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，一般会进行再改性，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。无碱玻纤具有优良的化学稳定性、电绝缘性和力学性能，主要用于增强塑料，目前在汽车上面无碱玻纤增强聚丙烯材料已经得到广泛应用。中碱玻纤的碱金属含量高于无碱玻纤，其机械强度不如无碱玻纤，但是来源丰富，价格便宜，用中碱玻纤改性聚丙烯材料来替代无碱玻纤增强聚丙烯材料，可以降低成本，而聚丙烯回收料的使用，可以进一步降低材料成本，给企业带来利润。
发明内容
本发明的目的是提供一种增强改性的聚丙烯回收料及其制备方法。
本发明的技术方案如下：
本发明提供了一种增强改性的聚丙烯回收料，该材料由以下重量份的组分制成：
Figure BDA0001016722720000011
Figure BDA0001016722720000021
所述聚丙烯回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条件下的熔融指数为10～40g/10min。
所述低密度聚乙烯在230℃/2.16Kg条件下的熔融指数为50～60g/10min。
所述的聚丙烯接枝丙烯酸的接枝率≥1.5％、重均分子量≥20000。
所述的抗氧剂为对甲酚和双环戊二烯丁基化产物(抗氧剂616)与双(2,4-二叔丁基苯酚)季戊四醇二亚磷酸酯(抗氧剂626)按重量比为1：4混合而成。
所述的玻璃纤维为中碱长玻璃纤维，单丝直径为20～30微米。
本发明的聚丙烯回收料的制备方法包括以下步骤，将30～75份聚丙烯回料、10～30份低密度聚乙烯、5～15份聚丙烯接枝丙烯酸、0.2～1份抗氧剂和0.5～2份双叔丁过氧基二异丙苯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，将10～25份玻璃纤维从玻纤口加入，挤出切粒得到所需中碱玻纤增强聚丙烯回收料。
所述的挤出机为双螺杆挤出机，挤出机的料筒温度为180～220℃。
本发明的有益效果：
(1)本发明通过聚丙烯回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,极大的改善了低密度聚乙烯与纤维的相容性；
(2)本发明中的双叔丁过氧基二异丙苯一方面可以大幅增加聚丙烯回收料的交联度、增大组合物熔融指数，提高组合物的物理学性能；另一方面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)本发明中加入低密度聚乙烯，目的是调节熔融挤出时，熔体的黏度，使熔体分散好，混合均匀，解决挤出时断条、杜塞模头等问题。
(4)本发明中使用抗氧剂616与抗氧剂626混合，其用量仅为0.01-0.02份，大大减少了抗氧剂的用量(普通抗氧剂用量为0.5％左右)，同时很好的保持了组合物的力学性能。
(5)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。
下面各实施例中所使用的抗氧剂是由抗氧剂616与抗氧剂626按重量比为1：4混合而成。
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份聚丙烯回料、10份低密度聚乙烯、5份聚丙烯接枝丙烯酸、0.02份抗氧剂和0.5份双叔丁过氧基二异丙苯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份中碱长玻纤从玻纤口加入，挤出切粒得到增强改性的聚丙烯回收料。
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份聚丙烯回料、30份低密度聚乙烯、15份聚丙烯接枝丙烯酸、0.01份抗氧剂和1.3份双叔丁过氧基二异丙苯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份中碱长玻纤从玻纤口加入，挤出切粒得到增强改性的聚丙烯回收料。
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份聚丙烯回料、20份低密度聚乙烯、10份聚丙烯接枝丙烯酸、0.01份抗氧剂和2份双叔丁过氧基二异丙苯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份中碱长玻纤从玻纤口加入，挤出切粒得到增强改性的聚丙烯回收料。
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制备的增强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40～100g/10min的聚丙烯和废旧聚丙烯洗衣机筒回料(其灰分为2～10％，密度为0.91～0.98g/cm3，在230℃、2.16Kg条件下的熔融指数为10～40g/10min)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
Figure BDA0001016722720000041
从上表1可看出，本发明制备的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料，也明显优于聚丙烯材料。所以本发明制备的增强改性聚丙烯回收料具有优异的刚韧平衡性能。
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 (4)

1.一种增强改性的聚丙烯回收料，该材料由以下重量份的组分制成：
Figure FDA0002762015900000011
所述的抗氧剂为对甲酚和双环戊二烯丁基化产物与双(2,4-二叔丁基苯酚)季戊四醇二亚磷酸酯按重量比为1：4混合而成；
所述聚丙烯回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条件下的熔融指数为10～40g/10min；
所述低密度聚乙烯在230℃/2.16Kg条件下的熔融指数为50～60g/10min；
所述聚丙烯接枝丙烯酸的接枝率≥1.5％、重均分子量≥20000。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯回收料，其特征在于：所述的玻璃纤维为中碱玻纤，其单丝直径为20～30微米。
3.如权利要求1-2任一项所述一种增强改性的聚丙烯回收料的制备方法，其特征在于：包括下述步骤：将30～75份聚丙烯回料、10～30份低密度聚乙烯、5～15份聚丙烯接枝丙烯酸、0.01～0.02份抗氧剂和0.5～2份双叔丁过氧基二异丙苯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，将10～25份玻璃纤维从玻纤口加入，挤出切粒得到所需中碱玻纤增强聚丙烯回收料。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述的挤出机为双螺杆挤出机，挤出机的料筒温度为180～220℃。
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