CN108912523A - 一种降低成本强度可改善的塑料制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种降低成本强度可改善的塑料制备方法，包括以下步骤：步骤一，将废弃聚苯乙烯泡沫、废弃纤维进行混合，加入到反应釜中，随后向其中加入去离子水中进行清洗22‑26min，随后再加入质量分数为10‑20%冰醋酸、6‑10%氯化钠反应15‑25min，随后再加入质量分数为20‑30%氢氧化钠溶液，反应25‑35min，随后再用去离子水清洗10‑20min，过滤出滤液。本发明的目的是提供一种降低成本强度可改善的塑料制备方法，该塑料采用的原料可降低制备成本，同时保证塑料的强度，具有较高的使用价值和良好的应用前景。

Description

一种降低成本强度可改善的塑料制备方法
技术领域
本发明涉及塑料制备技术领域，具体涉及一种降低成本强度可改善的塑料制备方法。
背景技术
塑料是以单体为原料，通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物，俗称塑料或树脂，可以自由改变成分及形体样式，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成，塑料的主要成分是树脂，树脂这一名词最初是由动植物分泌出的脂质而得名，如松香、虫胶等，树脂是指尚未和各种添加剂混合的高分子化合物，塑料的基本性能主要决定于树脂的本性，但添加剂也起着重要作用，有些塑料基本上是由合成树脂所组成，不含或少含添加剂，如有机玻璃、聚苯乙烯等。
现有中国专利文献（公开号：CN105504757B）公开了一种阻燃PC塑料及其制备方法，该阻燃PC塑料，包括聚碳酸酯和自制的阻燃剂，并且自制的阻燃剂是由含硼有机硅树脂和水滑石复合而成。该阻燃PC塑料的制备方法包括：第一步，自制的阻燃剂的制备；第二步，将自制的阻燃剂与聚碳酸酯混合后，进行熔融造粒，然后挤压成型，即制得阻燃PC塑料，该塑料虽具有良好的阻燃性能，但强度不是很好。
中国专利文献（公开号：CN107778604A）公开了一种塑料绝缘高强度手机壳材料，其特征是，包括以下重量份的各组份制备而成：线性低密度聚乙烯10-30份、钙锌盐2-8份、甲基丙二醇3-9份、甲基硅油1-6份、稳定剂1-4份、交联剂1-3份、蓖麻油2-6份、硅线石粉6-12份、聚丙烯5-15份、聚烯烃5-12份、石墨粉1-3份、抗菌剂1-4份、碳酸钙1-3份、纳米二氧化钛5-10份，该塑料强度虽好，但制备成本较高。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种降低成本强度可改善的塑料制备方法，该塑料采用的原料可降低制备成本，同时保证塑料的强度，具有较高的使用价值和良好的应用前景。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提供了一种降低成本强度可改善的塑料制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将废弃聚苯乙烯泡沫、废弃纤维进行混合，加入到反应釜中，随后向其中加入去离子水中进行清洗22-26min，随后再加入质量分数为10-20%冰醋酸、6-10%氯化钠反应15-25min，随后再加入质量分数为20-30%氢氧化钠溶液，反应25-35min，随后再用去离子水清洗10-20min，过滤出滤液，再加入聚丙烯树脂，反应温度升为115-125℃，搅拌转速为125-135r/min，搅拌时间为15-25min，随后再加入秸秆纤维、改性高岭土尾矿，继续搅拌35-45min，得到混合物A；
步骤二，将步骤一得到混合物A、废弃贝壳粉，依次送入双螺杆挤出机中进行挤出、造粒，将颗粒置于烘箱中干燥55-65℃，干燥4-6h，再送入注塑机中进行注塑，即得本发明的降低成本强度可改善的塑料。
优选地，所述废弃聚苯乙烯泡沫为丢弃食品保鲜包装泡沫材料。
优选地，所述废弃纤维制备方法为将废弃回收的丙纶地毯，进行剪割，剪割长度为8-12mm。
优选地，所述秸秆纤维为废弃水稻秸秆、小麦秸秆、油菜秸秆中的一种或多种的组合物中提取出纤维。
优选地，所述改性高岭土尾矿制备方法为将高岭土尾矿进行煅烧，煅烧温度为650-750℃，煅烧1-2h，随后用冷水迅速冷却至室温，再研磨过200-300目筛，将其酸化，再碱化至溶液为中性，随后向其中加入氯化铵溶液，料液比为1：（10-20），搅拌转速为175-185r/min，搅拌时间为15-25min，随后采用超声处理5-7min，再抽滤，干燥，即得改性高岭土尾矿。
优选地，所述酸化，再碱化处理方法为先加入质量分数为50-60%硫酸处理14-16min，随后再加入氢氧化钠至溶液为中性。
优选地，所述超声处理功率为300-400W，频率为32-34KHz。
优选地，所述超声处理功率为350W，频率为33KHz。
优选地，所述废弃贝壳粉采用废弃贝研磨至粒径为0.04-0.06mm。
优选地，所述废弃贝壳粉采用废弃贝研磨至粒径为0.05mm。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明的废弃聚苯乙烯泡沫为丢弃食品保鲜包装泡沫材料，其残留价值高，废弃纤维为废弃回收的丙纶地毯，将其与丙烯酸树脂共混，预处理，作为本发明基料，可大大降低生产成本，同时加入辅料可提高塑料的强度等性能，原料大都采用废弃料，制备出塑料成本大大降低，同时强度等性能也符合塑料要求。
（2）秸秆纤维经过挤出后可提高塑料的韧性、弯曲强度等，改性后的高岭土尾矿均匀分散在塑料原料中，提高材料的紧密度，废弃贝壳经过处理后碳酸钙量高达98%，在挤出时，促进树脂结晶形成微晶，增韧树脂。
（3）从实施例3及对比例1-3得出，本发明实施例3相对于对比例3屈服强度，提高了8.7MPa，断裂强度提高了4.4MPa，同时改性高岭土尾矿、废弃贝壳粉对塑料屈服强度、断裂强度均有一定影响，此外本发明成本相比现有技术得到很大降低。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1.
本实施例的一种降低成本强度可改善的塑料制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将废弃聚苯乙烯泡沫、废弃纤维进行混合，加入到反应釜中，随后向其中加入去离子水中进行清洗22min，随后再加入质量分数为10%冰醋酸、6%氯化钠反应15min，随后再加入质量分数为20%氢氧化钠溶液，反应25min，随后再用去离子水清洗10min，过滤出滤液，再加入聚丙烯树脂，反应温度升为115℃，搅拌转速为125r/min，搅拌时间为15min，随后再加入秸秆纤维、改性高岭土尾矿，继续搅拌35min，得到混合物A；
步骤二，将步骤一得到混合物A、废弃贝壳粉，依次送入双螺杆挤出机中进行挤出、造粒，将颗粒置于烘箱中干燥55℃，干燥4h，再送入注塑机中进行注塑，即得本发明的降低成本强度可改善的塑料。
本实施例的废弃聚苯乙烯泡沫为丢弃食品保鲜包装泡沫材料。
本实施例的废弃纤维制备方法为将废弃回收的丙纶地毯，进行剪割，剪割长度为8mm。
本实施例的秸秆纤维为废弃水稻秸秆中提取出纤维。
本实施例的改性高岭土尾矿制备方法为将高岭土尾矿进行煅烧，煅烧温度为650℃，煅烧1h，随后用冷水迅速冷却至室温，再研磨过200目筛，将其酸化，再碱化至溶液为中性，随后向其中加入氯化铵溶液，料液比为1：10，搅拌转速为175r/min，搅拌时间为15min，随后采用超声处理5min，再抽滤，干燥，即得改性高岭土尾矿。
本实施例的酸化，再碱化处理方法为先加入质量分数为50%硫酸处理14min，随后再加入氢氧化钠至溶液为中性。
本实施例的超声处理功率为300W，频率为32KHz。
本实施例的废弃贝壳粉采用废弃贝研磨至粒径为0.04mm。
实施例2.
本实施例的一种降低成本强度可改善的塑料制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将废弃聚苯乙烯泡沫、废弃纤维进行混合，加入到反应釜中，随后向其中加入去离子水中进行清洗26min，随后再加入质量分数为20%冰醋酸、10%氯化钠反应25min，随后再加入质量分数为20-30%氢氧化钠溶液，反应35min，随后再用去离子水清洗20min，过滤出滤液，再加入聚丙烯树脂，反应温度升为125℃，搅拌转速为135r/min，搅拌时间为25min，随后再加入秸秆纤维、改性高岭土尾矿，继续搅拌45min，得到混合物A；
步骤二，将步骤一得到混合物A、废弃贝壳粉，依次送入双螺杆挤出机中进行挤出、造粒，将颗粒置于烘箱中干燥65℃，干燥6h，再送入注塑机中进行注塑，即得本发明的降低成本强度可改善的塑料。
本实施例的废弃聚苯乙烯泡沫为丢弃食品保鲜包装泡沫材料。
本实施例的废弃纤维制备方法为将废弃回收的丙纶地毯，进行剪割，剪割长度为12mm。
本实施例的秸秆纤维为废弃小麦秸秆中提取出纤维。
本实施例的改性高岭土尾矿制备方法为将高岭土尾矿进行煅烧，煅烧温度为750℃，煅烧2h，随后用冷水迅速冷却至室温，再研磨过300目筛，将其酸化，再碱化至溶液为中性，随后向其中加入氯化铵溶液，料液比为1：20，搅拌转速为185r/min，搅拌时间为25min，随后采用超声处理7min，再抽滤，干燥，即得改性高岭土尾矿。
本实施例的酸化，再碱化处理方法为先加入质量分数为60%硫酸处理16min，随后再加入氢氧化钠至溶液为中性。
本实施例的超声处理功率为400W，频率为34KHz。
本实施例的废弃贝壳粉采用废弃贝研磨至粒径为0.06mm。
实施例3.
本实施例的一种降低成本强度可改善的塑料制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将废弃聚苯乙烯泡沫、废弃纤维进行混合，加入到反应釜中，随后向其中加入去离子水中进行清洗24min，随后再加入质量分数为15%冰醋酸、10%氯化钠反应25min，随后再加入质量分数为30%氢氧化钠溶液，反应35min，随后再用去离子水清洗20min，过滤出滤液，再加入聚丙烯树脂，反应温度升为125℃，搅拌转速为135r/min，搅拌时间为25min，随后再加入秸秆纤维、改性高岭土尾矿，继续搅拌45min，得到混合物A；
步骤二，将步骤一得到混合物A、废弃贝壳粉，依次送入双螺杆挤出机中进行挤出、造粒，将颗粒置于烘箱中干燥65℃，干燥6h，再送入注塑机中进行注塑，即得本发明的降低成本强度可改善的塑料。
本实施例的废弃聚苯乙烯泡沫为丢弃食品保鲜包装泡沫材料。
本实施例的废弃纤维制备方法为将废弃回收的丙纶地毯，进行剪割，剪割长度为12mm。
本实施例的秸秆纤维为废弃油菜秸秆中提取出纤维。
本实施例的改性高岭土尾矿制备方法为将高岭土尾矿进行煅烧，煅烧温度为700℃，煅烧1.5h，随后用冷水迅速冷却至室温，再研磨过250目筛，将其酸化，再碱化至溶液为中性，随后向其中加入氯化铵溶液，料液比为1：15，搅拌转速为180r/min，搅拌时间为20min，随后采用超声处理6min，再抽滤，干燥，即得改性高岭土尾矿。
本实施例的酸化，再碱化处理方法为先加入质量分数为55%硫酸处理15min，随后再加入氢氧化钠至溶液为中性。
本实施例的超声处理功率为350W，频率为33KHz。
本实施例的废弃贝壳粉采用废弃贝研磨至粒径为0.05mm。
对比例1.
与实施例3的材料及制备工艺基本相同，唯有不同的是未添加改性高岭土尾矿。
对比例2.
与实施例3的材料及制备工艺基本相同，唯有不同的是未添加废弃贝壳粉。
对比例3.
采用了中国专利文献（公开号：CN107778604A）公开了一种塑料绝缘高强度手机壳材料中实施例1的原料及方法。
实施例3及对比例1-3性能测试结果如下
屈服强度（MPa） 断裂强度（MPa）
实施例3 48.9 35.1
对比例1 41.1 30.5
对比例2 43.6 32.8
对比例3 40.2 30.4
从实施例3及对比例1-3得出，本发明实施例3相对于对比例3屈服强度，提高了8.7MPa，断裂强度提高了4.4MPa，同时改性高岭土尾矿、废弃贝壳粉对塑料屈服强度、断裂强度均有一定影响，此外本发明成本相比现有技术得到很大降低。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种降低成本强度可改善的塑料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，将废弃聚苯乙烯泡沫、废弃纤维进行混合，加入到反应釜中，随后向其中加入去离子水中进行清洗22-26min，随后再加入质量分数为10-20%冰醋酸、6-10%氯化钠反应15-25min，随后再加入质量分数为20-30%氢氧化钠溶液，反应25-35min，随后再用去离子水清洗10-20min，过滤出滤液，再加入聚丙烯树脂，反应温度升为115-125℃，搅拌转速为125-135r/min，搅拌时间为15-25min，随后再加入秸秆纤维、改性高岭土尾矿，继续搅拌35-45min，得到混合物A；
步骤二，将步骤一得到混合物A、废弃贝壳粉，依次送入双螺杆挤出机中进行挤出、造粒，将颗粒置于烘箱中干燥55-65℃，干燥4-6h，再送入注塑机中进行注塑，即得本发明的降低成本强度可改善的塑料。
2.根据权利要求1所述的一种降低成本强度可改善的塑料制备方法，其特征在于，所述废弃聚苯乙烯泡沫为丢弃食品保鲜包装泡沫材料。
3.根据权利要求1所述的一种降低成本强度可改善的塑料制备方法，其特征在于，所述废弃纤维制备方法为将废弃回收的丙纶地毯，进行剪割，剪割长度为8-12mm。
4.根据权利要求1所述的一种降低成本强度可改善的塑料制备方法，其特征在于，所述秸秆纤维为废弃水稻秸秆、小麦秸秆、油菜秸秆中的一种或多种的组合物中提取出纤维。
5.根据权利要求1所述的一种降低成本强度可改善的塑料制备方法，其特征在于，所述改性高岭土尾矿制备方法为将高岭土尾矿进行煅烧，煅烧温度为650-750℃，煅烧1-2h，随后用冷水迅速冷却至室温，再研磨过200-300目筛，将其酸化，再碱化至溶液为中性，随后向其中加入氯化铵溶液，料液比为1：（10-20），搅拌转速为175-185r/min，搅拌时间为15-25min，随后采用超声处理5-7min，再抽滤，干燥，即得改性高岭土尾矿。
6.根据权利要求5所述的一种降低成本强度可改善的塑料制备方法，其特征在于，所述酸化，再碱化处理方法为先加入质量分数为50-60%硫酸处理14-16min，随后再加入氢氧化钠至溶液为中性。
7.根据权利要求5所述的一种降低成本强度可改善的塑料制备方法，其特征在于，所述超声处理功率为300-400W，频率为32-34KHz。
8.根据权利要求7所述的一种降低成本强度可改善的塑料制备方法，其特征在于，所述超声处理功率为350W，频率为33KHz。
9.根据权利要求1所述的一种降低成本强度可改善的塑料制备方法，其特征在于，所述废弃贝壳粉采用废弃贝研磨至粒径为0.04-0.06mm。
10.根据权利要求9所述的一种降低成本强度可改善的塑料制备方法，其特征在于，所述废弃贝壳粉采用废弃贝研磨至粒径为0.05mm。
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