CN109401062A - 一种废旧纺织品/热塑性树脂复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种废旧纺织品/热塑性树脂复合材料及其制备方法，涉及高分子材料技术领域。本发明废旧纺织品/热塑性树脂复合材料由以下原料制成：废旧纺织品、聚丙烯树脂、天然橡胶、填充剂、热稳定剂、润滑剂、增韧剂、抗氧剂。本发明废旧纺织品/热塑性树脂复合材料以聚丙烯树脂、废旧纺织品、天然橡胶为基料，添加填充剂、热稳定剂、润滑剂、增韧剂、抗氧剂进行共混，制得的复合材料具有性能高、光泽度好、耐热性好等优点；制备过程无污染、安全环保，可实现循环再利用。

Description

一种废旧纺织品/热塑性树脂复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种废旧纺织品/热塑性树脂复合材料及其制备方法。
背景技术
近年来，随着我国经济的快速发展和工业化程度的不断提高，人们收入水平日益提高，对个性化、时尚化的追求促进了人们购买服装的热潮，过多的消费必带来大量废旧纺织品的产生，纺织品的使用周期急剧缩短，废旧纺织品呈逐年上升的趋势。然而，纺织原料用料的不断增加，造成了耕地面积锐减以及原料价格上涨等诸多问题。与此同时，更新换代产生的废旧纺织品回收再利用的效率却极低。造成了资源的极大浪费。据统计，我国废旧纺织品总产量已经超过了2000万t，其中，约有70％是合成纤维，这些纤维大多是不可再生纤维，并且可生物降解性差，对环境污染严重。综合利用率不足10％，过去，由于技术限制，大部分地区还采用焚烧、掩埋法来处理这些废弃纺织品，这意味着对环境造成了严重污染和负担。近年来，人们对绿色高效的废旧纺织品资源化利用进行研究与开发越来越重视。
如何提高这些废旧纺织品的回收利用率，制造高附加值的产品，已迫在眉睫。利用废旧纺织品制备高分子复合材料，不仅响应环保大趋势,还可以降低产品生产成本。
因此，研制一种废旧纺织品/热塑性树脂复合材料及其制备方法尤为重要。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供一种废旧纺织品/热塑性树脂复合材料及其制备方法。
为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：
一种废旧纺织品/热塑性树脂复合材料，所述废旧纺织品/热塑性树脂复合材料由以下重量份的原料制成：废旧纺织品20-35份、聚丙烯树脂45-60份、天然橡胶18-26份、填充剂12-22份、热稳定剂0.5-1.5份、润滑剂0.5-1.5份、增韧剂0.6-1.8份、抗氧剂0.6-1.8份。
优选的，所述废旧纺织品/热塑性树脂复合材料由以下重量份的原料制成：废旧纺织品25-32份、聚丙烯树脂50-56份、天然橡胶20-24份、填充剂15-20份、热稳定剂0.8-1.2份、润滑剂0.7-1.3份、增韧剂1-1.5份、抗氧剂0.9-1.5份。
优选的，所述废旧纺织品/热塑性树脂复合材料由以下重量份的原料制成：废旧纺织品27份、聚丙烯树脂53份、天然橡胶22份、填充剂17份、热稳定剂1份、润滑剂1份、增韧剂1.2份、抗氧剂1.2份。
优选的，所述聚丙烯树脂为熔融指数为0.5-50g/min的均聚聚丙烯、共聚聚丙烯中的一种。
优选的，所述填充剂为粒径4000-5000目、硅含量65-70％的滑石粉。
优选的，所述热稳定剂为双酚A及其缩聚物、有机锡、水滑石、复合型热稳定剂、硬脂酸盐中的一种。
优选的，所述增韧剂为密度为0.88-0.94g/cm3、在190℃/2.16Kg下熔融指数为5-30g/10min的甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯-辛烯共聚物、乙烯与甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯共聚物中的一种。
优选的，所述润滑剂为芥酸酰胺、油酸酰胺、中等分子量硅酮、单甘脂中的一种；所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、硫代二丙酸二(十八醇)酯中的一种。
优选的，所述废旧纺织品为废旧纯棉纺织品或废旧棉/聚酯混纺纺织品。
一种废旧纺织品/热塑性树脂复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、选取废旧纺织品原料，将废旧纺织品浸没于次氯酸钠水溶液中，控制浴比为1：22，在65℃下脱色22-25min，脱色处理后放入温度为100-110℃的烘箱中干燥7-10h，将干燥后的废旧纺织品粉碎至粒径为0.5-1mm，得到废旧纺织品粉；
S2、称取重量份的聚丙烯树脂、天然橡胶、填充剂、热稳定剂、润滑剂、增韧剂、抗氧剂，以及重量份的步骤S1制备的废旧纺织品粉，加入到转速为300-500r/min的混合机中，混合4-7min，得混合物料；
S3、将步骤S2制备的混合物料从喂料口加入双螺杆挤出机中经熔融、挤出、冷却、造粒，即可，其中，螺杆转速为100-300r/min，螺杆长径比为45，挤出机的温度为185-210℃，真空度为-0.08MPa。
本发明提供一种废旧纺织品/热塑性树脂复合材料及其制备方法，与现有技术相比优点在于：
本发明废旧纺织品/热塑性树脂复合材料以聚丙烯树脂、废旧纺织品、天然橡胶为基料，添加填充剂、热稳定剂、润滑剂、增韧剂、抗氧剂进行共混，制得的复合材料具有性能高、光泽度好、耐热性好等优点；本发明废旧纺织品/热塑性树脂复合材料的制备过程无污染、安全环保，可实现循环再利用，该复合材料能够作为汽车内饰零件、家居材料、各类箱包的内外装饰的原料，降低生产成本，形成新的废旧纺织品回收产业，可以很好地缓解废旧纺织品回收的压力。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明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作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：
本实施例废旧纺织品/热塑性树脂复合材料由以下重量份的原料制成：废旧纺织品20份、聚丙烯树脂45份、天然橡胶18份、填充剂12份、热稳定剂0.5份、润滑剂0.5份、增韧剂0.6份、抗氧剂0.6份；
其中，聚丙烯树脂为熔融指数为0.5-50g/min的均聚聚丙烯；填充剂为粒径4000目、硅含量65％的滑石粉；热稳定剂为双酚A及其缩聚物；增韧剂为密度为0.88-0.94g/cm3、在190℃/2.16Kg下熔融指数为5g/10min的甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯-辛烯共聚物；润滑剂为芥酸酰胺；抗氧剂为抗氧剂1010；废旧纺织品为废旧纯棉纺织品；
本实施例废旧纺织品/热塑性树脂复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、选取废旧纺织品原料，将废旧纺织品浸没于次氯酸钠水溶液中，控制浴比为1：22，在65℃下脱色22min，脱色处理后放入温度为100℃的烘箱中干燥7h，将干燥后的废旧纺织品粉碎至粒径为0.5mm，得到废旧纺织品粉；
S2、称取重量份的聚丙烯树脂、天然橡胶、填充剂、热稳定剂、润滑剂、增韧剂、抗氧剂，以及重量份的步骤S1制备的废旧纺织品粉，加入到转速为300r/min的混合机中，混合4min，得混合物料；
S3、将步骤S2制备的混合物料从喂料口加入双螺杆挤出机中经熔融、挤出、冷却、造粒，即可，其中，螺杆转速为100r/min，螺杆长径比为45，挤出机的温度为185℃，真空度为-0.08MPa。
实施例2：
本实施例废旧纺织品/热塑性树脂复合材料由以下重量份的原料制成：废旧纺织品35份、聚丙烯树脂60份、天然橡胶26份、填充剂22份、热稳定剂1.5份、润滑剂1.5份、增韧剂1.8份、抗氧剂1.8份；
其中，聚丙烯树脂为熔融指数为0.5-50g/min的共聚聚丙烯；填充剂为粒径5000目、硅含量70％的滑石粉；热稳定剂为有机锡；增韧剂为密度为0.88-0.94g/cm3、在190℃/2.16Kg下熔融指数为30g/10min的乙烯与甲基丙烯酸甲酯；润滑剂为油酸酰胺；抗氧剂为抗氧剂168；废旧纺织品为废旧棉/聚酯混纺纺织品；
本实施例废旧纺织品/热塑性树脂复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、选取废旧纺织品原料，将废旧纺织品浸没于次氯酸钠水溶液中，控制浴比为1：22，在65℃下脱色25min，脱色处理后放入温度为110℃的烘箱中干燥10h，将干燥后的废旧纺织品粉碎至粒径为1mm，得到废旧纺织品粉；
S2、称取重量份的聚丙烯树脂、天然橡胶、填充剂、热稳定剂、润滑剂、增韧剂、抗氧剂，以及重量份的步骤S1制备的废旧纺织品粉，加入到转速为500r/min的混合机中，混合7min，得混合物料；
S3、将步骤S2制备的混合物料从喂料口加入双螺杆挤出机中经熔融、挤出、冷却、造粒，即可，其中，螺杆转速为300r/min，螺杆长径比为45，挤出机的温度为210℃，真空度为-0.08MPa。
实施例3：
本实施例废旧纺织品/热塑性树脂复合材料由以下重量份的原料制成：废旧纺织品27份、聚丙烯树脂53份、天然橡胶22份、填充剂17份、热稳定剂1份、润滑剂1份、增韧剂1.2份、抗氧剂1.2份；
其中，聚丙烯树脂为熔融指数为0.5-50g/min的均聚聚丙烯；填充剂为粒径4500目、硅含量68％的滑石粉；热稳定剂为水滑石；增韧剂为密度为0.88-0.94g/cm3、在190℃/2.16Kg下熔融指数为20g/10min的丙烯酸丁酯共聚物；润滑剂为中等分子量硅酮；抗氧剂为硫代二丙酸二(十八醇)酯；废旧纺织品为废旧纯棉纺织品；
本实施例废旧纺织品/热塑性树脂复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、选取废旧纺织品原料，将废旧纺织品浸没于次氯酸钠水溶液中，控制浴比为1：22，在65℃下脱色24min，脱色处理后放入温度为105℃的烘箱中干燥9h，将干燥后的废旧纺织品粉碎至粒径为0.8mm，得到废旧纺织品粉；
S2、称取重量份的聚丙烯树脂、天然橡胶、填充剂、热稳定剂、润滑剂、增韧剂、抗氧剂，以及重量份的步骤S1制备的废旧纺织品粉，加入到转速为400r/min的混合机中，混合5min，得混合物料；
S3、将步骤S2制备的混合物料从喂料口加入双螺杆挤出机中经熔融、挤出、冷却、造粒，即可，其中，螺杆转速为200r/min，螺杆长径比为45，挤出机的温度为198℃，真空度为-0.08MPa。
实施例4：
本实施例废旧纺织品/热塑性树脂复合材料由以下重量份的原料制成：废旧纺织品25份、聚丙烯树脂50份、天然橡胶20份、填充剂15份、热稳定剂0.8份、润滑剂0.7份、增韧剂1份、抗氧剂0.9份；
其中，聚丙烯树脂为熔融指数为0.5-50g/min的共聚聚丙烯；填充剂为粒径4000-5000目、硅含量66％的滑石粉；热稳定剂为复合型热稳定剂；增韧剂为密度为0.88-0.94g/cm3、在190℃/2.16Kg下熔融指数为5-30g/10min的甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯-辛烯共聚物；润滑剂为单甘脂；抗氧剂为抗氧剂1010；废旧纺织品为废旧棉/聚酯混纺纺织品；
本实施例废旧纺织品/热塑性树脂复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、选取废旧纺织品原料，将废旧纺织品浸没于次氯酸钠水溶液中，控制浴比为1：22，在65℃下脱色23min，脱色处理后放入温度为103℃的烘箱中干燥8h，将干燥后的废旧纺织品粉碎至粒径为0.6mm，得到废旧纺织品粉；
S2、称取重量份的聚丙烯树脂、天然橡胶、填充剂、热稳定剂、润滑剂、增韧剂、抗氧剂，以及重量份的步骤S1制备的废旧纺织品粉，加入到转速为370r/min的混合机中，混合45min，得混合物料；
S3、将步骤S2制备的混合物料从喂料口加入双螺杆挤出机中经熔融、挤出、冷却、造粒，即可，其中，螺杆转速为180r/min，螺杆长径比为45，挤出机的温度为192℃，真空度为-0.08MPa。
实施例5：
本实施例废旧纺织品/热塑性树脂复合材料由以下重量份的原料制成：废旧纺织品32份、聚丙烯树脂56份、天然橡胶24份、填充剂20份、热稳定剂1.2份、润滑剂1.3份、增韧剂1.5份、抗氧剂1.5份；
其中，聚丙烯树脂为熔融指数为0.5-50g/min的均聚聚丙烯；填充剂为粒径4000-5000目、硅含量68％的滑石粉；热稳定剂为硬脂酸盐；增韧剂为密度为0.88-0.94g/cm3、在190℃/2.16Kg下熔融指数为5-30g/10min的乙烯与甲基丙烯酸甲酯；润滑剂为芥酸酰胺；抗氧剂为抗氧剂168；废旧纺织品为废旧纯棉纺织品；
本实施例废旧纺织品/热塑性树脂复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、选取废旧纺织品原料，将废旧纺织品浸没于次氯酸钠水溶液中，控制浴比为1：22，在65℃下脱色24min，脱色处理后放入温度为107℃的烘箱中干燥9h，将干燥后的废旧纺织品粉碎至粒径为0.8mm，得到废旧纺织品粉；
S2、称取重量份的聚丙烯树脂、天然橡胶、填充剂、热稳定剂、润滑剂、增韧剂、抗氧剂，以及重量份的步骤S1制备的废旧纺织品粉，加入到转速为450r/min的混合机中，混合6min，得混合物料；
S3、将步骤S2制备的混合物料从喂料口加入双螺杆挤出机中经熔融、挤出、冷却、造粒，即可，其中，螺杆转速为260r/min，螺杆长径比为45，挤出机的温度为205℃，真空度为-0.08MPa。
需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种废旧纺织品/热塑性树脂复合材料，其特征在于，所述废旧纺织品/热塑性树脂复合材料由以下重量份的原料制成：废旧纺织品20-35份、聚丙烯树脂45-60份、天然橡胶18-26份、填充剂12-22份、热稳定剂0.5-1.5份、润滑剂0.5-1.5份、增韧剂0.6-1.8份、抗氧剂0.6-1.8份。
2.根据权利要求1所述废旧纺织品/热塑性树脂复合材料，其特征在于，所述废旧纺织品/热塑性树脂复合材料由以下重量份的原料制成：废旧纺织品25-32份、聚丙烯树脂50-56份、天然橡胶20-24份、填充剂15-20份、热稳定剂0.8-1.2份、润滑剂0.7-1.3份、增韧剂1-1.5份、抗氧剂0.9-1.5份。
3.根据权利要求1所述废旧纺织品/热塑性树脂复合材料，其特征在于，所述废旧纺织品/热塑性树脂复合材料由以下重量份的原料制成：废旧纺织品27份、聚丙烯树脂53份、天然橡胶22份、填充剂17份、热稳定剂1份、润滑剂1份、增韧剂1.2份、抗氧剂1.2份。
4.根据权利要求1或2或3所述废旧纺织品/热塑性树脂复合材料，其特征在于，所述聚丙烯树脂为熔融指数为0.5-50g/min的均聚聚丙烯、共聚聚丙烯中的一种。
5.根据权利要求1或2或3所述废旧纺织品/热塑性树脂复合材料，其特征在于，所述填充剂为粒径4000-5000目、硅含量65-70％的滑石粉。
6.根据权利要求1或2或3所述废旧纺织品/热塑性树脂复合材料，其特征在于，所述热稳定剂为双酚A及其缩聚物、有机锡、水滑石、复合型热稳定剂、硬脂酸盐中的一种。
7.根据权利要求1或2或3所述废旧纺织品/热塑性树脂复合材料，其特征在于，所述增韧剂为密度为0.88-0.94g/cm3、在190℃/2.16Kg下熔融指数为5-30g/10min的甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯-辛烯共聚物、乙烯与甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯共聚物中的一种。
8.根据权利要求1或2或3所述废旧纺织品/热塑性树脂复合材料，其特征在于，所述润滑剂为芥酸酰胺、油酸酰胺、中等分子量硅酮、单甘脂中的一种；所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、硫代二丙酸二(十八醇)酯中的一种。
9.根据权利要求1或2或3所述废旧纺织品/热塑性树脂复合材料，其特征在于，所述废旧纺织品为废旧纯棉纺织品或废旧棉/聚酯混纺纺织品。
10.一种如权利要求1-9任一所述废旧纺织品/热塑性树脂复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、选取废旧纺织品原料，将废旧纺织品浸没于次氯酸钠水溶液中，控制浴比为1：22，在65℃下脱色22-25min，脱色处理后放入温度为100-110℃的烘箱中干燥7-10h，将干燥后的废旧纺织品粉碎至粒径为0.5-1mm，得到废旧纺织品粉；
S2、称取重量份的聚丙烯树脂、天然橡胶、填充剂、热稳定剂、润滑剂、增韧剂、抗氧剂，以及重量份的步骤S1制备的废旧纺织品粉，加入到转速为300-500r/min的混合机中，混合4-7min，得混合物料；
S3、将步骤S2制备的混合物料从喂料口加入双螺杆挤出机中经熔融、挤出、冷却、造粒，即可，其中，螺杆转速为100-300r/min，螺杆长径比为45，挤出机的温度为185-210℃，真空度为-0.08MPa。
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