CN110615993A - 一种利用废旧塑料生产耐磨高强度塑料颗粒 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用废旧塑料生产耐磨高强度塑料颗粒，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、废旧塑料的前处理，步骤S2、聚3,5‑二氨基‑1H‑吡唑‑4‑羧酸烯丙酯2,3,5,6‑四氟对苯二甲酸酰胺的制备，步骤S3、塑料颗粒的成型。本发明还公开了采用所述利用废旧塑料生产耐磨高强度塑料颗粒工艺生产的塑料颗粒。本发明公开的塑料颗粒能环保安全、高效、快捷地实现废旧塑料的资源回收再利用，并能变废为宝，制成强度高，耐磨性优异，耐候性和性能稳定好的塑料颗粒，同时具有较高的经济价值、社会价值和生态价值。

Description

一种利用废旧塑料生产耐磨高强度塑料颗粒
技术领域
本发明涉及废旧塑料回收再利用技术领域，尤其涉及一种利用废旧塑料生产耐磨高强度塑料颗粒工艺。
背景技术
目前，塑料工业迅猛发展，给人们的生活带来了诸多方便，但与此同时也带来了废弃塑料及垃圾废塑料引起的一系列社会问题。塑料制品的应用已深入到社会的每个角落，从工业生产到衣食住行，塑料制品无处不在。人们开始发现，塑料垃圾已经悄悄地向我们涌来，严重影响着我们的身体健康和生活环境，如一些农用土地因废弃地膜的影响而开始减产，废塑料引发的“白色污染”开始让人们头痛，不腐烂不分解的餐盒无法有效回收，生活用塑料垃圾无从下手处理。塑料废弃物剧增及由此引起的社会和环境问题摆在了人们面前，摆在了全世界人们生活生存的地方。进行废旧塑料的回收再利用是实现节能减排，走可持续发展之路的必要途径。
塑料颗粒是通过造粒工序是将高聚物树脂等原料与各种添加剂、助剂，经过加工生产制备的一类加工业的半成品，也是挤出、注塑、中空吹塑、发泡等成型加工生产的原材料。日常生活中，塑料颗粒可用来制造各种塑料袋、桶、盆、玩具、家具、文具等生活用具及各种塑料制品。机械工业方面，塑料颗粒经特殊配方后，可用于制造机器零部件：各种形式的轴承、齿轮、凸轮、异轮、密封环、各种叶片、各种水泵叶轮等。如果将废旧塑料回收再利用制备成塑料颗粒，不仅解决了废旧塑料带来的“白色污染”问题，还可以制成应用广泛，需求量大的塑料颗粒材料，实现变废为宝。
现有技术中的塑料颗粒的生产方法工艺较为复杂，生产效率和成品合格率低，耗能大，二次污染严重，普遍韧性差，且放置一段时间会变脆，容易开裂，质量不稳定，成本高，导致使用寿命短；在储存、加工和日常使用过程中，会受热、光和氧等作用而极易发生老化降解，严重影响制品的寿命。另外，废旧塑料即使是当前较先进的分选其杂质度都超过5％，杂质的存在影响回收利用塑料时的相容性，会降低制成的塑料颗粒的力学性能。
因此，寻求更为合适的利用废旧塑料生产耐磨高强度塑料颗粒工艺显得尤为重要，对废旧塑料的回收利用和促进塑料颗粒的发展具有非常重要的意义。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种利用废旧塑料生产耐磨高强度塑料颗粒工艺，该工艺采用废旧塑料为主要原料，生产成本低、经济效益高；生产工艺过程简单可控，劳动强度低，污染小，符合可持续发展理念，值得推广；生产效率和成品合格率高，可实现连续规模化生产；能环保安全、高效、快捷地实现废旧塑料的资源回收再利用，并能变废为宝，制成强度高，耐磨性优异，耐候性和性能稳定好的塑料颗粒，同时具有较高的经济价值、社会价值和生态价值。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种利用废旧塑料生产耐磨高强度塑料颗粒工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、废旧塑料的前处理：将收集的废旧塑料制品破碎成最大长度不超过3-5cm的碎块，将塑料碎块加入沸水中煮沸20-30min，冷却后取出塑料碎块，后将塑料碎快与清洗剂混合，放入球磨机中在300-400r/min转速下球磨100-130min，球磨后向混合物中加入混合物重量30-50倍的水搅拌均匀，在50-70℃下超声清洗20-30min，清洗后离心，取沉淀物，用水清洗，后置于110-120℃的真空干燥箱中干燥至恒重，再粉碎过20-40目筛，得到废旧塑料粉；
步骤S2、聚3,5-二氨基-1H-吡唑-4-羧酸烯丙酯2,3,5,6-四氟对苯二甲酸酰胺的制备：将3,5-二氨基-1H-吡唑-4-羧酸烯丙酯、2,3,5,6-四氟对苯二甲酸溶于高沸点溶剂中形成溶液，然后加入催化剂和阻聚剂，搅拌20-30分钟后得到混合料，然后将混合料转入到已经过氮气或惰性气体保压处理的反应釜中，在常压下120-130℃下搅拌反应2-4小时，然后减压至50-100Pa，升温至270-285℃，保温保压进行搅拌反应15-22小时，反应结束后，自然冷却至室温，然后在质量分数为2-5％的氢氧化钠水溶液中沉出，后用乙醇洗涤产物3-6次，最后旋蒸除去乙醇，得到聚3,5-二氨基-1H-吡唑-4-羧酸烯丙酯2,3,5,6-四氟对苯二甲酸酰胺。
步骤S3、塑料颗粒的成型：将经过步骤S1制成的废旧塑料粉、经过步骤S2制成的聚3,5-二氨基-1H-吡唑-4-羧酸烯丙酯2,3,5,6-四氟对苯二甲酸酰胺、玄武岩纤维、聚芳酰胺纤维、超支化环氧树脂、光引发剂、无机填料、核桃壳粉、钛酸酯偶联剂加入捏合机中捏合10-20分钟，控制出料温度为90-110℃，得到混合料；然后将混合料放入注塑机的加料口，经熔融后借助螺杆的推力以高压快速注入模腔内，待冷却固化后开模，再依次经过冷却，切粒机切割后即得所述塑料颗粒。
进一步地，步骤S1中所述清洁剂是由如下重量份的各原料混合均匀后制成：十二烷基苯磺酸钠5-10份、卵磷脂10-15份、脂肪酸山梨坦5-10份、水30-40份。
进一步地，步骤S1中所述塑料碎快、清洗剂的质量比为(5-8):1。
进一步地，步骤S2中所述3,5-二氨基-1H-吡唑-4-羧酸烯丙酯、2,3,5,6-四氟对苯二甲酸、高沸点溶剂、催化剂、阻聚剂的质量比为1:1.3:(6-10):(0.3-0.5):0.1。
进一步地，所述高沸点溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲亚砜、N,N-二甲基乙酰胺中的至少一种。
进一步地，所述阻聚剂选自四氯苯醌、l,4-萘醌、甲基氢醌、对羟基苯甲醚中的至少一种。
较佳地，所述催化剂为硫代膦酸酯、硫代磷酰胺、亚磷酸中的至少一种。
较佳地，所述惰性气体选自氦气、氖气、氩气中的一种。
进一步地，步骤S3中所述废旧塑料粉、聚3,5-二氨基-1H-吡唑-4-羧酸烯丙酯2,3,5,6-四氟对苯二甲酸酰胺、玄武岩纤维、聚芳酰胺纤维、超支化环氧树脂、光引发剂、无机填料、核桃壳粉、钛酸酯偶联剂的质量比为(40-60):(15-20):(5-10):(5-10):(10-15):(1-3):(3-6):(2-5):(1-3)。
优选地，所述钛酸酯偶联剂为钛酸酯偶联剂QX-401。
较佳地，所述光引发剂为安息香、安息香乙醚、安息香异丁醚中的至少一种。
较佳地，所述无机填料为粉煤灰、火山灰粉、膨润土、水辉石中的至少一种。
较佳地，所述注塑机的螺杆转速为70-80r/min；注塑机的螺杆长径比为13:15，注塑机的加料段温度控制在210-260℃；输料段的温度控制在240-270℃；注射段温度控制在260-290℃；喷嘴温度控制在260-280℃；模具温度控制在78-90℃。
进一步地，所述步骤S3的以高压快速注入模腔内时，高压控制在80-98MPa，背压为1-2MPa。
本发明的另一个目的在于提供一种通过利用废旧塑料生产耐磨高强度塑料颗粒工艺生产的耐磨高强度塑料颗粒。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
(1)本发明提供的一种利用废旧塑料生产耐磨高强度塑料颗粒工艺，该工艺采用废旧塑料为主要原料，生产成本低、经济效益高；生产工艺过程简单可控，劳动强度低，污染小，符合可持续发展理念，值得推广；生产效率和成品合格率高，可实现连续规模化生产；能环保安全、高效、快捷地实现废旧塑料的资源回收再利用。
(2)本发明提供的一种利用废旧塑料生产耐磨高强度塑料颗粒工艺，能变废为宝，将废旧的塑料制品制成强度高，耐磨性优异，耐候性和性能稳定好的塑料颗粒，同时具有较高的经济价值、社会价值和生态价值。
(3)本发明提供的一种利用废旧塑料生产耐磨高强度塑料颗粒工艺，添加聚3,5-二氨基-1H-吡唑-4-羧酸烯丙酯2,3,5,6-四氟对苯二甲酸酰胺，引入氟苯结构，使得材料耐候性和耐腐蚀性能更强，引入吡唑结构，进一步改善材料的耐紫外老化性能和阻燃性。
(4)本发明提供的一种利用废旧塑料生产耐磨高强度塑料颗粒工艺，解决了现有产品质量指标不稳定，模量低，塑性差，氧化诱导时间短，杂质多等质量问题，可以节能、大幅度的降低生产成本、提高生产效率、降低劳动强度、实现连续化生产、没有臭味、降低噪音、没有污水排放的塑料颗粒。
(5)本发明提供的一种利用废旧塑料生产耐磨高强度塑料颗粒工艺，添加的超支化环氧树脂能粘结各成分，使得材料结构更加紧凑，进一步提高材料的综合性能，玄武岩纤维、聚芳酰胺纤维同时加入，有利于改善材料的机械力学性能。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。本发明实施例中的所述超支化环氧树脂为超支化环氧树脂G2′为预先制备，其制备方法参考：超支化环氧树脂的合成与表征，张建科，陈立新，吕红映，材料研制与机理；所述其他原料均为商业购买；所述废旧塑料为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯中的至少一种。
实施例1
一种利用废旧塑料生产耐磨高强度塑料颗粒工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、废旧塑料的前处理：将收集的废旧塑料制品破碎成最大长度不超过3cm的碎块，将塑料碎块加入沸水中煮沸20min，冷却后取出塑料碎块，后将塑料碎快与清洗剂混合，放入球磨机中在300r/min转速下球磨100min，球磨后向混合物中加入混合物重量30倍的水搅拌均匀，在50℃下超声清洗20min，清洗后离心，取沉淀物，用水清洗，后置于110℃的真空干燥箱中干燥至恒重，再粉碎过20目筛，得到废旧塑料粉；所述清洁剂是由如下重量份的各原料混合均匀后制成：十二烷基苯磺酸钠5份、卵磷脂10份、脂肪酸山梨坦5份、水30份；所述塑料碎快、清洗剂的质量比为5:1；
步骤S2、聚3,5-二氨基-1H-吡唑-4-羧酸烯丙酯2,3,5,6-四氟对苯二甲酸酰胺的制备：将3,5-二氨基-1H-吡唑-4-羧酸烯丙酯1kg、2,3,5,6-四氟对苯二甲酸1.3kg溶于N,N-二甲基甲酰胺6kg中形成溶液，然后加入硫代膦酸酯0.3kg和四氯苯醌0.1kg，搅拌20分钟后得到混合料，然后将混合料转入到已经过氮气保压处理的反应釜中，在常压下120-130℃下搅拌反应2小时，然后减压至50Pa，升温至270℃，保温保压进行搅拌反应15小时，反应结束后，自然冷却至室温，然后在质量分数为2％的氢氧化钠水溶液中沉出，后用乙醇洗涤产物3次，最后旋蒸除去乙醇，得到聚3,5-二氨基-1H-吡唑-4-羧酸烯丙酯2,3,5,6-四氟对苯二甲酸酰胺；
步骤S3、塑料颗粒的成型：将经过步骤S1制成的废旧塑料粉400g、经过步骤S2制成的聚3,5-二氨基-1H-吡唑-4-羧酸烯丙酯2,3,5,6-四氟对苯二甲酸酰胺150g、玄武岩纤维50g、聚芳酰胺纤维50g、超支化环氧树脂100g、安息香10g、粉煤灰30g、核桃壳粉20g、钛酸酯偶联剂QX-40110g加入捏合机中捏合10分钟，控制出料温度为90℃，得到混合料；然后将混合料放入注塑机的加料口，经熔融后借助螺杆的推力以高压快速注入模腔内，待冷却固化后开模，再依次经过冷却，切粒机切割后即得所述塑料颗粒；所述注塑机的螺杆转速为70r/min；注塑机的螺杆长径比为13:15，注塑机的加料段温度控制在210℃；输料段的温度控制在240℃；注射段温度控制在260℃；喷嘴温度控制在260℃；模具温度控制在78℃；所述步骤S3的以高压快速注入模腔内时，高压控制在80MPa，背压为1MPa。
一种通过利用废旧塑料生产耐磨高强度塑料颗粒工艺生产的耐磨高强度塑料颗粒。
实施例2
一种利用废旧塑料生产耐磨高强度塑料颗粒工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、废旧塑料的前处理：将收集的废旧塑料制品破碎成最大长度不超过3.5cm的碎块，将塑料碎块加入沸水中煮沸22min，冷却后取出塑料碎块，后将塑料碎快与清洗剂混合，放入球磨机中在320r/min转速下球磨110min，球磨后向混合物中加入混合物重量35倍的水搅拌均匀，在55℃下超声清洗22min，清洗后离心，取沉淀物，用水清洗，后置于113℃的真空干燥箱中干燥至恒重，再粉碎过25目筛，得到废旧塑料粉；所述清洁剂是由如下重量份的各原料混合均匀后制成：十二烷基苯磺酸钠6.5份、卵磷脂12份、脂肪酸山梨坦6.5份、水32份；所述塑料碎快、清洗剂的质量比为6:1；
步骤S2、聚3,5-二氨基-1H-吡唑-4-羧酸烯丙酯2,3,5,6-四氟对苯二甲酸酰胺的制备：将3,5-二氨基-1H-吡唑-4-羧酸烯丙酯1kg、2,3,5,6-四氟对苯二甲酸1.3kg溶于N-甲基吡咯烷酮7.5kg中形成溶液，然后加入硫代磷酰胺0.35kg和l,4-萘醌0.1kg，搅拌22分钟后得到混合料，然后将混合料转入到已经过氦气保压处理的反应釜中，在常压下122℃下搅拌反应2.5小时，然后减压至60Pa，升温至273℃，保温保压进行搅拌反应16小时，反应结束后，自然冷却至室温，然后在质量分数为3％的氢氧化钠水溶液中沉出，后用乙醇洗涤产物4次，最后旋蒸除去乙醇，得到聚3,5-二氨基-1H-吡唑-4-羧酸烯丙酯2,3,5,6-四氟对苯二甲酸酰胺。
步骤S3、塑料颗粒的成型：将经过步骤S1制成的废旧塑料粉450g、经过步骤S2制成的聚3,5-二氨基-1H-吡唑-4-羧酸烯丙酯2,3,5,6-四氟对苯二甲酸酰胺165g、玄武岩纤维65g、聚芳酰胺纤维65g、超支化环氧树脂115g、安息香乙醚15g、火山灰粉40g、核桃壳粉25g、钛酸酯偶联剂QX-40115g加入捏合机中捏合12分钟，控制出料温度为95℃，得到混合料；然后将混合料放入注塑机的加料口，经熔融后借助螺杆的推力以高压快速注入模腔内，待冷却固化后开模，再依次经过冷却，切粒机切割后即得所述塑料颗粒；所述注塑机的螺杆转速为73r/min；注塑机的螺杆长径比为13:15，注塑机的加料段温度控制在230℃；输料段的温度控制在250℃；注射段温度控制在270℃；喷嘴温度控制在265℃；模具温度控制在82℃；所述步骤S3的以高压快速注入模腔内时，高压控制在83MPa，背压为1.3MPa。
一种通过利用废旧塑料生产耐磨高强度塑料颗粒工艺生产的耐磨高强度塑料颗粒。
实施例3
一种利用废旧塑料生产耐磨高强度塑料颗粒工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、废旧塑料的前处理：将收集的废旧塑料制品破碎成最大长度不超过4cm的碎块，将塑料碎块加入沸水中煮沸25min，冷却后取出塑料碎块，后将塑料碎快与清洗剂混合，放入球磨机中在350r/min转速下球磨115min，球磨后向混合物中加入混合物重量40倍的水搅拌均匀，在60℃下超声清洗25min，清洗后离心，取沉淀物，用水清洗，后置于115℃的真空干燥箱中干燥至恒重，再粉碎过30目筛，得到废旧塑料粉；所述清洁剂是由如下重量份的各原料混合均匀后制成：十二烷基苯磺酸钠8份、卵磷脂13份、脂肪酸山梨坦8份、水35份；所述塑料碎快、清洗剂的质量比为6.5:1；
步骤S2、聚3,5-二氨基-1H-吡唑-4-羧酸烯丙酯2,3,5,6-四氟对苯二甲酸酰胺的制备：将3,5-二氨基-1H-吡唑-4-羧酸烯丙酯1kg、2,3,5,6-四氟对苯二甲酸1.3kg溶于二甲亚砜8kg中形成溶液，然后加入亚磷酸0.4kg和甲基氢醌0.1kg，搅拌25分钟后得到混合料，然后将混合料转入到已经过氦气保压处理的反应釜中，在常压下125℃下搅拌反应3小时，然后减压至80Pa，升温至278℃，保温保压进行搅拌反应19小时，反应结束后，自然冷却至室温，然后在质量分数为3.5％的氢氧化钠水溶液中沉出，后用乙醇洗涤产物5次，最后旋蒸除去乙醇，得到聚3,5-二氨基-1H-吡唑-4-羧酸烯丙酯2,3,5,6-四氟对苯二甲酸酰胺；
步骤S3、塑料颗粒的成型：将经过步骤S1制成的废旧塑料粉500g、经过步骤S2制成的聚3,5-二氨基-1H-吡唑-4-羧酸烯丙酯2,3,5,6-四氟对苯二甲酸酰胺175g、玄武岩纤维75g、聚芳酰胺纤维78g、超支化环氧树脂130g、安息香异丁醚20g、膨润土45g、核桃壳粉35g、钛酸酯偶联剂QX-40120g加入捏合机中捏合15分钟，控制出料温度为100℃，得到混合料；然后将混合料放入注塑机的加料口，经熔融后借助螺杆的推力以高压快速注入模腔内，待冷却固化后开模，再依次经过冷却，切粒机切割后即得所述塑料颗粒；所述注塑机的螺杆转速为75r/min；注塑机的螺杆长径比为13:15，注塑机的加料段温度控制在240℃；输料段的温度控制在255℃；注射段温度控制在275℃；喷嘴温度控制在270℃；模具温度控制在83℃；所述步骤S3的以高压快速注入模腔内时，高压控制在88MPa，背压为1.5MPa。
一种通过利用废旧塑料生产耐磨高强度塑料颗粒工艺生产的耐磨高强度塑料颗粒。
实施例4
一种利用废旧塑料生产耐磨高强度塑料颗粒工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、废旧塑料的前处理：将收集的废旧塑料制品破碎成最大长度不超过4.5cm的碎块，将塑料碎块加入沸水中煮沸28min，冷却后取出塑料碎块，后将塑料碎快与清洗剂混合，放入球磨机中在390r/min转速下球磨125min，球磨后向混合物中加入混合物重量47倍的水搅拌均匀，在68℃下超声清洗27min，清洗后离心，取沉淀物，用水清洗，后置于118℃的真空干燥箱中干燥至恒重，再粉碎过35目筛，得到废旧塑料粉；所述清洁剂是由如下重量份的各原料混合均匀后制成：十二烷基苯磺酸钠9份、卵磷脂14份、脂肪酸山梨坦9份、水39份；所述塑料碎快、清洗剂的质量比为7.5:1；
步骤S2、聚3,5-二氨基-1H-吡唑-4-羧酸烯丙酯2,3,5,6-四氟对苯二甲酸酰胺的制备：将3,5-二氨基-1H-吡唑-4-羧酸烯丙酯1kg、2,3,5,6-四氟对苯二甲酸1.3kg溶于高沸点溶剂9kg中形成溶液，然后加入催化剂0.45kg和阻聚剂0.1kg，搅拌28分钟后得到混合料，然后将混合料转入到已经过氖气保压处理的反应釜中，在常压下128℃下搅拌反应3.7小时，然后减压至90Pa，升温至283℃，保温保压进行搅拌反应21小时，反应结束后，自然冷却至室温，然后在质量分数为4.5％的氢氧化钠水溶液中沉出，后用乙醇洗涤产物5次，最后旋蒸除去乙醇，得到聚3,5-二氨基-1H-吡唑-4-羧酸烯丙酯2,3,5,6-四氟对苯二甲酸酰胺；所述高沸点溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲亚砜、N,N-二甲基乙酰胺按质量比1:2:4:6混合而成；所述阻聚剂为四氯苯醌、l,4-萘醌、甲基氢醌、对羟基苯甲醚按质量比1:3:2混合而成；所述催化剂为硫代膦酸酯、硫代磷酰胺、亚磷酸按质量比1:3:5混合而成。
步骤S3、塑料颗粒的成型：将经过步骤S1制成的废旧塑料粉550g、经过步骤S2制成的聚3,5-二氨基-1H-吡唑-4-羧酸烯丙酯2,3,5,6-四氟对苯二甲酸酰胺190g、玄武岩纤维95g、聚芳酰胺纤维98g、超支化环氧树脂145g、光引发剂28g、无机填料55g、核桃壳粉45g、钛酸酯偶联剂QX-40129g加入捏合机中捏合19分钟，控制出料温度为108℃，得到混合料；然后将混合料放入注塑机的加料口，经熔融后借助螺杆的推力以高压快速注入模腔内，待冷却固化后开模，再依次经过冷却，切粒机切割后即得所述塑料颗粒；所述光引发剂为安息香、安息香乙醚、安息香异丁醚按质量比1:3:5混合而成；所述无机填料为粉煤灰、火山灰粉、膨润土、水辉石按质量比1:1:4:3混合而成；所述注塑机的螺杆转速为78r/min；注塑机的螺杆长径比为13:15，注塑机的加料段温度控制在250℃；输料段的温度控制在265℃；注射段温度控制在285℃；喷嘴温度控制在275℃；模具温度控制在88℃；所述步骤S3的以高压快速注入模腔内时，高压控制在97MPa，背压为1.9MPa。
一种通过利用废旧塑料生产耐磨高强度塑料颗粒工艺生产的耐磨高强度塑料颗粒。
实施例5
一种利用废旧塑料生产耐磨高强度塑料颗粒工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、废旧塑料的前处理：将收集的废旧塑料制品破碎成最大长度不超过5cm的碎块，将塑料碎块加入沸水中煮沸30min，冷却后取出塑料碎块，后将塑料碎快与清洗剂混合，放入球磨机中在400r/min转速下球磨130min，球磨后向混合物中加入混合物重量50倍的水搅拌均匀，在70℃下超声清洗30min，清洗后离心，取沉淀物，用水清洗，后置于120℃的真空干燥箱中干燥至恒重，再粉碎过40目筛，得到废旧塑料粉；所述清洁剂是由如下重量份的各原料混合均匀后制成：十二烷基苯磺酸钠10份、卵磷脂15份、脂肪酸山梨坦10份、水40份；所述塑料碎快、清洗剂的质量比为8:1；
步骤S2、聚3,5-二氨基-1H-吡唑-4-羧酸烯丙酯2,3,5,6-四氟对苯二甲酸酰胺的制备：将3,5-二氨基-1H-吡唑-4-羧酸烯丙酯1kg、2,3,5,6-四氟对苯二甲酸1.3kg溶于N,N-二甲基乙酰胺9.5kg中形成溶液，然后加入硫代磷酰胺0.48g和对羟基苯甲醚0.1kg，搅拌30分钟后得到混合料，然后将混合料转入到已经过氮气保压处理的反应釜中，在常压下130℃下搅拌反应4小时，然后减压至100Pa，升温至285℃，保温保压进行搅拌反应22小时，反应结束后，自然冷却至室温，然后在质量分数为5％的氢氧化钠水溶液中沉出，后用乙醇洗涤产物6次，最后旋蒸除去乙醇，得到聚3,5-二氨基-1H-吡唑-4-羧酸烯丙酯2,3,5,6-四氟对苯二甲酸酰胺。
步骤S3、塑料颗粒的成型：将经过步骤S1制成的废旧塑料粉600g、经过步骤S2制成的聚3,5-二氨基-1H-吡唑-4-羧酸烯丙酯2,3,5,6-四氟对苯二甲酸酰胺200g、玄武岩纤维100g、聚芳酰胺纤维100g、超支化环氧树脂150g、安息香30g、水辉石60g、核桃壳粉50g、钛酸酯偶联剂QX-40130g加入捏合机中捏合20分钟，控制出料温度为110℃，得到混合料；然后将混合料放入注塑机的加料口，经熔融后借助螺杆的推力以高压快速注入模腔内，待冷却固化后开模，再依次经过冷却，切粒机切割后即得所述塑料颗粒；所述注塑机的螺杆转速为80r/min；注塑机的螺杆长径比为13:15，注塑机的加料段温度控制在260℃；输料段的温度控制在270℃；注射段温度控制在290℃；喷嘴温度控制在280℃；模具温度控制在90℃；所述步骤S3的以高压快速注入模腔内时，高压控制在98MPa，背压为2MPa。
一种通过利用废旧塑料生产耐磨高强度塑料颗粒工艺生产的耐磨高强度塑料颗粒。
对比例1
本例提供一种利用废旧塑料生产耐磨高强度塑料颗粒工艺，与实施例1基本相同，不同的是步骤S3中没有添加聚3,5-二氨基-1H-吡唑-4-羧酸烯丙酯2,3,5,6-四氟对苯二甲酸酰胺。
对比例2
本例提供一种利用废旧塑料生产耐磨高强度塑料颗粒工艺，与实施例1基本相同，不同的是步骤S3中没有添加玄武岩纤维。
对比例3
本例提供一种利用废旧塑料生产耐磨高强度塑料颗粒工艺，与实施例1基本相同，不同的是步骤S3中没有添加聚芳酰胺纤维。
对比例4
本例提供一种利用废旧塑料生产耐磨高强度塑料颗粒工艺，与实施例1基本相同，不同的是步骤S3中没有添加超支化环氧树脂。
对比例5
本例提供一种利用废旧塑料生产耐磨高强度塑料颗粒工艺，与实施例1基本相同，不同的是步骤S3中没有添加核桃壳粉。
对比例6
本例提供一种市售塑料颗粒，主要成分为PVC。
为了进一步说明本发明实施例中所涉及的利用废旧塑料生产耐磨高强度塑料颗粒工艺的有益技术效果，对以上实施例1-5及对比例1-6所述的料颗粒进行性能测试，测试结果和测试方法见表1。
表1
从表1可以看出，本发明实施例公开的塑料颗粒拉伸强度均≥54.3MPa，耐冲击性能均≥333J/M、极限氧指数均≥37.7％、动摩擦系数均≥2.5；而对比例中的塑料颗粒拉伸强度均≤45.4MPa，耐冲击性能均≤322J/M、极限氧指数均≤32.8％、动摩擦系数均≤2.0℃。可见，聚3,5-二氨基-1H-吡唑-4-羧酸烯丙酯2,3,5,6-四氟对苯二甲酸酰胺、玄武岩纤维、聚芳酰胺纤维、超支化环氧树脂、核桃壳粉对改善材料的机械力学性能，耐冲击性能，耐火阻燃性能和耐磨性能均有利，各组分协同作用，使得本发明实施例公开的塑料颗粒机械力学性能，耐冲击性能，耐火阻燃性能和耐磨性能更佳。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种利用废旧塑料生产耐磨高强度塑料颗粒，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、废旧塑料的前处理：将收集的废旧塑料制品破碎成最大长度不超过3-5cm的碎块，将塑料碎块加入沸水中煮沸20-30min，冷却后取出塑料碎块，后将塑料碎快与清洗剂混合，放入球磨机中在300-400r/min转速下球磨100-130min，球磨后向混合物中加入混合物重量30-50倍的水搅拌均匀，在50-70℃下超声清洗20-30min，清洗后离心，取沉淀物，用水清洗，后置于110-120℃的真空干燥箱中干燥至恒重，再粉碎过20-40目筛，得到废旧塑料粉；
步骤S2、聚3,5-二氨基-1H-吡唑-4-羧酸烯丙酯2,3,5,6-四氟对苯二甲酸酰胺的制备：将3,5-二氨基-1H-吡唑-4-羧酸烯丙酯、2,3,5,6-四氟对苯二甲酸溶于高沸点溶剂中形成溶液，然后加入催化剂和阻聚剂，搅拌20-30分钟后得到混合料，然后将混合料转入到已经过氮气或惰性气体保压处理的反应釜中，在常压下120-130℃下搅拌反应2-4小时，然后减压至50-100Pa，升温至270-285℃，保温保压进行搅拌反应15-22小时，反应结束后，自然冷却至室温，然后在质量分数为2-5％的氢氧化钠水溶液中沉出，后用乙醇洗涤产物3-6次，最后旋蒸除去乙醇，得到聚3,5-二氨基-1H-吡唑-4-羧酸烯丙酯2,3,5,6-四氟对苯二甲酸酰胺。
步骤S3、塑料颗粒的成型：将经过步骤S1制成的废旧塑料粉、经过步骤S2制成的聚3,5-二氨基-1H-吡唑-4-羧酸烯丙酯2,3,5,6-四氟对苯二甲酸酰胺、玄武岩纤维、聚芳酰胺纤维、超支化环氧树脂、光引发剂、无机填料、核桃壳粉、钛酸酯偶联剂加入捏合机中捏合10-20分钟，控制出料温度为90-110℃，得到混合料；然后将混合料放入注塑机的加料口，经熔融后借助螺杆的推力以高压快速注入模腔内，待冷却固化后开模，再依次经过冷却，切粒机切割后即得所述塑料颗粒。
2.根据权利要求1所述的利用废旧塑料生产耐磨高强度塑料颗粒，其特征在于，步骤S1中所述清洁剂是由如下重量份的各原料混合均匀后制成：十二烷基苯磺酸钠5-10份、卵磷脂10-15份、脂肪酸山梨坦5-10份、水30-40份；步骤S1中所述塑料碎快、清洗剂的质量比为(5-8):1。
3.根据权利要求1所述的利用废旧塑料生产耐磨高强度塑料颗粒，其特征在于，步骤S2中所述3,5-二氨基-1H-吡唑-4-羧酸烯丙酯、2,3,5,6-四氟对苯二甲酸、高沸点溶剂、催化剂、阻聚剂的质量比为1:1.3:(6-10):(0.3-0.5):0.1。
4.根据权利要求1所述的利用废旧塑料生产耐磨高强度塑料颗粒，其特征在于，所述高沸点溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲亚砜、N,N-二甲基乙酰胺中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的利用废旧塑料生产耐磨高强度塑料颗粒，其特征在于，所述阻聚剂选自四氯苯醌、l,4-萘醌、甲基氢醌、对羟基苯甲醚中的至少一种；所述催化剂所述催化剂为硫代膦酸酯、硫代磷酰胺、亚磷酸中的至少一种；所述惰性气体选自氦气、氖气、氩气中的一种。
6.根据权利要求1所述的利用废旧塑料生产耐磨高强度塑料颗粒，其特征在于，步骤S3中所述废旧塑料粉、聚3,5-二氨基-1H-吡唑-4-羧酸烯丙酯2,3,5,6-四氟对苯二甲酸酰胺、玄武岩纤维、聚芳酰胺纤维、超支化环氧树脂、光引发剂、无机填料、核桃壳粉、钛酸酯偶联剂的质量比为(40-60):(15-20):(5-10):(5-10):(10-15):(1-3):(3-6):(2-5):(1-3)。
7.根据权利要求1所述的利用废旧塑料生产耐磨高强度塑料颗粒，其特征在于，所述钛酸酯偶联剂为钛酸酯偶联剂QX-401；所述光引发剂为安息香、安息香乙醚、安息香异丁醚中的至少一种；所述无机填料为粉煤灰、火山灰粉、膨润土、水辉石中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的利用废旧塑料生产耐磨高强度塑料颗粒，其特征在于，所述注塑机的螺杆转速为70-80r/min；注塑机的螺杆长径比为13:15，注塑机的加料段温度控制在210-260℃；输料段的温度控制在240-270℃；注射段温度控制在260-290℃；喷嘴温度控制在260-280℃；模具温度控制在78-90℃。
9.根据权利要求1所述的利用废旧塑料生产耐磨高强度塑料颗粒，其特征在于，所述步骤S3的以高压快速注入模腔内时，高压控制在80-98MPa，背压为1-2MPa。
10.一种采用权利要求1-9任一项所述的利用废旧塑料生产耐磨高强度塑料颗粒工艺生产的耐磨高强度塑料颗粒。
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