CN111269527A - 一种废旧塑料再生材料、再生品及其再生方法 - Google Patents

一种废旧塑料再生材料、再生品及其再生方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种废旧塑料再生材料、再生品及其再生方法，废旧塑料再生材料由包括以下组分的原料按重量份配比制备而成：以废旧塑料65～75份、新塑料5～15份为基料，以石粉5～15份、玻璃纤维粉5～15份、秸秆粉0～5份为填充料，以润滑剂1～5份、稳定剂1～5份、相容剂2～5份、增韧剂2～4份、抗氧化剂1～3份、偶联剂3～8份、钛白粉1～2份、氧化锆0.5～1份、樟脑油1～2份为添加助剂，上述原料通过熔融、混合、搅拌、冷却、成型工艺，制得塑料再生品。本发明适用于各种废旧塑料回收，可有效提高再生塑料的各方面综合性能，成品适用范围极其广泛，且再生工艺简单，生产成本低，易于推广。

Description

一种废旧塑料再生材料、再生品及其再生方法
技术领域
本发明涉及废旧塑料回收利用技术领域，特别是一种废旧塑料再生材料、再生品及其再生方法。
背景技术
塑料在满足人们生活和社会发展的同时，由于塑料废弃物剧增所导致的″白色污染″引起的社会和环境问题也日益严重，废旧塑料引发的″白色污染″开始让人们头痛，不腐烂不分解的塑料无法有效回收。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。
同时，废旧塑料作为一种新的资源，蕴含着巨大的开发利用价值，废旧塑料的可持续再生利用是再生塑料发展的总趋势，目前已引起了世界各国的重视。再生塑料是指通过预处理、熔融造粒、改性等物理或化学的方法对废旧塑料进行加工处理后重新得到的塑料原料，是对塑料的再次利用。将废旧塑料再生利用是解决塑料带来的污染的有效途径，但再生塑料存在着抗冲击强度、耐高低温特性及持续弯曲承压性能差，硬度、强度、回弹性、耐钉性较差、易老化等缺点，并且现有再生工艺对废旧塑料要求较高，可回收废旧塑料的种类范围受限。
发明内容
本发明的主要目的是克服现有技术的缺点，提供一种适用于各种废旧塑料回收，可有效提高再生塑料的各方面综合性能，成品适用范围广，且再生工艺简单，生产成本低的废旧塑料再生材料、再生品及其再生方法。
本发明采用如下技术方案：
一种废旧塑料再生材料，由包括以下组分的原料按重量份配比制备而成：以废旧塑料65～75份、新塑料0～15份为基料，以石粉5～15份、玻璃纤维粉5～15份、秸秆粉0～5份为填充料，以润滑剂1～5份、稳定剂1～5份、相容剂2～5份、增韧剂2～4份、抗氧化剂1～3份、偶联剂3～8份、钛白粉1～2份、氧化锆0.5～1份、樟脑油1～2份为添加助剂。
进一步地，所述废旧塑料及新塑料采用聚乙烯PE、聚丙烯PP、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS、苯乙烯-丙烯腈共聚物AS、聚碳酸酯PC、聚氯乙烯PVC、聚对苯二甲酸四次甲基酯PBT、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA中的一种或多种组合。
进一步地，所述石粉粒径不小于300目。
进一步地，所述稳定剂包括热稳定剂和光稳定剂。
进一步地，所述热稳定剂采用液体钙锌稳定剂和/或液体钡锌稳定剂；所述光稳定剂采用光稳定剂AM-101、光稳定剂GW-540、光稳定剂944、光稳定剂744、紫外线吸收剂UV-326、紫外线吸收剂UV-531中一种或多种组合。
进一步地，所述偶联剂采用硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种组合。
进一步地，所述相容剂采用马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一种或多种组合。
进一步地，所述增韧剂采用环氧植物油和/或改性环氧植物油。
一种废旧塑料再生方法，依次包括以下步骤：
①将填充料石料、玻璃纤维料、秸秆磨粉备用，将基料废旧塑料及新塑料熔融至液态；
②以上述的废旧塑料再生材料按重量份混合，将步骤①所得的粉末状填充料及添加助剂加入液体基料中混合搅拌均匀；
③将步骤②所得混合料冷却至35～45℃；
④将步骤③所得混合料注入模具中成型，成型后脱模，即可制得塑料再生品。
一种废旧塑料再生品，由上述的废旧塑料再生材料制备而成。
由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明的有益效果是：
以废旧塑料为基料，石粉、玻璃纤维粉为填充料，可根据废旧塑料的实际性能酌情添加新塑料以及秸秆粉，并通过添加润滑剂、稳定剂、相容剂、增韧剂、抗氧化剂、偶联剂、钛白粉、氧化锆、樟脑油等添加助剂，可有效提高再生塑料的各方面综合性能；通过添加玻璃纤维可有效提高再生塑料的强度；通过添加石粉、秸秆粉，可减少资源浪费，更加节能环保；通过添加润滑剂提高再生塑料表面光洁度；通过添加稳定剂提高再生塑料的热稳定性及光稳定性；通过添加相容剂可大大扩展可回收废旧塑料的种类范围以及提高再生塑料稳定性；通过添加增韧剂改善再生塑料的脆性，提高再生塑料的抗冲击性能及耐钉性，同时，增韧剂采用环氧植物油或改性环氧植物油除具有增韧作用外，还可起到润滑作用以及提高产品稳定性的作用；通过添加抗氧化剂，可有效解决再生塑料易老化的问题；通过添加偶联剂，可提高再生塑料的机械强度及表面质量；通过添加钛白粉不仅具有改善再生塑料色质的作用，同时还具有加强抗老化的作用；通过添加氧化锆可提高再生塑料耐高低温性能；通过添加樟脑油除了具有防虫抑菌作用，增加产品防虫抑菌功能性，提高使用强度，同时还可起到润滑作用，有助于改善产品的表面性能。综上，获得的再生塑料硬度高、强度高、回弹性好、不易变形，具有优异的抗冲击强度、耐高低温性能、持续弯曲承压性能、耐钉性及抗老化性能，各种废旧塑料均可回收，适用范围广。并且由于获得的再生塑料综合性能优异，可用于生产防撞设备、交通防护栏、建筑用塑料龙骨、家居用品、建筑建材等多种产品，成品适用范围极其广泛。同时，废旧塑料再生工艺简单，对设备及原料要求低，生产成本低，易于推广。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。
实施例1
本发明的一种废旧塑料再生材料，由包括以下组分的原料按重量份配比制备而成：以废旧塑料65份、新塑料15份为基料，以石粉5份、玻璃纤维粉5份、秸秆粉5份为填充料，以润滑剂2份、热稳定剂1份、光稳定剂1份、相容剂3份、增韧剂3份、抗氧化剂2份、偶联剂5份、钛白粉1份、氧化锆0.5份、樟脑油1份为添加助剂。
其中：废旧塑料采用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS、聚碳酸酯PC、聚对苯二甲酸四次甲基酯PBT的组合物；新塑料采用聚甲基丙烯酸甲酯PMMA。石粉采用碳酸钙、粉煤灰组合物，粒径300目；玻璃纤维粉采用玻纤988A，纤维直径14μm；秸秆粉采用小麦秸秆粉，粒径300目。热稳定剂采用液体钙锌稳定剂；光稳定剂采用光稳定剂AM-101；偶联剂采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷；相容剂采用马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物；增韧剂采用环氧植物油；润滑剂采用硬脂酸锌；抗氧化剂采用抗氧剂1010。
一种废旧塑料再生方法，依次包括以下步骤：
①将填充料石料、玻璃纤维料、秸秆磨粉备用；将基料废旧塑料及新塑料混合升温至300～500℃，使基料熔融至液态；
②将基料、填充料及添加助剂按上述重量份配比混合，将步骤①所得的粉末状填充料及添加助剂加入液体基料中混合搅拌均匀；
③将步骤②所得高温混合料以挤出造粒的方式挤出至冷却水箱中，冷却至35～45℃，冷却水箱中的冷却水可循环利用，节能环保；
④将步骤③所得的粒料注入模具中成型，成型后脱模，即可制得废旧塑料再生品。
由上述方法制得的废旧塑料再生品，各方面综合性能优异。
以50mm×70mm的塑料模方为样品，对其各方面性能进行检测，性能参数如下：
1)抗压力性能：1822N时未破裂
2)弯曲强度：35.7MPa
3)持续弯曲承压性能(跨度80mm，长度1m，均布载荷50Kg/m,72h)：0.9mm
4)耐高温性能(80℃，1h,1m水平跌落)：无破裂
5)耐低温性能(0℃，1h,1m水平跌落)：无破裂
6)耐钉性(常温)：无破裂
以50mm×70mm×5mm的塑料龙骨为样品，对其抗弯载荷和挠度进行检测，性能参数如下表：
Figure BDA0002377326740000051
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于：
本发明的一种废旧塑料再生材料，由包括以下组分的原料按重量份配比制备而成：以废旧塑料75份为基料，以石粉10份、玻璃纤维粉10份为填充料，以润滑剂5份、热稳定剂2份、光稳定剂2份、相容剂5份、增韧剂4份、抗氧化剂3份、偶联剂8份、钛白粉2份、氧化锆1份、樟脑油2份为添加助剂。
其中：废旧塑料采用聚乙烯PE、聚丙烯PP、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA的组合物。石粉采用滑石粉、硅酸钙的组合物，粒径400目；热稳定剂采用液体钡锌稳定剂；光稳定剂采用紫外线吸收剂UV-531；偶联剂采用硅烷偶联剂；相容剂采用马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯的组合物；增韧剂采用改性环氧植物油；润滑剂采用氧化聚乙烯蜡；抗氧化剂采用抗氧剂BHT。
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于：本发明的一种废旧塑料再生材料，由包括以下组分的原料按重量份配比制备而成：以废旧塑料70份、新塑料10份为基料，以石粉15份、玻璃纤维粉15份、秸秆粉3份为填充料，以润滑剂3份、热稳定剂2.5份、光稳定剂2.5份、相容剂2份、增韧剂2份、抗氧化剂1份、偶联剂3份、钛白粉1.5份、氧化锆0.75份、樟脑油1.5份为添加助剂。
其中：废旧塑料采用苯乙烯-丙烯腈共聚物AS、聚氯乙烯PVC的组合物；新塑料采用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS。石粉采用碳酸钙、硫酸钙组合物，粒径350目；玻璃纤维粉的纤维直径13μm；秸秆粉采用水稻秸秆粉、玉米秸秆粉的组合物。热稳定剂采用液体钙锌稳定剂和液体钡锌稳定剂的组合物；光稳定剂采用光稳定剂GW-540、紫外线吸收剂UV-326的组合物；偶联剂采用钛酸酯偶联剂；相容剂采用马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物；增韧剂采用环氧植物油和改性环氧植物油的组合物；润滑剂采用乙撑双硬脂酰胺；抗氧化剂采用抗氧剂1076。
上述三个实施例中，基料、填充料与各添加助剂采用组合物形式的，其组合物配比可为任意比，得到的塑料再生品均可达到较高的综合性能指标，不影响本发明的实施。另外，本发明中的废旧塑料也可为废旧塑料合金或单一品种塑料与塑料合金的混合物，仍可通过本发明的再生方法进行回收利用。
上述仅为本发明的三个具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (10)

1.一种废旧塑料再生材料，其特征在于：由包括以下组分的原料按重量份配比制备而成：以废旧塑料65～75份、新塑料0～15份为基料，以石粉5～15份、玻璃纤维粉5～15份、秸秆粉0～5份为填充料，以润滑剂1～5份、稳定剂1～5份、相容剂2～5份、增韧剂2～4份、抗氧化剂1～3份、偶联剂3～8份、钛白粉1～2份、氧化锆0.5～1份、樟脑油1～2份为添加助剂。
2.如权利要求1所述的一种废旧塑料再生材料，其特征在于：所述废旧塑料及新塑料采用聚乙烯PE、聚丙烯PP、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS、苯乙烯-丙烯腈共聚物AS、聚碳酸酯PC、聚氯乙烯PVC、聚对苯二甲酸四次甲基酯PBT、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA中的一种或多种组合。
3.如权利要求1或2所述的一种废旧塑料再生材料，其特征在于：所述石粉粒径不小于300目。
4.如权利要求1或2所述的一种废旧塑料再生材料，其特征在于：所述稳定剂包括热稳定剂和光稳定剂。
5.如权利要求4所述的一种废旧塑料再生材料，其特征在于：所述热稳定剂采用液体钙锌稳定剂和/或液体钡锌稳定剂；所述光稳定剂采用光稳定剂AM-101、光稳定剂GW-540、光稳定剂944、光稳定剂744、紫外线吸收剂UV-326、紫外线吸收剂UV-531中一种或多种组合。
6.如权利要求1或2所述的一种废旧塑料再生材料，其特征在于：所述偶联剂采用硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种组合。
7.如权利要求1或2所述的一种废旧塑料再生材料，其特征在于：所述相容剂采用马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一种或多种组合。
8.如权利要求1或2所述的一种废旧塑料再生材料，其特征在于：所述增韧剂采用环氧植物油和/或改性环氧植物油。
9.一种废旧塑料再生方法，其特征在于：依次包括以下步骤：
①将填充料石料、玻璃纤维料、秸秆磨粉备用，将基料废旧塑料及新塑料熔融至液态；
②以权利要求1至8任一所述的废旧塑料再生材料按重量份混合，将步骤①所得的粉末状填充料及添加助剂加入液体基料中混合搅拌均匀；
③将步骤②所得混合料冷却至35～45℃；
④将步骤③所得混合料注入模具中成型，成型后脱模，即可制得塑料再生品。
10.一种废旧塑料再生品，其特征在于：由权利要求1至8任一所述的废旧塑料再生材料制备而成。
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