CN111704744A - 一种废旧粉末涂料再生阻燃塑料颗粒的工艺方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种废旧粉末涂料再生阻燃塑料颗粒的工艺方法，本发明属于再生塑料技术领域，制备的再生塑料颗粒有明显的成本优势,尤其是近来塑料原料价格的飞涨,使市场对再生料的需求进一步提高，本发明可以大幅度解决此类需求，利用废旧粉末涂料资源化过程中物质能量的转化与代谢规律，再生的过程并不包括以往再生塑料颗粒的熔融挤压成型造粒，降低了挤出机等设备的高昂造价和复杂的工艺程序,节约人工，大幅度降低人工和成本，制得的再生塑料颗粒具有极高的经济附加价值。

Description

一种废旧粉末涂料再生阻燃塑料颗粒的工艺方法
技术领域
本发明属于再生塑料技术领域，具体涉及一种废旧粉末涂料再生阻燃塑料颗粒的工艺方法。
背景技术
粉末涂料是以固体树脂和颜料、填料及助剂等组成的固体粉末状合成树脂涂料。和普通溶剂型涂料及水性涂料不同，它的分散介质不是溶剂和水，而是空气。它具有无溶剂污染，100%成膜，能耗低的特点。但粉末涂料的制造设备不能直接使用溶剂型或水性涂料制造设备，必须使用制造粉末涂料的专用设备，粉末涂料制造过程中，最难的是调色问题，跟溶剂型和水性涂料调色方法不一样，无法用色浆或色粉直接调色，调色时间长，有些纹理型的品种无法使用配色仪器，只能靠经验，配色比较麻烦且经常失误造成重涂。粉末涂料的制造和涂装过程中，换树脂和颜色品种麻烦。粉末涂料一般适用于厚涂。粉末涂料的烘烤温度比较高，一般在150℃以上，多数在180~200°之间，不适合耐热性差的塑料、木材、纸张等基材的涂装。也不适合焊锡件、电子组件等不耐热物品的涂装。目前市场上，大量的回收利用废旧塑料来制造涂料，已公开有多种技术，但一般都是用单一品种的废旧塑料，特别是用废聚苯乙烯塑料做涂料的基础原料。但是目前市场上，由粉末涂料制备再生塑料颗粒的相关产品和相应技术，可谓凤毛麟角。作为产品废弃物之一的废旧粉末涂料，由于其产经过老化破损，且处于粘着状态，因而处理非常困难，为了减少废旧粉末涂料，各粉末涂装厂一方面积极开发提高粉末涂料涂装性能的方法，另一方面开发废旧粉末涂料的再生利用技术。随着我国的入世，家电产品和其他许多工业产品都向着环保型粉末涂装方面发展，粉末涂料的使用量极大，因而对粉末涂料的回收再生利用工作显得更为重要。粉末涂料在生产和涂装过程中，在工艺设备等因素的影响下部分粉末涂料附着在设备内壁上或沉降在设备底部这些成分统称为回收粉末。粉末涂料并不是回收粉末，其已经经过涂装。废旧废旧粉末涂料为涂装后经老化破损等不可逆转过程的废旧粉末涂料漆。本领域技术人员亟待开发出一种废旧粉末涂料再生阻燃塑料颗粒的工艺方法，实现连续回收，经过再生处理，得到其他用途的再生塑料颗粒，以获得更高的经济附加价值和环保效益。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种废旧粉末涂料再生阻燃塑料颗粒的工艺方法。
一种废旧粉末涂料再生阻燃塑料颗粒的工艺方法，包括以下步骤：
（1）改性处理废旧粉末涂料：将废旧粉末涂料在涂覆面进行剥离处理；采用分散剂剂进行破碎分散，后采用电磁除铁器进行除铁处理，得清洁废旧粉末涂料；所述废旧粉末涂料包括以下组分：聚酯粉末涂料、聚丙烯酸酯粉涂料、聚氯乙烯粉末涂料、聚乙烯粉末涂料、尼龙粉末涂料、聚偏氟乙烯粉末涂料，或者是拥有上述多组份中的一部分组分；（2）将步骤（1）废旧粉末涂料通过沉降去杂和分散改性，得到改性处理后的混合料；其中，改性的具体工艺为将步骤（1）所得的清洁废旧粉末涂料沉入含有清洁废旧粉末涂料重量1~1.3倍重量水的沉降池中，与水沉集在一起，往沉降池中添加清洁废旧粉末涂料重量0.05~0.1倍的无机分散处理剂均匀搅拌10~20min后静置12~14h然后将漂浮在沉降池上面的杂质去除，再加入清洁废旧粉末涂料重量0.05~0.1倍的干冰搅拌均匀，过滤水面以下的沉降物回收得沉降废旧粉末涂料，之后进行离心脱水处理，在70~80℃下干燥至含水量0.1~0.3%，与沉降废旧粉末涂料0.05~0.1倍重量的脱胶剂均匀混合，得脱水后的废旧粉末涂料；(3)在高速混合机内加入脱水后的废旧粉末涂料的总量0.2~0.4倍的废旧粉末涂料和脱水后的废旧粉末涂料重量0.5~0.8倍的离子液体，在常温下拌和均匀，再将脱水后的废旧粉末涂料重量0.5~0.8倍的增塑剂加热到150~155℃，再加入拌匀的高速混合机中并不停地搅拌，在料温逐渐下降的同时物料变成半透明的、均匀的糊状物；当糊状物的温度下降到55~65℃时，加入剩余的脱水后的废旧粉末涂料和剩余的脱水后的废旧粉末涂料重量0.05~0.07倍的增韧剂，混合搅拌均匀即成为塑胶糊，脱泡，真空减压，把塑胶糊倒进脱泡布氏漏斗中，使塑胶糊逐滴下落，利用真空作用脱出糊中的空气，再将洁净的搪塑成型模具置于160~170℃的恒温鼓风烘箱内，加热5~10min后取出得塑料片材；（4）将上述塑料片材均匀切粒制得再生塑料颗粒。
进一步的方案，所述无机分散处理剂为氧化钙、氢氧化钠或三氯化铝中的一种或多种。
进一步的方案，所述述增韧剂为球黏土和/或绢云母粉。
进一步的方案，所述脱胶剂的配方按重量份数计如下：木糖醇 5~6份、氢化蓖麻油45~50份、三氧化二铝5~6份、乳酸钠锆5~6份、甲基纤维素2~4份、二辛丁二酸磺酸钠3~5份、羟丙基纤维素 2~4份。
进一步的方案，所述增塑剂选自蓖麻醇酸甲氧基乙醇、酒石酸二异丙酯、柠檬酸三戊酯中的一种或几种。
进一步的方案，所述离子液体为季铵类离子液体为季铵类离子液体或吡啶类离子液体的其中一种，所述季铵类离子液体选自三丁基甲基铵双（三氟甲烷磺酰）亚胺盐、三丁基甲基氯化铵、N-甲氧基乙基-N-甲基二乙基铵四氟硼酸盐中的其中一种，所述吡啶类离子液体选自N-丁基吡啶四氟硼酸盐、N-丁基吡啶双（三氟甲烷磺酰）亚胺盐、N-丁基吡啶四氟硼酸盐中的其中一种。
本发明的有益效果：
本发明工艺方法制备的再生塑料颗粒通过在除去废旧粉末涂料中所含水分、杂质、溶剂成分，使树脂硬高分子成分脱胶化通过解离变为可再生的活性粉末。在沉降池中处理的特点为清洁工序和除杂工序与无机分散处理工序之间而且进行脱胶剂脱胶处理，这样有效地提高了处理能力和粉末质量。使用无机分散处理剂，可以消灭废旧粉末涂料中的细菌和有害微生物，使再生塑料颗粒卫生洁净无害，且例如氧化钙无机分散处理剂的加入，提高碱性，发生水热反应，废旧粉末涂料通过放热得到进一步分散处理，而后与干冰反应生成可以提高强度和阻燃性的碳酸钙，干冰的加入又使温度降低，冷热交替处理使粉末涂料进一步分散处理，粉末涂料在喷涂过程中已经发生了塑化脱胶剂主要使借助于有机溶剂对溶解溶胀的作用，以达到清除底材表面尚的，有的形成了部分交联结构。当粉末涂料变成废旧粉末涂料，本发明通过脱胶剂处理使用方便，脱胶效率高，而且有别于一般熔融挤出再生造粒，氢化蓖麻油作用是渗透到涂膜大分子链段的间隙里，使涂膜软化、溶胀或者溶解，有较大的相容与良好的渗透能，能快速有效地软化废旧粉末涂料，其中氢化蓖麻油分子量小，渗透能力强，能渗入涂膜高聚物的高分子链段间隙，降低分子间作用力，木糖醇其作用使与氢化蓖麻油形成温度较低的二元共沸物，起到相容剂作用，促进氢化蓖麻油充分渗入涂膜，增强塑解能力，加速脱胶速度，且木糖醇价格便宜，可以降低成本。乳酸钠锆、甲基纤维素起活化作用，为了提高脱胶的的效能。二辛丁二酸磺酸钠、羟丙基纤维素，目的使增加脱胶剂的黏度，减轻脱胶剂的流动性，而且可以减少粉末涂料粒子的团聚现象，三氧化二铝目的是使脱胶剂中水乳化，使脱胶剂分散均匀，改善脱胶剂的稠度。而脱胶剂中的成分又可以在形成塑胶糊过程中起到良好的加工性能，三氧化二铝可以提高强度和耐磨性，木糖醇、乳酸钠锆、甲基纤维素等可以提高加工流变性能。采用离子液体和增塑剂，降低大分子间作用力，形成塑胶制得塑胶片材，切割造粒节约能源，且保证了再生塑料颗粒的稳定性，保证不会过塑，且加工性能良好。增韧剂提高再生塑料颗粒的韧性和冲击强度，价格低廉，来源广易获取。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明公开的工艺方法制得的再生阻燃塑料颗粒，而粉末厂产生的回收粉末，以粗颗粒状态多见，因质量已达不到喷涂要求，一般不应该再反复使用。在现有的技术中，大量的废旧粉末涂料被废弃，而再生塑料颗粒还鲜有从涂料废料来源制备，本发明不仅开辟了一种新型的废旧涂料制备再生塑料颗粒的新途径，而且制备的再生塑料颗粒有明显的成本优势,尤其是近来塑料原料价格的飞涨,使市场对再生料的需求进一步走强，本发明可以大幅度解决此类需求利用废旧粉末涂料资源化过程中物质能量的转化与代谢规律，再生的过程并不包括以往再生塑料颗粒的熔融挤压成型造粒，降低了挤出机等设备的高昂造价和复杂的工艺程序,节约人工，大幅度降低人工和成本，制得的再生塑料颗粒具有极高的经济附加价值。
具体实施方式
下面用具体实施例说明本发明，但并不是对本发明的限制。
实施例1
一种废旧粉末涂料再生阻燃塑料颗粒的工艺方法，包括以下步骤：
（1）改性处理废旧粉末涂料：将废旧粉末涂料在涂覆面进行剥离处理；采用分散剂剂进行破碎分散，后采用电磁除铁器进行除铁处理，得清洁废旧粉末涂料；所述废旧粉末涂料为聚酯粉末涂料；（2）将步骤（1）废旧粉末涂料通过沉降去杂和分散改性，得到改性处理后的混合料；其中，改性的具体工艺为将步骤（1）所得的清洁废旧粉末涂料沉入含有清洁废旧粉末涂料重量1.3倍重量水的沉降池中，与水沉集在一起，往沉降池中添加清洁废旧粉末涂料重量0.1倍的无机分散处理剂氧化钙均匀搅拌20min后静置14h然后将漂浮在沉降池上面的杂质去除，再加入清洁废旧粉末涂料重量0.1倍的干冰搅拌均匀，过滤水面以下的沉降物回收得沉降废旧粉末涂料，之后进行离心脱水处理，在80℃下干燥至含水量0.1~0.3%，与沉降废旧粉末涂料0.1倍重量的脱胶剂均匀混合，所述脱胶剂的配方按重量份数计如下：木糖醇6份、氢化蓖麻油50份、三氧化二铝6份、乳酸钠锆6份、甲基纤维素4份、二辛丁二酸磺酸钠5份、羟丙基纤维素 4份，得脱水后的废旧粉末涂料；(3)在高速混合机内加入脱水后的废旧粉末涂料的总量0.4倍的废旧粉末涂料和脱水后的废旧粉末涂料重量0.8倍的离子液体三丁基甲基铵双（三氟甲烷磺酰）亚胺盐，在常温下拌和均匀，再将脱水后的废旧粉末涂料重量0.8倍的增塑剂蓖麻醇酸甲氧基乙醇加热到155℃，再加入拌匀的高速混合机中并不停地搅拌，在料温逐渐下降的同时物料变成半透明的、均匀的糊状物；当糊状物的温度下降到65℃时，加入剩余的脱水后的废旧粉末涂料和剩余的脱水后的废旧粉末涂料重量0.07倍的增韧剂球黏土，混合搅拌均匀即成为塑胶糊，脱泡，真空减压，把塑胶糊倒进脱泡布氏漏斗中，使塑胶糊逐滴下落，利用真空作用脱出糊中的空气，再将洁净的搪塑成型模具置于170℃的恒温鼓风烘箱内，加热10min后取出得塑料片材；（4）将上述塑料片材均匀切粒制得再生塑料颗粒。
实施例2
一种废旧粉末涂料再生阻燃塑料颗粒的工艺方法，包括以下步骤：
（1）改性处理废旧粉末涂料：将废旧粉末涂料在涂覆面进行剥离处理；采用分散剂剂进行破碎分散，后采用电磁除铁器进行除铁处理，得清洁废旧粉末涂料；所述废旧粉末涂料为聚乙烯粉末涂料；（2）将步骤（1）废旧粉末涂料通过沉降去杂和分散改性，得到改性处理后的混合料；其中，改性的具体工艺为将步骤（1）所得的清洁废旧粉末涂料沉入含有清洁废旧粉末涂料重量1倍重量水的沉降池中，与水沉集在一起，往沉降池中添加清洁废旧粉末涂料重量0.1倍的无机分散处理剂三氯化铝均匀搅拌10min后静置12h然后将漂浮在沉降池上面的杂质去除，再加入清洁废旧粉末涂料重量0.05倍的干冰搅拌均匀，过滤水面以下的沉降物回收得沉降废旧粉末涂料，之后进行离心脱水处理，在70℃下干燥至含水量0.1%，与沉降废旧粉末涂料0.05倍重量的脱胶剂均匀混合，所述脱胶剂的配方按重量份数计如下：木糖醇 5份、氢化蓖麻油45份、三氧化二铝5份、乳酸钠锆5份、甲基纤维素2份、二辛丁二酸磺酸钠3份、羟丙基纤维素2份，得脱水后的废旧粉末涂料；(3)在高速混合机内加入脱水后的废旧粉末涂料的总量0.2倍的废旧粉末涂料和脱水后的废旧粉末涂料重量0.5倍的离子液体N-丁基吡啶四氟硼酸盐，在常温下拌和均匀，再将脱水后的废旧粉末涂料重量0.5倍的增塑剂酒石酸二异丙酯加热到150℃，再加入拌匀的高速混合机中并不停地搅拌，在料温逐渐下降的同时物料变成半透明的、均匀的糊状物；当糊状物的温度下降到55℃时，加入剩余的脱水后的废旧粉末涂料和剩余的脱水后的废旧粉末涂料重量0.05倍的增韧剂绢云母粉，混合搅拌均匀即成为塑胶糊，脱泡，真空减压，把塑胶糊倒进脱泡布氏漏斗中，使塑胶糊逐滴下落，利用真空作用脱出糊中的空气，再将洁净的搪塑成型模具置于160℃的恒温鼓风烘箱内，加热5min后取出得塑料片材；（4）将上述塑料片材均匀切粒制得再生塑料颗粒。
对比例1
本对比例与实施例2相比，在步骤（2）中，省去无机分散处理剂成分，除此外的方法步骤均相同。
对比例2
本对比例与实施例2相比，在步骤（3）中，省去增塑剂成分，除此外的方法步骤均相同。
对比例3
本对比例与实施例2相比，在步骤（3）中，省去离子液体成分，除此外的方法步骤均相同。
对比例4
本对比例与实施例2相比，省去步骤（2），即步骤（3）在高速混合机内加入的是步骤（1）的清洁粉末涂料，除此外的方法步骤均相同。
表1各实施例和对比例的再生塑料颗粒的性能测试结果
Figure 240244DEST_PATH_IMAGE002
注：20℃体积电阻率按GB/T1410-2006中规定进行介电强度按GB/T1408.1-2006中规定进行。试样及其制备按照GB/T9352200中规定进行,模望温度(180-190)℃,模塑时间(10-20)min,所制得的试片应平整光滑,厚度均匀按照GB/T1033.1-2008的规定进行,试验方法采用浸渍法。拉伸强度、断裂拉伸应变按GB100.3-2006中规定进行,试样采用5型哑铃片,厚度为(1.0士01m,试验速度为(250±lm/min试样应在温度为(23士2)℃、相对湿度为(45~55)%的环境状态下调节不少于4h热变形按GB/T8815-20086.4中规定进行冲击脆化温度按GB/T5470-2008中规定进行,以断裂数不超过50%为合格空气烘箱老化按GB/T2951.12-2008中规定进行,老化参数按本标准表中空气烘箱老化性能要求进行进行测试的有效试样不应少于5片；200℃氧化诱导期按GB/T2951.42-208的规定进行,从颗粒试样上直接取样进行试验,试验时气体的流量为(200±5)mL/min氧指数测定按GB/T240.2-200中规定进行,采用Ⅳ型试样,点火方式采用方法B扩散点燃法人工气候老化试验按GB/T14049-2008附录C进行防白蚁测定按JB/T10696.9-2011中规定进行防鼠试验按JB/T10696.10-2011中规定进行。
综上，本申请公开的再生塑料颗粒的工艺方法具有加工设备和原料上的低成本经济优原料相辅相成，制备的塑料颗粒性能优异，综合性能优异，且制备过程中的使用的。

Claims (6)

1.一种废旧粉末涂料再生阻燃塑料颗粒的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
改性处理废旧粉末涂料：将废旧粉末涂料在涂覆面进行剥离处理；采用分散剂剂进行破碎分散，后采用电磁除铁器进行除铁处理，得清洁废旧粉末涂料；所述废旧粉末涂料包括以下组分：聚酯粉末涂料、聚丙烯酸酯粉涂料、聚氯乙烯粉末涂料、聚乙烯粉末涂料、尼龙粉末涂料、聚偏氟乙烯粉末涂料，或者是拥有上述多组份中的一部分组分；（2）将步骤（1）废旧粉末涂料通过沉降去杂和分散改性，得到改性处理后的混合料；其中，改性的具体工艺为将步骤（1）所得的清洁废旧粉末涂料沉入含有清洁废旧粉末涂料重量1~1.3倍重量水的沉降池中，与水沉集在一起，往沉降池中添加清洁废旧粉末涂料重量0.05~0.1倍的无机分散处理剂均匀搅拌10~20min后静置12~14h，然后将漂浮在沉降池上面的杂质去除，再加入清洁废旧粉末涂料重量0.05~0.1倍的干冰搅拌均匀，过滤水面以下的沉降物回收得沉降废旧粉末涂料，之后进行离心脱水处理，在70~80℃下干燥至含水量0.1~0.3%，与沉降废旧粉末涂料0.05~0.1倍重量的脱胶剂均匀混合，得脱水后的废旧粉末涂料；(3)在高速混合机内加入脱水后的废旧粉末涂料的总量0.2~0.4倍的废旧粉末涂料和脱水后的废旧粉末涂料重量0.5~0.8倍的离子液体，在常温下拌和均匀，再将脱水后的废旧粉末涂料重量0.5~0.8倍的增塑剂加热到150~155℃，再加入拌匀的高速混合机中并不停地搅拌，在料温逐渐下降的同时物料变成半透明的、均匀的糊状物；当糊状物的温度下降到55~65℃时，加入剩余的脱水后的废旧粉末涂料和剩余的脱水后的废旧粉末涂料重量0.05~0.07倍的增韧剂，混合搅拌均匀即成为塑胶糊，脱泡，真空减压，把塑胶糊倒进脱泡布氏漏斗中，使塑胶糊逐滴下落，利用真空作用脱出糊中的空气，再将洁净的搪塑成型模具置于160~170℃的恒温鼓风烘箱内，加热5~10min后取出得塑料片材；（4）将上述塑料片材均匀切粒制得再生塑料颗粒。
2.根据权利要求1所述的一种废旧粉末涂料再生阻燃塑料颗粒的工艺方法，其特征在于，所述无机分散处理剂为氧化钙、氢氧化钠或三氯化铝中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种废旧粉末涂料再生阻燃塑料颗粒的工艺方法，其特征在于，所述述增韧剂为球黏土和/或绢云母粉。
4.根据权利要求1所述的一种废旧粉末涂料再生阻燃塑料颗粒的工艺方法，其特征在于，所述脱胶剂的配方按重量份数计如下：木糖醇 5~6份、氢化蓖麻油45~50份、三氧化二铝5~6份、乳酸钠锆5~6份、甲基纤维素2~4份、二辛丁二酸磺酸钠3~5份、羟丙基纤维素 2~4份。
5.根据权利要求1所述的一种废旧粉末涂料再生阻燃塑料颗粒的工艺方法，其特征在于，所述增塑剂选自蓖麻醇酸甲氧基乙醇、酒石酸二异丙酯、柠檬酸三戊酯中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种废旧粉末涂料再生阻燃塑料颗粒的工艺方法，其特征在于，所述离子液体为季铵类离子液体为季铵类离子液体或吡啶类离子液体的其中一种，所述季铵类离子液体选自三丁基甲基铵双（三氟甲烷磺酰）亚胺盐、三丁基甲基氯化铵、N-甲氧基乙基-N-甲基二乙基铵四氟硼酸盐中的其中一种，所述吡啶类离子液体选自N-丁基吡啶四氟硼酸盐、N-丁基吡啶双（三氟甲烷磺酰）亚胺盐、N-丁基吡啶四氟硼酸盐中的其中一种。
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