CN114806066A - 一种pet编织管回收料改性树脂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PET编织管回收料改性树脂，包括ABS、回收的PET树脂、相容剂、TiO2、改性助剂、有机磷系阻燃剂M。本发明是以ABS、回收PET树脂、相容剂与高分子量有机磷系阻燃剂M以及改性助剂按一定的重量百分比进行共混而制成的ABS/回收PET共混阻烯树脂。本发明采用乳液聚合合成具有壳核结构的MBS大分子做相容剂，MBS与PET极性相近，混容性好，可增加高温下的熔融速度，减少凝胶塑化时间，降低加工温度，减少PET的降解，增加流动性，又不影响制品的性能,且具有优越的耐候性；本发明制备方法工艺简单，无特殊要求，适于工业化生产，且成本低廉，清洁无污染，符合环境要求。
Description
技术领域
本发明是一种用于膜法水处理用的PET编织管回收料的重新加工利用及其生产方法，属于塑料改性技术领域，具体为一种PET编织管回收料改性树脂及其制备方法。
背景技术
PET全称Polyethylene terephthalate，中文名称是：聚对苯二甲酸乙二酯。聚对苯二甲酸乙二醇酯又俗称涤纶树脂，俗称涤纶树脂。它是对苯二甲酸与乙二醇的缩聚物，与PBT一起统称为热塑性聚酯，或饱和聚酯。PET塑料分子结构高度对称，是高度结晶性的聚合物，表面平滑而有光泽。耐蠕变、抗疲劳性、耐摩擦性好，磨耗小而硬度高，具有热塑性塑料中最大的韧性；电绝缘性能好，受温度影响小，但耐电晕性较差。无毒、耐气候性、抗化学药品稳定性好，吸水率低，耐弱酸和有机溶剂，但不耐热水浸泡，不耐碱。具有一定的结晶取向能力，故而具有较高的成膜性。PET纤维由于其物美价廉已成为全球第一大化纤面料纤维，在水处理过程中采用PET编织管作为PVDF超滤膜的支撑材料，在生产的过程中产生了很多PET的编织管边脚料，而PVDF超滤膜的使用周期为3-5年，随着我国膜工业的蓬勃发展，产生了大量的PET编织管回收料。
如果想使这部分回收料重新具备使用价值，除了通过改性来解决PET编织管回收料强度下降的问题，也要考虑PET材料自身不耐热水浸泡、不耐碱的特性。提升PET编织管回收料的利用价值，也会带来更多的社会效应。
因此，设计热稳定性高和力学强度高性的一种PET编织管回收料改性树脂及其制备方法是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种PET编织管回收料改性树脂及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种PET编织管回收料改性树脂，其特征在于是由以下原料按重量份数比制成的：ABS 50-70份、回收的PET树脂20-30份、相容剂1-10份、TiO2 0.1-2 份、改性助剂0.5-15份、有机磷系阻燃剂M 0.1-0.5份；
所述的有机磷系阻燃剂M，命名为：含DOPO侧基的聚聚二苯砜二磷酸酯,其结构式如下：
所述DOPO为9,10- 二氢-9-氧杂-10-膦酰杂菲，结构式为：
根据上述技术方案，所述相容剂为丙烯酸酯类共聚物。
根据上述技术方案，所述改性助剂为马来酸酐。
一种PET编织管回收料改性树脂的制备方法，包括以下具体步骤：
步骤一：将ABS颗粒在80℃下干燥6-8h，获得干燥的ABS颗粒；将部分干燥的ABS颗粒安装重量比8-10：1加入马来酸酐，0-4℃搅拌20-30分钟；
步骤二：将丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯按照3-5：1：1.5的质量比混合，加入到回流装置中，回流20分钟后停止；然后将温度控制在60-80℃搅拌30分钟，快速降温至4℃，持续搅拌20分钟，获得具有壳核结构的丙烯酸酯类共聚物；
步骤三：将回收的PET树脂颗粒100℃下干燥10-12h，获得干燥的PET树脂；此步骤减少了加工过程中PET水解；
步骤四：将上述干燥的ABS颗粒、接枝马来酸酐的ABS颗粒、干燥的PET颗粒、丙烯酸酯类共聚物、TiO2、改性助剂、有机磷系阻燃剂M混合，然后投入双螺杆挤出机中混合挤出造粒，得到共混改性聚酯。
根据上述技术方案，所述步骤三中回收的PET树脂颗粒，干燥后切片的含水量需在100ppm以下。
根据上述技术方案，所述混合挤出造粒工艺参数为：
双螺杆挤出机各区温度，一区：200±5℃℃；二区：260±5℃；三区：270±5℃；四区：270±5℃；五区：270±5℃；六区：270±5℃；七区：270±5℃；八区：270±5℃；九区：260±5℃；螺杆压力：0.01-0.6Mpa；螺杆转速：40-220rpm；切粒机转速：50-150rpm。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明采用乳液聚合合成具有壳核结构的丙烯酸酯类共聚物（MBS）大分子做相容剂，MBS与PET极性相近，混容性好，可增加高温下的熔融速度，减少凝胶塑化时间，降低加工温度，减少PET的降解，增加流动性，又不影响制品的性能, 且具有优越的耐候性；本发明通过将回收PET先与丙烯酸酯类共聚物（MBS）大分子相容剂共混来改性PET树脂，再将ABS与改性PET、ABS接枝马来酸酐、聚合型阻燃剂M以及其他助剂共混，ABS接枝马来酸酐与ABS结构相似，与ABS/改性PET树脂相容性好，ABS接枝马来酸酐中含有活性较强的酸酐基团,在高温及剪切力的作用下与共混物发生反应,能明显降低两相间的界面张力,使体系中高分子量阻燃剂M成分以及TiO2分散相粒子明显细化，无明显的团聚现象，从而提高共混物的热稳定性及力学性能；本发明制备方法工艺简单，无特殊要求，适于工业化生产，且成本低廉，清洁无污染，符合环境要求。
具体实施方式
下面将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。
本发明提供技术方案：一种PET编织管回收料改性树脂，其特征在于是由以下原料按重量份数比制成的：ABS 50-70份、回收的PET树脂20-30份、相容剂1-10份、TiO2 0.1-2份、改性助剂0.5-15份、有机磷系阻燃剂M 0.1-0.5份；
所述的有机磷系阻燃剂M，命名为：含DOPO侧基的聚聚二苯砜二磷酸酯,其结构式如下：
所述DOPO为9,10- 二氢-9-氧杂-10-膦酰杂菲，结构式为：
根据上述技术方案，所述相容剂为丙烯酸酯类共聚物。
根据上述技术方案，所述改性助剂为马来酸酐。
一种PET编织管回收料改性树脂的制备方法，包括以下具体步骤：
步骤一：将ABS颗粒在80℃下干燥6-8h，获得干燥的ABS颗粒；将部分干燥的ABS颗粒安装重量比8-10：1加入马来酸酐，0-4℃搅拌20-30分钟；
步骤二：将丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯按照3-5：1：1.5的质量比混合，加入到回流装置中，回流20分钟后停止；然后将温度控制在60-80℃搅拌30分钟，快速降温至4℃，持续搅拌20分钟，获得具有壳核结构的丙烯酸酯类共聚物；
步骤三：将回收的PET树脂颗粒100℃下干燥10-12h，获得干燥的PET树脂；此步骤减少了加工过程中PET水解；
步骤四：将上述干燥的ABS颗粒、接枝马来酸酐的ABS颗粒、干燥的PET颗粒、丙烯酸酯类共聚物、TiO2、改性助剂、有机磷系阻燃剂M混合，然后投入双螺杆挤出机中混合挤出造粒，得到共混改性聚酯。
根据上述技术方案，所述步骤三中回收的PET树脂颗粒，干燥后切片的含水量需在100ppm以下。
根据上述技术方案，所述混合挤出造粒工艺参数为：
双螺杆挤出机各区温度，一区：200±5℃℃；二区：260±5℃；三区：270±5℃；四区：270±5℃；五区：270±5℃；六区：270±5℃；七区：270±5℃；八区：270±5℃；九区：260±5℃；螺杆压力：0.01-0.6Mpa；螺杆转速：40-220rpm；切粒机转速：50-150rpm。
实施例1
一种PET编织管回收料改性树脂，其特征在于是由以下原料按重量份数比制成的：ABS 50份、回收的PET树脂20份、相容剂3份、TiO2 0.8份、改性助剂0.7份、有机磷系阻燃剂M0.3份；
所述的有机磷系阻燃剂M，命名为：含DOPO侧基的聚聚二苯砜二磷酸酯,其结构式如下：
所述DOPO为9,10- 二氢-9-氧杂-10-膦酰杂菲，结构式为：
根据上述技术方案，所述相容剂为丙烯酸酯类共聚物。
根据上述技术方案，所述改性助剂为马来酸酐。
一种PET编织管回收料改性树脂的制备方法，包括以下具体步骤：
步骤一：将ABS颗粒在80℃下干燥6h，获得干燥的ABS颗粒；将部分干燥的ABS颗粒安装重量比8：1加入马来酸酐，2℃搅拌20分钟；
步骤二：将丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯按照3：1：1.5的质量比混合，加入到回流装置中，回流20分钟后停止；然后将温度控制在60℃搅拌30分钟，快速降温至4℃，持续搅拌20分钟，获得具有壳核结构的丙烯酸酯类共聚物；
步骤三：将回收的PET树脂颗粒100℃下干燥10h，获得干燥的PET树脂；此步骤减少了加工过程中PET水解；
步骤四：将上述干燥的ABS颗粒、接枝马来酸酐的ABS颗粒、干燥的PET颗粒、丙烯酸酯类共聚物、TiO2、改性助剂、有机磷系阻燃剂M混合，然后投入双螺杆挤出机中混合挤出造粒，得到共混改性聚酯。
根据上述技术方案，所述步骤三中回收的PET树脂颗粒，干燥后切片的含水量需在100ppm以下。
根据上述技术方案，所述混合挤出造粒工艺参数为：
双螺杆挤出机各区温度，一区：200±5℃℃；二区：260±5℃；三区：270±5℃；四区：270±5℃；五区：270±5℃；六区：270±5℃；七区：270±5℃；八区：270±5℃；九区：260±5℃；螺杆压力：0.1Mpa；螺杆转速：180rpm；切粒机转速：100rpm。
实施例2
一种PET编织管回收料改性树脂，其特征在于是由以下原料按重量份数比制成的：ABS 70份、回收的PET树脂30份、相容剂8份、TiO2 1.8 份、改性助剂12份、有机磷系阻燃剂M0.5份；
所述的有机磷系阻燃剂M，命名为：含DOPO侧基的聚聚二苯砜二磷酸酯,其结构式如下：
所述DOPO为9,10- 二氢-9-氧杂-10-膦酰杂菲，结构式为：
根据上述技术方案，所述相容剂为丙烯酸酯类共聚物。
根据上述技术方案，所述改性助剂为马来酸酐。
一种PET编织管回收料改性树脂的制备方法，包括以下具体步骤：
步骤一：将ABS颗粒在80℃下干燥8h，获得干燥的ABS颗粒；将部分干燥的ABS颗粒安装重量比10：1加入马来酸酐，3℃搅拌30分钟；
步骤二：将丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯按照5：1：1.5的质量比混合，加入到回流装置中，回流20分钟后停止；然后将温度控制在80℃搅拌30分钟，快速降温至4℃，持续搅拌20分钟，获得具有壳核结构的丙烯酸酯类共聚物；
步骤三：将回收的PET树脂颗粒100℃下干燥10h，获得干燥的PET树脂；此步骤减少了加工过程中PET水解；
步骤四：将上述干燥的ABS颗粒、接枝马来酸酐的ABS颗粒、干燥的PET颗粒、丙烯酸酯类共聚物、TiO2、改性助剂、有机磷系阻燃剂M混合，然后投入双螺杆挤出机中混合挤出造粒，得到共混改性聚酯。
根据上述技术方案，所述步骤三中回收的PET树脂颗粒，干燥后切片的含水量需在100ppm以下。
根据上述技术方案，所述混合挤出造粒工艺参数为：
双螺杆挤出机各区温度，一区：200±5℃℃；二区：260±5℃；三区：270±5℃；四区：270±5℃；五区：270±5℃；六区：270±5℃；七区：270±5℃；八区：270±5℃；九区：260±5℃；螺杆压力：0.5Mpa；螺杆转速：100rpm；切粒机转速： 150rpm。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种PET编织管回收料改性树脂，其特征在于是由以下原料按重量份数比制成的：ABS 50-70份、回收的PET树脂20-30份、相容剂1-10份、TiO2 0.1-2 份、改性助剂0.5-15份、有机磷系阻燃剂M 0.1-0.5份；
所述的有机磷系阻燃剂M，命名为：含DOPO侧基的聚聚二苯砜二磷酸酯,其结构式如下：
所述DOPO为9,10- 二氢-9-氧杂-10-膦酰杂菲，结构式为：
2.根据权利要求1所述的一种PET编织管回收料改性树脂，其特征在于：所述相容剂为丙烯酸酯类共聚物。
3.根据权利要求1所述的一种PET编织管回收料改性树脂，其特征在于：所述改性助剂为马来酸酐。
4.根据权利要求1-3所述，一种PET编织管回收料改性树脂的制备方法，包括以下具体步骤：
步骤一：将ABS颗粒在80℃下干燥6-8h，获得干燥的ABS颗粒；将部分干燥的ABS颗粒安装重量比8-10：1加入马来酸酐，0-4℃搅拌20-30分钟；
步骤二：将丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯按照3-5：1：1.5的质量比混合，加入到回流装置中，回流20分钟后停止；然后将温度控制在60-80℃搅拌30分钟，快速降温至4℃，持续搅拌20分钟，获得具有壳核结构的丙烯酸酯类共聚物；
步骤三：将回收的PET树脂颗粒100℃下干燥10-12h，获得干燥的PET树脂；
步骤四：将上述干燥的ABS颗粒、接枝马来酸酐的ABS颗粒、干燥的PET颗粒、丙烯酸酯类共聚物、TiO2、改性助剂、有机磷系阻燃剂M混合，然后投入双螺杆挤出机中混合挤出造粒，得到共混改性聚酯。
5.根据权利要求4所述的一种PET编织管回收料改性树脂的制备方法，其特征在于：所述步骤三中回收的PET树脂颗粒，干燥后切片的含水量需在100ppm以下。
6.根据权利要求4所述的一种PET编织管回收料改性树脂的制备方法，其特征在于：所述混合挤出造粒工艺参数为：
双螺杆挤出机各区温度，一区：200±5℃℃；二区：260±5℃；三区：270±5℃；四区：270±5℃；五区：270±5℃；六区：270±5℃；七区：270±5℃；八区：270±5℃；九区：260±5℃；螺杆压力：0.01-0.6Mpa；螺杆转速：40-220rpm；切粒机转速：50-150rpm。
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