CN114874544A - 一种抗冲击的海洋回收的聚丙烯再生材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种抗冲击的海洋回收的聚丙烯再生材料及其制备方法,采用活性交联剂连接海洋回收聚丙烯老化、水解断裂的分子链,从而使废旧聚丙烯塑料分子链增长,相对分子量增加,提高其综合性能,解决了现有回收技术无法对海洋聚丙烯的再生利用的问题。
Description
技术领域:本发明涉及废塑料回收的改性技术加工领域,具体为一种抗冲击的海洋回收的聚丙烯再生材料及其制备方法。
背景技术:
海洋塑料污染已是全球需要共同面对的社会经济问题,海洋塑料的污染已成为全世界公认的当前面临的最紧迫的环境问题之一,各国都制定相应的法律、法规,通过科技创新来解决目前危机。2019年,G20峰会通过的《大阪宣言》包含了“蓝色海洋愿景”计划,目标是2050年之前使废塑料入海量减为零。孙小东报道聚烯烃因其优异的电绝缘性、耐低温性能和化学稳定性,广泛应用于薄膜、汽车和家电等行业,据统计,2020年聚丙烯(PP)达到25815.9kt,而且仍呈现递增态势,每年回收利用量趋于平稳,我国废旧塑料的利用率则展现下降趋势,然而,正是由于良好的化学稳定性,导致PP较难自然降解。废旧塑料回收利用率低的原因主要有两点:(1)塑料回收过程需要消耗大量的人力、物力和财力,成本较高,经济效益低,导致废弃塑料的回收缺乏动力和积极性;(2)目前缺乏废旧塑料的高效分离和回收利用技术,限制了废旧塑料的回收利用效率。随着环保意识的增强,人们日益接受海洋回收的塑料,以保护我们赖以生存的环境,虽然积极性得到提高,但是目前对海洋回收的聚乙烯研究报道较少,如何再生利用的技术仍是主要制约瓶颈。
陈涛报道生物膜的形成可能改变微塑料的理化性质,进而影响微塑料的归趋。对于聚丙烯树脂颗粒而言,仅在暴露至第135天时,三个深度的PP树脂颗粒表面生物膜总量较前两次(暴露30天和75天)均有了显著增加。总体上看,PP树脂颗粒表面生物膜总量,随着暴露深度的增加,生物膜总量略有增加。PP树脂颗粒表面的粗糙度随着暴露时间的增加而增加。李茜报道改性塑料在典型自然环境中的老化现象研究,同漠河和拉萨站相比,聚丙烯改性塑料在万宁站试验后老化行为均要严重,这主要是由于万宁站是3站中环境最严酷的湿热地区,且强光照、高温、高湿外加高盐雾等环境因素对改性塑料产生的环境效应最大,其中沉积盐虽没有直接参与塑料老化,但在整个试验过程中盐颗粒主要附着在材料表面的缺陷中发生潮解,从而向材料表面引入了更多水分,间接加速了塑料老化。聚丙烯试样在自然老化0.5年,其冲击强度下降幅度约40%,性能降至最低。研究表明,自然环境试验后改性聚丙烯塑料的断裂伸长率对环境的敏感性较强,拉伸强度受环境的影响较小,而冲击强度容易受到试样内应力或其表面缺陷的影响。
AdianKhoironi报道在海洋环境中,塑料经历了一个破碎过程,在这个过程中,大塑料分解成更小的微塑料和纳米塑料。塑料的这种碎裂归因于机械力的组合,例如由阳光触发的波浪和/或光化学过程。在水生系统中有两个触发塑料降解的因素,非生物(温度、湿度、pH值、紫外线照射)和生物(细胞外酶、疏水性、生物表面活性剂),由聚合物本身的特性因素支持,例如柔韧性、结晶度、形态、功能基团和分子量。此外,塑料在水生环境中的降解主要受其暴露于紫外线辐射的影响,这会导致塑料失去其机械完整性、拉伸强度和平均分子量。几种类型的降解是可能的。氧化降解是一种重要的降解机制,与环境中的O2暴露有关,然后与OH和CO官能团的形成有关。当暴露于可水解的共价键,例如酯、醚、酸酐、酰胺、尿素或酯酰胺基团时,就会发生水解降解。机械退化是由水湍流、大气风化、冻融循环和压力引起的物理退化过程。研究结果表明PP在海洋环境下发生了光氧化降解,其中紫外线辐射的影响使促氧化剂和光氧化剂在长环上产生自由基,使塑料失去某些物理性能,因此使塑料更容易进行生物降解。另外发现PP在海洋环境下羰基形成表明也发生光氧化,触发了断裂过程,同时氧化降解会降低塑料聚合物的摩尔质量并产生含氧基团。该研究还表明应用于海水表面的PP塑料则表现出侵蚀、变色、喷砂不均匀和不规则。这些条件表明,阳光的影响和大气中氧气的存在对水表面的塑料降解有效。在50厘米海洋深度的PP塑料中,虽然孔隙不规则和异质性均匀地出现在整个表面,并带有可见的皱纹和变色,但形态变化有所不同,在暴露在阳光下,环境中氧气的参与仍然很明显,尽管不像塑料表面区域那样充分。水解降解和降解过程的初始阶段可能在改变50深度塑料表面形态的过程中发挥作用。Gupta报道PP的结晶度随着紫外线照射时间的增加而增加,这会影响光氧化和断链次数的增加。可见,海洋回收的聚丙烯与陆地消费后回收的聚丙烯的破坏、降解程度与方式均存在较大差别,相应地在结构、性能也有较大差别,导致可利用价值更低,难以适用陆地消费回收的聚丙烯再生技术。
因此,针对海洋回收塑料聚丙烯酯目前存在技术问题与缺点,海洋垃圾中的塑料长期海水浸泡,互相参杂,互相污染。其中有热固性塑料,有热塑性塑料,有各类树脂混合物。对热塑性塑料的回收中,就有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯及各类塑料的共聚物等,回收的海洋PP材料脆化性能差,各项性能降低,如机械强度、抗冲击、拉伸强度、弯曲强度、耐老化、硬度等无法达到正常塑料的使用范围。几乎没有任何利用价值,满足不了回收再利用的最终结果。
针对目前的技术问题,需要进一步对海洋回收塑料PP进行再生技术解决,最终方可得标准范围内的再生PP料。
发明内容:
本发明目的在于,解决海洋塑料PP经现有回收分离后,各项性能降低,几乎没有任何利用价值,满足不了回收再利用的问题,提供一种针对海洋塑料PP的再生技术。
本发明通过以下技术方案来实现:
提供一种抗冲击的海洋回收的聚丙烯的再生材料,按重量百分比计,其包括如下重量百分比的原料制成:
海洋回收聚丙烯:5%-95%,
聚丙烯树脂:4%-12%,
交联剂:1%-4%,
增韧剂:1%-12%,
相容剂:0.1%-5%,
润滑剂:0.5%-5%,
成核剂:0.5%-2.5%,
抗静电剂:0.1%-2%。
其中交联剂为四乙烯五胺(TETA)、二叔丁基过氧化物(DTBP)、双马来酰亚胺(BMI)的一种或者多种混合,
增韧剂为聚异丁烯(PIB)、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)、丁腈橡胶(P83)的一种或者多种混合,
相容剂为马来酸酐接枝苯乙烯-丁二烯-丙烯腈三元共聚物(ABS-g-MAH)、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物-马来酸酐的接枝共聚物(ASA-g-MAH)、苯乙烯接枝马来酸酐(SMA)的一种或者多种混合,
润滑剂为硬脂酸正丁酯(BS)、改性甘油三酸酯、脂肪酸聚乙醇酯的一种或者多种混合,
成核剂为乙烯-丙烯酸酯、2,6-萘二甲酰胺基化合物、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)的一种或者多种混合,
抗静电剂为烯丙基磺酸钠、丙三醇单硬脂酸酯(GMS)、聚氧乙烯硬脂酸酯的一种或者多种混合。
将所述原料熔融挤出,熔融挤出温度为170—230℃,优选180-220℃,所述熔融挤出,一区温度175-195℃,二区温度185-205℃,三区温度195-215℃,四区温度205-225℃,五区温度195-215℃,六区温度185-205℃,机头挤出温度195-215℃。
所述熔融挤出采用双螺杆挤出,螺杆转速为300—500转/min,优选300、350、400、450转/min。
上述原料重量百分比进一步优选,海洋回收聚丙烯的优选50-90%、60-90%,更优选55%、65%、70%、75%、80%、85%,
聚丙烯树脂优选5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%,
交联剂用量优选1.2%、1.5%、1.8%、2%、2.5%、3%、3.5%,进一步优选1-2.5%的四乙烯五胺(TETA)、或2-4%的二叔丁基过氧化物(DTBP)、或1-4%的双马来酰亚胺(BMI)的一种或者多种混合,进一步优选2-4%地四乙烯五胺(TETA)和二叔丁基过氧化物(DTBP),或优选2-4%的二叔丁基过氧化物和双马来酰亚胺,或优选2-4%地四乙烯五胺(TETA)和双马来酰亚胺。
增韧剂用量优选2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、10%、11%,优选4-10%的聚异丁烯(PIB)、或4-7%的氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)、或5-7%的丁腈橡胶(P83),或优选4-10%的聚异丁烯(PIB)和氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS),或优选4-8%的氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)和丁腈橡胶(P83),或优选2-6%的聚异丁烯(PIB)和丁腈橡胶(P83)。
相容剂用量优选0.2%、0.5%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%、1.5%、1.8%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%,优选3-4%的马来酸酐接枝苯乙烯-丁二烯-丙烯腈三元共聚物(ABS-g-MAH)、优选2.5-4%的丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物-马来酸酐的接枝共聚物(ASA-g-MAH)、2-4%的苯乙烯接枝马来酸酐(SMA)的一种或者多种混合,或优选0.2-3%的马来酸酐接枝苯乙烯-丁二烯-丙烯腈三元共聚物(ABS-g-MAH)和丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物-马来酸酐的接枝共聚物(ASA-g-MAH),或优选1-3%的丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物-马来酸酐的接枝共聚物(ASA-g-MAH)和苯乙烯接枝马来酸酐(SMA),或优选0.2-3%的马来酸酐接枝苯乙烯-丁二烯-丙烯腈三元共聚物(ABS-g-MAH)和苯乙烯接枝马来酸酐(SMA)。
润滑剂用量优选0.6%、0.8%、1%、1.2%、1.5%、1.8%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%,优选0.8-2%的硬脂酸正丁酯(BS)、1.5-3%的改性甘油三酸酯、2-4%的脂肪酸聚乙醇酯,优选0.5-1.5%的硬脂酸正丁酯(BS)和改性甘油三酸酯,优选1.5-3%的改性甘油三酸酯和脂肪酸聚乙醇酯,或优选0.8-2.5%的硬脂酸正丁酯(BS)和脂肪酸聚乙醇酯。
成核剂用量优选0.6%、0.8%、1%、1.2%、1.5%、1.8%、2%、2.2%,优选1-2.5%的乙烯-丙烯酸酯、或2-3%的2,6-萘二甲酰胺基化合物、或0.4-0.8%的聚对苯二甲酸丁二酯(PBT),或优选1-2.5%的乙烯-丙烯酸酯和2,6-萘二甲酰胺基化合物,或优选1-3%的2,6-萘二甲酰胺基化合物和聚对苯二甲酸丁二酯(PBT),或优选1-2.5%的乙烯-丙烯酸酯和聚对苯二甲酸丁二酯。
抗静电剂用量优选0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1%,1.2%、1.4%、1.6%、1.8%,优选0.4-1%的烯丙基磺酸钠、0.5-0.8%丙三醇单硬脂酸酯(GMS)0.6-0.8%的聚氧乙烯硬脂酸酯的一种或者多种混合。
海洋废弃的聚丙烯塑料会受到多种物理因素、化学因素以及气候环境多种因素叠加的影响,由阳光触发的波浪和/或光化学过程,包括非生物(温度、湿度、pH值、紫外线照射,机械外力、大气风化)和生物(细胞外酶、疏水性、生物表面活性剂)等等的影响。在对海洋废弃回收的聚丙烯塑料的初步老化研究中,聚丙烯出现了氧化降解以及结构破坏,同时分子量大幅降低且分子量分布也大幅变宽,从而导致的力学综合性能下降明显。
基于此,在对聚丙烯断裂的分子链上,用活性交联剂连接老化断裂的分子链,从而使废旧聚丙烯塑料恢复其基本结构和功能,增长分子链。尽管加入交联剂进行再生加工,其抗冲击性能有所提高,但是综合性能仍不足以满足实际应用的需求。因此,本发明还进一步提供一种海洋回收的聚丙烯的再生材料的制备方法,以获得综合性能更优异的再生材料:
一种海洋回收的聚丙烯的再生制备方法:包括以下步骤,
(1)将海洋回收的聚丙烯破碎至粒径1-10mm,然后清洁、干燥,
(2)将质量比为1~6∶100的交联剂与步骤(2)所得的聚丙烯混合均匀后,加热至熔融状态,持续熔融共混使所述交联剂与海洋回收的聚丙烯分子链发生交联反应,
所述交联剂为四乙烯五胺(TETA)、二叔丁基过氧化物(DTBP)、双马来酰亚胺(BMI)的一种或者多种混合,优选四乙烯五胺(TETA)、或优选二叔丁基过氧化物(DTBP)、或优选双马来酰亚胺(BMI),或优选四乙烯五胺(TETA)和二叔丁基过氧化物(DTBP),或优选二叔丁基过氧化物(DTBP)和双马来酰亚胺(BMI),或四乙烯五胺(TETA)和双马来酰亚胺(BMI)。
所述步骤(1)的干燥为烘干,温度为60-100℃,优选80℃、90℃,干燥时间40-120min,优选60min、90min。
所述步骤(2)中,所述熔融共混为熔融挤出,熔融挤出温度为170—230℃,优选180-220℃,所述熔融挤出,一区温度175-195℃,二区温度185-205℃,三区温度195-215℃,四区温度205-225℃,五区温度195-215℃,六区温度185-205℃,机头挤出温度195-215℃。
所述熔融挤出采用双螺杆挤出,螺杆转速为300—500转/min,优选300、350、400、450转/min。
所述步骤(2)中进一步加入增韧剂、相容剂、润滑剂、抗静电剂中的一种或多种。
本发明还进一步提供上述优选的海洋回收的聚丙烯再生材料的制备方法,按上述配方比例称取,工艺步骤如下:
步骤一,将海洋回收塑料PP放入烤箱干燥40-120min,
步骤二,将烘烤后的海洋塑料PP与PP树脂、增韧剂、相容剂、交联剂混匀后再加入润滑剂,混合搅拌,
步骤三,将成核剂和抗静电剂混合搅拌均匀,
步骤四,将搅拌均匀的混合物加入双螺杆挤出,喂料熔融挤出,温度设定为180-220℃,螺杆转速为300—500转/min,挤出冷却,干燥风吹干,切粒即得。
本发明相比现有技术的优点:
1、针对海洋回收聚丙烯的特点,其氧化分解、分子链断裂相比普通陆地回收的聚丙烯更加严重,难以简单适用陆地回收的聚丙烯的再生方法。本发明的再生利用方法,很好的解决了海洋回收聚丙烯可再生利用价值的低的问题,从而能够有效减少遏制海洋塑料污染。
2、本发明的海洋回收聚丙烯再生料具有稳定的各项性能,机械强度、抗冲击性能、拉伸强度、弯曲强度、流动性、耐老化、比重、硬度等均符合使用标准,利用价值极大提高。已广泛应用于机械及汽车制造零部件、电子及电气工业器件、建筑业、农业、渔业、食品工业、纺织、印刷工业等多项领域。
具体实施方式:
本发明实施案例中所用的材料如下:
海洋回收塑料PP为海洋打捞所得;SEBS(氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物)、P83(丁腈橡胶)、ABS-g-MAH(马来酸酐接枝苯乙烯-丁二烯-丙烯腈三元共聚物)、ASA-g-MAH(丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物-马来酸酐的接枝共聚物)、SMA(苯乙烯接枝马来酸酐)、DTBP(二叔丁基过氧化物)、BMI(双马来酰亚胺)、改性甘油三酸酯、乙烯-丙烯酸酯、2,6-萘二甲酰胺基化合物、烯丙基磺酸钠、GMS(丙三醇单硬脂酸酯)、聚氧乙烯硬脂酸酯为东莞市场销售,PP树脂、PBT(聚对苯二甲酸丁二酯)为中国台湾奇美实业股份有限公司生产,PIB(聚异丁烯)为山东鸿瑞新材料科技有限公司生产,TETA(四乙烯五胺)为南京北化化工有限公司生产,双马来酰亚胺为山东省立帆化工有限公司生产,脂肪酸聚乙醇酯为嘉兴中诚环保科技股份有限公司生产,BS(硬脂酸正丁酯)为句容大华化工有限公司生产。
本发明实施案例中所用的仪器设备如下:
MT36双螺杆挤出机,南京美芝隆;UN480A5注塑机,佛山伊之密;万能试验机,深圳美特斯;洛氏硬度仪,东莞卓越;冲击试验机,东莞高铁;熔融流动系数测试仪,东莞高铁。
实施例1
1.海洋回收的聚丙烯预先在90℃干燥60min,按表2配方准确称量,海洋回收PP,PP树脂,PIB(聚异丁烯),SMA(苯乙烯接枝马来酸酐),TETA(四乙烯五胺),改性甘油三酸酯,乙烯-丙烯酸酯,烯丙基磺酸钠。
2.制备方法
步骤一,将海洋回收塑料PP放入烤箱90℃烘烤60min,
步骤二,将烘烤后的海洋塑料PP与PP树脂、SMA、TETA加入搅拌桶,搅拌5min后再加入改性甘油三酸酯,混合搅拌5min,
步骤三,将乙烯-丙烯酸酯和烯丙基磺酸钠混合加入搅拌桶,再搅拌10min,
步骤四,将搅拌均匀的混合物加入双螺杆挤出,喂料熔融挤出,温度设定为180-220℃,螺杆转速为300转/min,挤出冷却,干燥风吹干,切粒即得。
将制备得到的再生材料,分别按照ASTM D256标准测定冲击强度,按照ASTM D638标准测定拉伸强度,按照ASTM D790标准测定弯曲强度,按照ASTM D785标准测定洛氏硬度,按照ASTM D1238标准测定熔体流动速率(熔指),按照ASTM D648测定热变形温度。
表1熔融挤出温度
一区 | 二区 | 三区 | 四区 | 五区 | 六区 | 模头 |
180 | 190 | 200 | 210 | 200 | 190 | 200 |
178 | 189 | 199 | 209 | 201 | 191 | 199 |
表2配方组成以及再生性能
结果表明采用交联剂TETA(四乙烯五胺)能够有效提高海洋回收聚丙烯的冲击强度、拉伸性能等综合性能,随着助剂用量增加,综合性能有所提高,但继续增大用量,综合性能反而出现较大的下降。
实施例2
1.海洋回收的聚丙烯预先在90℃干燥100min,按表4配方准确称量海洋回收PP,PP树脂,P83(丁腈橡胶),ABS-g-MAH(马来酸酐接枝苯乙烯-丁二烯-丙烯腈三元共聚物),DTBP(二叔丁基过氧化物),BS(硬脂酸正丁酯),PBT(聚对苯二甲酸丁二酯),聚氧乙烯硬脂酸酯。
2.制备方法
步骤一,将海洋回收塑料PP放入烤箱90℃烘烤100min,
步骤二,将烘烤后的海洋塑料PP与PP树脂、P83、ABS-g-MAH、DTBP加入搅拌桶,搅拌5min后再加入BS,混合搅拌5min,
步骤三,将PBT和聚氧乙烯硬脂酸酯混合加入搅拌桶,再搅拌10min,
步骤四,将搅拌均匀的混合物加入双螺杆挤出,喂料熔融挤出,温度设定为180-220℃,螺杆转速为320转/min,挤出冷却,干燥风吹干,切粒即得。
测试方法如实施例1所示。
表3熔融挤出温度
一区 | 二区 | 三区 | 四区 | 五区 | 六区 | 模头 |
190 | 200 | 210 | 220 | 210 | 200 | 210 |
188 | 199 | 209 | 219 | 211 | 201 | 209 |
表4配方组成以及再生性能
结果表明,虽然采用增加交联剂DTBP和增韧剂P83用量,能提高冲击强度、拉伸强度等性能,但当增韧剂用量增大到6%左右时,相容剂ABS-g-MAH和润滑剂聚氧乙烯硬脂酸酯的用量再增加约一倍时,冲击强度、拉伸、弯曲强度等性能却大幅下降。
实施例3
1.海洋回收的聚丙烯预先在90℃干燥60min,按表6配方准确称量,海洋回收PP,PP树脂,SEBS(氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物),ASA-g-MAH(丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物-马来酸酐的接枝共聚物),DTBP(二叔丁基过氧化物),脂肪酸聚乙醇酯,2,6-萘二甲酰胺基化合物,GMS(丙三醇单硬脂酸酯)。
2.制备方法
步骤一,将海洋回收塑料PP放入烤箱90℃烘烤60min,
步骤二,将烘烤后的海洋塑料PP与PP树脂、SEBS、ASA-g-MAH、DTBP加入搅拌桶,搅拌5min后再加入脂肪酸聚乙醇酯,混合搅拌5min,
步骤三,将2,6-萘二甲酰胺基化合物和GMS(丙三醇单硬脂酸酯)混合加入搅拌桶,再搅拌10min,
步骤四,将搅拌均匀的混合物加入双螺杆挤出,喂料熔融挤出,温度设定为180-220℃,螺杆转速为350转/min,挤出冷却,干燥风吹干,切粒即得。
性能测试方法参见实施例1.
表5熔融挤出温度
一区 | 二区 | 三区 | 四区 | 五区 | 六区 | 模头 |
190 | 200 | 210 | 220 | 210 | 200 | 210 |
189 | 200 | 211 | 218 | 210 | 201 | 211 |
表6配方组成以及再生性能
结果表明,在润滑剂脂肪酸聚乙醇酯和抗静电剂用量较大范围内,都能保持配方的冲击强度、拉伸强度、弯曲强度等综合性能具有较优的性能,从而使该配方更易混合,缩短成型时间,减少碳排放,且具有较好的抗静电性能。
实施例4
1.海洋回收的聚丙烯预先在90℃干燥60min,按表7配方准确称量,海洋回收PP,PP树脂,交联剂BPO,增韧剂POE,相容剂MGE,润滑剂PETS,成核剂MDBS,醇醚磷酸单酯。
2.制备方法
步骤一,将海洋回收塑料PP放入烤箱90℃烘烤60min,
步骤二,将烘烤后的海洋塑料PP与PP树脂、交联剂BPO、增韧剂POE、相容剂MGE加入搅拌桶,搅拌5min后再加入润滑剂PETS,混合搅拌5min,
步骤三,将成核剂MDBS和醇醚磷酸单酯混合加入搅拌桶,再搅拌10min,
步骤四,将搅拌均匀的混合物加入双螺杆挤出,喂料熔融挤出,温度设定为180-220℃,螺杆转速为350转/min,挤出冷却,干燥风吹干,切粒即得。
性能测试方法参见实施例1.
表7配方组成以及再生性能
结果表明,该配方其综合性能不佳,不适合海洋回收的PP再生利用。
实施例5
将以上配方1、配方6、配方10制得的再生产品、海洋回收的PP,各取样品放入烤箱90℃烘烤100min,再注塑成型打出试条,成型温度为180-220℃。测试各配方性能。
表8性能测试结果
从各个测试项目可知,海洋回收的PP经本发明的再生方法制备后的综合性能优异,实现了海洋回收PP的再生利用。
实施例6
由于目前关于海洋回收PP的研究报道并不充分,海洋回收的PP在组成以及微观结构具体有何种变化,并未完全阐明。为进一步探索海洋回收的PP再生方法存在的问题,研究中进一步与陆地上消费回收后的PP在再生方法进行了比较,分别利用本发明的助剂尝试再生陆地上消费回收后的PP,并观察对其性能的影响。将表9的配方原料按照实施例1方法制备,性能测试方法参见实施例1。
表9陆地回收PP的再生性能结果
结果,采用本发明的再生方法并不适用再生陆地消费回收后的PP,这可能是由于陆地回收的PP的断裂程度、降解片段以及所含杂质不同,才导致这种差别,值得后续进一步研究。
本发明的上述实施例仅仅是较佳举例,而并非是对本发明实施方式的限定。对于所属领域的研发技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出一些相关实施案例的调整与变动。本发明无需对此不断举例。在本发明要求的权利原则范围内任何调整,转化与改善,皆属于本发明所要保护范围之内。
Claims (10)
1.一种抗冲击的海洋回收聚丙烯的再生材料,其特征在于:
按重量百分比计,其包括如下重量百分比的原料制成:
海洋回收聚丙烯:50%-95%,
聚丙烯树脂:4%-12%,
交联剂:1%-4%,
增韧剂:1%-12%,
相容剂:0.1%-5%,
润滑剂:0.5%-5%,
成核剂:0.5%-2.5%,
抗静电剂:0.1%-2%;
其中交联剂为四乙烯五胺(TETA)、二叔丁基过氧化物(DTBP)、双马来酰亚胺(BMI)的一种或者多种混合。
2.根据权利要求1所述的海洋回收聚丙烯的再生材料,其特征在于:
所述增韧剂为聚异丁烯(PIB)、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)、丁腈橡胶(P83)的一种或者多种混合。
3.根据权利要求1所述的海洋回收聚丙烯的再生材料,其特征在于:
所述相容剂为马来酸酐接枝苯乙烯-丁二烯-丙烯腈三元共聚物(ABS-g-MAH)、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物-马来酸酐的接枝共聚物(ASA-g-MAH)、苯乙烯接枝马来酸酐(SMA)的一种或者多种混合。
4.根据权利要求1所述的海洋回收聚丙烯的再生材料,其特征在于:
所述润滑剂为硬脂酸正丁酯(BS)、改性甘油三酸酯、脂肪酸聚乙醇酯的一种或者多种混合。
5.根据权利要求1所述的海洋回收聚丙烯的再生材料,其特征在于:
所述成核剂为乙烯-丙烯酸酯、2,6-萘二甲酰胺基化合物、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)的一种或者多种混合。
6.根据权利要求1所述的海洋回收聚丙烯的再生材料,其特征在于:
所述抗静电剂为烯丙基磺酸钠、丙三醇单硬脂酸酯(GMS)、聚氧乙烯硬脂酸酯的一种或者多种混合。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的聚丙烯再生材料的制备方法,包括以下步骤,
(1)将海洋回收的聚丙烯破碎至粒径1-10mm,然后清洁、干燥,
(2)将质量比为1~6∶100的交联剂与步骤(2)所得的聚丙烯混合均匀后,加热至熔融状态,持续熔融共混使所述交联剂与海洋回收的聚丙烯分子链发生交联反应,
所述交联剂为四乙烯五胺(TETA)、二叔丁基过氧化物(DTBP)、双马来酰亚胺(BMI)的一种或者多种混合。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)的干燥为烘干,温度为60-100℃。
9.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中,所述熔融共混为熔融挤出,熔融挤出温度为170—230℃。
10.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中进一步加入增韧剂、相容剂、润滑剂、抗静电剂中的一种或多种。
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CN115322490A (zh) * | 2022-08-23 | 2022-11-11 | 广东圆融新材料有限公司 | 一种挤出级低介电常数聚丙烯材料及其制备方法 |
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2022
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