CN116656145B - 一种再生塑料颗粒及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种再生塑料颗粒及其生产工艺，属于再生塑料技术领域，包括以下重量份原料：废旧塑料颗粒50‑70份、改性胶粉20‑30份、增容剂8‑10份、润滑剂0.1‑3份、抗氧剂0.5‑4份；该种再生塑料颗粒包括以下步骤生产制得：将废旧塑料颗粒烘干后，与改性胶粉、增容剂、润滑剂和抗氧剂一起加入高速混合机中混合均匀，然后转入温度为180‑220℃的双螺杆挤出机中，熔融、抽真空、挤出、切粒、冷却和干燥后，得到再生塑料颗粒；本发明通过将改性胶粉添加到废旧塑料中，一方面赋予了再生塑料颗粒优异的防静电性能，另一方面改性胶粉能对废旧塑料进行增强和增韧，使得再生塑料颗粒具有优异的力学性能。

Description

一种再生塑料颗粒及其生产工艺

技术领域

本发明属于再生塑料技术领域，具体涉及一种再生塑料颗粒及其生产工艺。

背景技术

再生塑料主要是将废旧塑料回收后通过预处理、熔融造粒、改性等方法对废旧塑料进行加工处理后重新得到的塑料原料。对废旧塑料进行回收并循环再利用，能有效降低生态环境污染与破坏，还能降低能源消耗。胶粉来自于废弃的汽车轮胎，来源广泛，价格低廉，具有一定的强度和韧性，且胶粉的表面会因应力作用而氧化降解形成一些羰基、羟基等基团，将胶粉与再生塑料共混得到的复合材料，不仅解决了废旧塑料的白色污染问题，还解决了橡胶轮胎的黑色污染问题。

再生塑料的成分复杂，防静电效果很差，现有的改善方式是通过添加防静电剂或导电填料，而防静电剂或导电填料与再生塑料的相容性差，也容易产生团聚或迁移，导致再生塑料的综合性能变差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种再生塑料颗粒及其生产工艺，以解决背景技术中的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种再生塑料颗粒，包括以下重量份原料：

废旧塑料颗粒50-70份、改性胶粉20-30份、增容剂8-10份、润滑剂0.1-3份、抗氧剂0.5-4份；

所述改性胶粉通过以下步骤制得：

(1)将废旧轮胎胶粉加入到氢氧化钠水溶液中浸泡10-12h，过滤、洗涤，在50℃下烘干至恒重，得到预处理胶粉；

(2)将预处理胶粉与硅烷偶联剂KH-560加入乙醇水溶液中，在超声条件下分散处理10min，然后在机械搅拌下继续反应30min，静置后，过滤、洗涤，在50℃下烘干至恒重，得到硅烷偶联剂接枝胶粉；

(3)将苯胺加入盐酸水溶液中超声分散15min，再加入过硫酸铵，在0-10℃下搅拌反应10h，然后加入硅烷偶联剂接枝胶粉，继续搅拌反应2-3h，抽滤，用乙醇和蒸馏水洗涤至滤液无色，烘干，得到改性胶粉。

进一步地，所述废旧轮胎胶粉为废旧轮胎经过回收、拆解、破碎得到，粒径为200-300目。

进一步地，所述预处理胶粉、硅烷偶联剂KH-560和乙醇水溶液的用量比为1g:1.5-2mL：10mL；其中乙醇水溶液中乙醇和水的体积比为10:1。

进一步地，所述苯胺、过硫酸铵、硅烷偶联剂接枝胶粉和盐酸水溶液的用量比为9-10g:23g:1g:100mL，盐酸水溶液的浓度为1mol/L。

进一步地，所述废旧塑料颗粒为回收再利用的聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)中的一种或几种任意组合。

进一步地，所述增容剂为马来酸酐接枝PE、马来酸酐接枝PP、马来酸酐接枝ABS、马来酸酐接枝PS中的一种或几种任意比例混合。

进一步地，所述的润滑剂为硬脂酸、硬脂酸钠或乙撑双硬脂酰胺。

进一步地，所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168中的一种或两种任意混合。

一种再生塑料颗粒的生产工艺，包括以下步骤：

将废旧塑料颗粒烘干后，与改性胶粉、增容剂、润滑剂和抗氧剂一起加入高速混合机中混合均匀，然后转入温度为180-220℃的双螺杆挤出机中，熔融、抽真空、挤出、切粒、冷却和干燥后，得到再生塑料颗粒。

有益效果：

本发明对废旧轮胎胶粉进行改性，先将废旧轮胎胶粉进行预处理后，再与硅烷偶联剂KH-560分散在乙醇水溶液中，使得硅氧烷中-OH与胶粉表面-OH通过氢键结合，将硅烷偶联剂KH-560接枝到废旧轮胎胶粉表面，得到硅烷偶联剂接枝胶粉；将过硫酸铵加入到苯胺盐酸水溶液中后，苯胺发生聚合反应，生成可溶性预聚体，在反应过程中，将硅烷偶联剂接枝胶粉加到预聚体中，硅烷偶联剂接枝胶粉表面的环氧基与预聚体中的仲氨基反应，从而实现将聚苯胺反应接枝到硅烷偶联剂接枝胶粉上，得到的改性胶粉具有导电特性；

本发明通过将改性胶粉添加到废旧塑料中，一方面利用改性胶粉的导电特性，赋予了再生塑料颗粒优异的防静电性能，另一方面，改性胶粉与废旧塑料具有良好的相容性，能够均匀地分散在废旧塑料中，不仅能够使再生塑料的防静电性能更加稳定，而且还能通过废旧轮胎胶粉本身的强度和韧性对废旧塑料进行增强和增韧，使得再生塑料颗粒具有优异的力学性能。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例提供一种改性胶粉，通过以下步骤制得：

(1)将10g粒径为200目的废旧轮胎胶粉加入到100mL质量分数为10％的氢氧化钠水溶液中浸泡10h，过滤、洗涤，在50℃下烘干至恒重，得到预处理胶粉；

(2)将10g预处理胶粉与15mL硅烷偶联剂KH-560加入100mL乙醇水溶液(乙醇和水的体积比为10:1)中，在超声条件下分散处理10min，然后在机械搅拌下继续反应30min，静置后，过滤、洗涤，在50℃下烘干至恒重，得到硅烷偶联剂接枝胶粉；

(3)将90g苯胺加入到1L浓度为1mol/L的盐酸水溶液中超声分散15min，再加入230g过硫酸铵，在10℃下搅拌反应10h，然后加入10g硅烷偶联剂接枝胶粉，继续搅拌反应2h，抽滤，用乙醇和蒸馏水洗涤至滤液无色，烘干，得到改性胶粉。

实施例2

本实施例提供一种改性胶粉，通过以下步骤制得：

(1)将10g粒径为250目的废旧轮胎胶粉加入到100mL质量分数为10％的氢氧化钠水溶液中浸泡11h，过滤、洗涤，在50℃下烘干至恒重，得到预处理胶粉；

(2)将10g预处理胶粉与18mL硅烷偶联剂KH-560加入100mL乙醇水溶液(乙醇和水的体积比为10:1)中，在超声条件下分散处理10min，然后在机械搅拌下继续反应30min，静置后，过滤、洗涤，在50℃下烘干至恒重，得到硅烷偶联剂接枝胶粉；

(3)将95g苯胺加入到1L浓度为1mol/L的盐酸水溶液中超声分散15min，再加入230g过硫酸铵，在5℃下搅拌反应10h，然后加入10g硅烷偶联剂接枝胶粉，继续搅拌反应3h，抽滤，用乙醇和蒸馏水洗涤至滤液无色，烘干，得到改性胶粉。

实施例3

本实施例提供一种改性胶粉，通过以下步骤制得：

(1)将10g粒径为300目的废旧轮胎胶粉加入到100mL质量分数为10％的氢氧化钠水溶液中浸泡12h，过滤、洗涤，在50℃下烘干至恒重，得到预处理胶粉；

(2)将10g预处理胶粉与20mL硅烷偶联剂KH-560加入100mL乙醇水溶液(乙醇和水的体积比为10:1)中，在超声条件下分散处理10min，然后在机械搅拌下继续反应30min，静置后，过滤、洗涤，在50℃下烘干至恒重，得到硅烷偶联剂接枝胶粉；

(3)将100g苯胺加入到1L浓度为1mol/L的盐酸水溶液中超声分散15min，再加入230g过硫酸铵，在0℃下搅拌反应10h，然后加入10g硅烷偶联剂接枝胶粉，继续搅拌反应3h，抽滤，用乙醇和蒸馏水洗涤至滤液无色，烘干，得到改性胶粉。

实施例4

一种再生塑料颗粒，包括以下步骤生产制得：

将50重量份废旧塑料颗粒在50℃烘干后，与20重量份实施例1制得的改性胶粉、8重量份增容剂、0.1重量份硬脂酸和0.5重量份抗氧剂1010一起加入高速混合机中，在转速为500r/min条件下混合均匀，其中，废旧塑料颗粒由回收再利用PE和PP组合制成，增容剂为马来酸酐接枝PE和马来酸酐接枝PP混合组成，然后转入温度为220℃的双螺杆挤出机中，熔融、抽真空、挤出、切粒、冷却和干燥后，得到再生塑料颗粒。

实施例5

一种再生塑料颗粒，包括以下步骤生产制得：

将60重量份废旧塑料颗粒在50℃烘干后，与25重量份实施例2制得的改性胶粉、9重量份增容剂、2重量份硬脂酸钠和0.5-4重量份抗氧剂1010一起加入高速混合机中，在转速为500r/min条件下混合均匀，其中，废旧塑料颗粒由回收再利用PE、PP和PS组合制成，增容剂为马来酸酐接枝PE、马来酸酐接枝PP和马来酸酐接枝PS混合组成，然后转入温度为200℃的双螺杆挤出机中，熔融、抽真空、挤出、切粒、冷却和干燥后，得到再生塑料颗粒。

实施例6

一种再生塑料颗粒，包括以下步骤生产制得：

将70重量份废旧塑料颗粒在50℃烘干后，与30重量份实施例3制得的改性胶粉、10重量份增容剂、3重量份硬脂酸和4重量份抗氧剂168一起加入高速混合机中，在转速为500r/min条件下混合均匀，其中，废旧塑料颗粒由回收再利用ABS、PVC和PS组合制成，增容剂为马来酸酐接枝ABS和马来酸酐接枝PS混合组成，然后转入温度为180℃的双螺杆挤出机中，熔融、抽真空、挤出、切粒、冷却和干燥后，得到再生塑料颗粒。

对比例1

本对比例与实施例5相比，使用普通市售废旧轮胎胶粉替换改性胶粉，其余原料和生产工艺均与实施例5相同。

对比例2

本对比例与实施例5相比，不添加实施例2制得的改性胶粉，其余原料和生产工艺均与实施例5相同。

对实施例4-实施例6和对比例1-对比例2制得的再生塑料颗粒进行体积电阻率、抗拉伸性能和抗冲击性能测试，测试结果如表1所示：

表1

项目	实施例4	实施例5	实施例6	对比例1	对比例2
						体积电阻率Ω·cm	35	32	30	116	108
拉伸强度MPa	33.7	35.3	36.2	26.5	22.8
						缺口冲击强度kJ/m2	34.6	36.7	37.3	21.4	14.8

由表1数据可以看出，实施例4-实施例6制得的再生塑料颗粒具有良好的导电性能和力学性能，改性胶粉的添加不仅能为再生塑料颗粒带来防静电的效果，还能够提升再生塑料颗粒的力学性能，尤其是抗冲击性能得到了大幅度提升。

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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种再生塑料颗粒，其特征在于，包括以下重量份原料：

废旧塑料颗粒50-70份、改性胶粉20-30份、增容剂8-10份、润滑剂0.1-3份、抗氧剂0.5-4份；

所述改性胶粉通过以下步骤制得：

（1）将废旧轮胎胶粉加入到氢氧化钠水溶液中浸泡10-12h，过滤、洗涤，在50℃下烘干至恒重，得到预处理胶粉；

（2）将预处理胶粉与硅烷偶联剂KH-560加入乙醇水溶液中，在超声条件下分散处理10min，然后搅拌反应30min，静置后，过滤、洗涤、干燥，得到硅烷偶联剂接枝胶粉；所述预处理胶粉、硅烷偶联剂KH-560和乙醇水溶液的用量比为1g:1.5-2mL:10mL；

（3）将苯胺加入盐酸水溶液中超声分散15min，再加入过硫酸铵，在0-10℃下搅拌反应10h，然后加入硅烷偶联剂接枝胶粉，继续搅拌反应2-3h，抽滤、洗涤、烘干后，得到改性胶粉；所述苯胺、过硫酸铵、硅烷偶联剂接枝胶粉和盐酸水溶液的用量比为9-10g:23g:1g:100mL，所述盐酸水溶液的浓度为1mol/L。

2.根据权利要求1所述的一种再生塑料颗粒，其特征在于，所述废旧轮胎胶粉的粒径为200-300目。

3.根据权利要求1所述的一种再生塑料颗粒，其特征在于，所述废旧塑料颗粒为回收再利用的聚乙烯、聚丙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料、聚氯乙烯、聚苯乙烯中的一种或几种任意组合。

4.根据权利要求1所述的一种再生塑料颗粒，其特征在于，所述增容剂为马来酸酐接枝PE、马来酸酐接枝PP、马来酸酐接枝ABS、马来酸酐接枝PS中的一种或几种任意比例混合。

5.根据权利要求1所述的一种再生塑料颗粒，其特征在于，所述的润滑剂为硬脂酸、硬脂酸钠或乙撑双硬脂酰胺。

6.根据权利要求1所述的一种再生塑料颗粒，其特征在于，所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168中的一种或两种任意混合。

7.根据权利要求1所述的一种再生塑料颗粒的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

将废旧塑料颗粒烘干后，与改性胶粉、增容剂、润滑剂和抗氧剂一起加入高速混合机中混合均匀，然后转入温度为180-220℃的双螺杆挤出机中，熔融、抽真空、挤出、切粒、冷却和干燥后，得到再生塑料颗粒。