CN1357439A - 用双螺杆挤出机回收交联聚乙烯的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用双螺杆挤出机回收交联聚乙烯的方法,在60－99.9%wt交联聚乙烯中,加入0.1－40%wt超细无机材料,在高速搅拌机上混合均匀后在普通的双螺杆挤出机中制成粉末,挤出的物料经冷却、干燥,在高速粉碎机上进行粉碎,得到的交联聚乙烯粉末可作为填料再与其它聚合物共混,不仅使废料得到回收再利用,而且还可改善聚合物的物理机械性能使之再利用。本发明方法简单、成本低,使交联聚乙烯在普通的塑料加工厂中就能进行回收,有着广阔的应用及工业化前景。

Description

用双螺杆挤出机回收交联聚乙烯的方法
技术领域：
本发明涉及一种回收交联聚乙烯的方法，尤其涉及一种用双螺杆挤出机回收交联聚乙烯的方法，采用物理机械断链方法来回收不熔不溶交联聚乙烯，其中采用双螺杆挤出机附以冷却干燥分离装置及添加耐磨超细无机粉末使交联聚乙烯成为粉末，可以再回收利用。本发明属于化学类聚合物加工技术领域。
背景技术：
众所周知，交联聚乙烯与普通聚乙烯相比，具有卓越的电绝缘性能和更高的冲击强度及拉伸强度，具有突出的耐磨性，优良的耐应力开裂性、耐蠕变性及尺寸稳定性，其耐热性、耐低温性、耐老化性、耐化学药品性、耐辐射性也很好，因而被广泛应用于化工、建筑、汽车、机械、电力、包装、农业等领域。但是交联聚乙烯在制造时易产生废料，并且由于不熔不熔性而难于回收再利用。为了资源回收和避免二次污染，目前常用的方法是使交联聚乙烯高温裂解成低分子的有机小分子或燃油(翼星，化工环保，1998，18：215-219；Gerald Scott，PolymerDegradation and Stability，2000，68：1-7；P.Onu，C.Vasile and et al.，J.Analytical &Applied Pyralysis，1999，49：145-153)，但是这样的工艺条件比较苛刻，要有高温裂解装置，并且所生成的有机小分子或燃油并非单一的分子，成份极为复杂，必须经过分离才能再使用。日本的伊尺实等人(公开专利公报CA平4-202444，1990)应用异向双螺杆挤出机来进行熔化混炼得到低凝胶率的再生PE料，但设备复杂，需要特殊的双螺杆。以上这些方法对一般的塑料加工厂而言，是相当困难的，而且成本也高，并不经济，因而未得到普遍应用。
发明内容：
本发明的目的在于针对现有技术的上述缺陷，提出一种用双螺杆挤出机回收交联聚乙烯的方法，在通常的塑料加工厂中，利用现有的设备条件，就可以将废交联聚乙烯制成粉末，做填料加入到其他聚合物中去，改善聚合物的物理机械性能。
为实现这样的目的，在本发明的技术方案中，采用普通的双螺杆挤出机，在60-99.9％wt交联聚乙烯中，加入0.1-40％wt超细无机材料，先在高速搅拌机上混合均匀，高速搅拌机为转速为500-8000转/分钟，然后在普通的双螺杆挤出机中制成粉末，螺杆温度为180-300℃，转速为100-800转/分钟，物料在螺杆中的停留时间为1-8分钟，挤出的物料经过水冷式冷却槽冷却后，放入离心分离机上将水分除去，离心机转速为2000-10000转/分钟，然后放入离心分离机和旋风干燥机上进一步干燥，干燥机的温度为50-120℃，干燥后的物料在高速粉碎机上进行粉碎，高速粉碎机转速为1000-10000转/分钟，得到粒径大小为0.1-200微米的交联聚乙烯粉末，以备后用。
本发明所述的超细无机材料粉末为二硫化铝、硫化铜、三氧化铝、二氧化硅、石英、滑石粉或云母，以上材料为至少在一维方向上的尺寸为纳米级，分散相尺度为10-500纳米。选择适当的纳米无机粉末，可以增加加工过程中的摩擦力和剪切力。
本发明在交联聚乙烯中加入无机材料，增加了材料在挤出机中的剪切应力，并促进了分子链的断裂，使不熔不溶的交联聚乙烯材料通过普通的双螺杆挤出机中就能得到5-100微米的粉末，该粉末基本保持了原交联聚乙烯的性质，可作为填料再与其它聚合物(如聚乙烯、聚丙烯等)共混，不仅使废料得到了回收再利用，而且还可以改善聚合物的物理机械性能，从而使之再利用，这为交联聚乙烯的回收再利用提供了简单可行的方法。
本发明克服了现有技术的缺陷，使交联聚乙烯在普通的塑料加工厂中就能进行回收，采用双螺杆挤出机作为加工设备，方法简单、成本低、有着广阔的应用及工业化前景。
具体实施方式：
下面实施例是对本发明的进一步说明，而不是限制本发明的范围。实施例1：粒径约100微米交联聚乙烯粉末的制备
将90％wt长条状的交联聚乙烯切粒，在高速搅拌机下与10％wt超细石英粉充分混合均匀，高速搅拌机转速为1200转/分钟，将混合后的物料放入双螺杆挤出机中加工，螺杆转速为300转/分钟，螺杆加料区、塑化区、口膜温度分别为210℃，220℃，235℃，245℃，245℃，245℃，240℃和230℃，物料在挤出机的停留时间约为1.5分钟，挤出的物料在冷却槽中冷却，放在离心分离机中脱除水分，离心机转速为6000转/分钟，在旋风干燥机中干燥，干燥机温度为80℃，然后在高速粉碎机中粉碎，粉碎机转速为3000转/分钟，得到约100微米的交联聚乙烯粉料。实施例2：粒径约50微米交联聚乙烯粉末的制备
将85％wt长条状的交联聚乙烯切粒，在高速搅拌机下与15％wt纳米二硫化钼充分混合均匀，高速搅拌机转速为1500转/分钟，将混合后的物料放入双螺杆挤出机中加工，螺杆转速为400转/分钟，螺杆加料区、塑化区、口膜温度分别为200℃，215℃，220℃，225℃，225℃，230℃，230℃和225℃，物料在挤出机的停留时间约1分钟，挤出的物料在冷却槽中冷却，放在离心分离机中脱除水分，离心机转速为6000转/分钟，在旋风干燥机中干燥，干燥机温度为75℃，然后在高速粉碎机中粉碎，粉碎机转速为5000转/分钟，得到约50微米的交联聚乙烯粉料。

Claims (3)

1、一种用双螺杆挤出机回收交联聚乙烯的方法，其特征在于在60-99.9％wt交联聚乙烯中，加入0.1-40％wt超细无机材料，在高速搅拌机上混合均匀后在普通的双螺杆挤出机中制成粉末，螺杆温度为180-300℃，转速为100-800转/分钟，物料在螺杆中的停留时间为1-8分钟，挤出的物料经冷却后，放入离心分离机上将水分除去，离心机转速为2000-10000转/分钟，然后放入旋风干燥机上进一步干燥，干燥机的温度为50-120℃，干燥后的物料在高速粉碎机上进行粉碎，得到粒径大小为0.1-200微米的交联聚乙烯粉末。
2、如权利要求1所说的用双螺杆挤出机回收交联聚乙烯的方法，其特征在于超细无机材料为二硫化钼、硫化铜、三氧化铝、二氧化硅、石英、滑石粉或云母，以上材料为至少在一维方向上的尺寸为纳米级，分散相尺度为10-500纳米。
3、如权利要求1所说的用双螺杆挤出机回收交联聚乙烯的方法，其特征在于高速搅拌机为转速为500-8000转/分钟，高速粉碎机转速为500-10000转/分钟。
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