CN107082952A - 改性聚丙烯再生塑料及其制备方法 - Google Patents

改性聚丙烯再生塑料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种改性聚丙烯再生塑料及其制备方法，该再生塑料中包括80～120重量份数的废旧聚丙烯塑料、5～20重量份数的丁腈橡胶、2～7重量份数的碳纤维、3～8重量份数的交联剂、0.2～0.5重量份数的抗氧剂、4～10重量份数的无机纳米填料、0.2～0.6重量份数的抗紫外线剂、0.5～1.4重量份数的稳定剂和3～8重量份数的分散剂。本发明中丁腈橡胶和碳纤维能够增加再生塑料的拉伸强度和断裂伸长率；抗紫外线剂、稳定剂、抗氧剂、稳定剂的加入能够再生塑料的光稳定性、热稳定性和抗氧化性，避免再生塑料受光、热、氧的作用而发生老化降解的问题，提高了聚丙烯再生塑料的使用寿命。另外，改性聚丙烯再生塑料原料来源广泛、价格低廉，韧性好，强度高，使用寿命长。

Description

改性聚丙烯再生塑料及其制备方法
技术领域
本发明涉及再生塑料领域，尤其涉及一种改性聚丙烯再生塑料及其制备方法。
背景技术
世界资源永远是人类的一大热门话题，节约资源的口号已慢慢深入到人心，因此再生料的觉醒也是必然的。再生塑料是指通过预处理、熔融造粒、改性等物理或化学的方法对废旧塑料进行加工处理后重新得到的塑料原料，是对塑料的再次利用。再生塑料最大的优点就是成本低，但是再生塑料存在着强度低、无韧性、光泽度低、热氧稳定性差等缺点，其在储存、加工和日常使用过程中，会受热、光和氧等作用而极易发生老化降解，严重影响制品的寿命。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种改性聚丙烯再生塑料，该再生塑料强度高，耐老化性能强。
一种改性聚丙烯再生塑料，包括以下重量份数的原料：
优选地，所述交联剂中包括四硫化二吗啉、对叔丁基苯酚甲醛树脂和2,4-二氯过氧化苯甲酰。
优选地，所述抗氧剂为受阻酚季铵盐改性蒙脱土或硫代二丙酸二月桂酯。
优选地，所述无机纳米填料为氧化镁、氧化锌或氮化碳。
优选地，所述抗紫外线剂为邻羟基苯甲酸苯酯、2-(2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑或六甲基磷酰三胺。
优选地，所述稳定剂为硬脂酸钡、硬脂酸钙、硬脂酸锌或硬脂酸镁。
优选地，所述分散剂为聚乙烯蜡、硬脂酸、聚α-甲基苯乙烯或白油。
本发明还提供了一种改性聚丙烯再生塑料的制备方法，该方法制备得到的再生塑料强度高，耐老化性能强。
一种改性聚丙烯再生塑料的制备方法，包括以下步骤：
a)将废旧聚丙烯塑料、抗氧剂、抗紫外线剂、稳定剂、分散剂加入到混合机中，在转速为500～800r/min，混炼时间为20～30min，得到均匀浆状体；
b)向步骤a)得到的均匀浆状体中加入碳纤维、无极纳米填料，并在转速为500～800r/min，混炼时间为15～25min，得到均匀浆体；
c)向步骤b)得到的均匀浆体中加入丁腈橡胶和交联剂，在300～500r/min下搅拌3～5h，得到改性聚丙烯再生塑料。
本发明提供的一种改性聚丙烯再生塑料及其制备方法，该再生塑料中包括80～120重量份数的废旧聚丙烯塑料、5～20重量份数的丁腈橡胶、2～7重量份数的碳纤维、3～8重量份数的交联剂、0.2～0.5重量份数的抗氧剂、4～10重量份数的无机纳米填料、0.2～0.6重量份数的抗紫外线剂、0.5～1.4重量份数的稳定剂和3～8重量份数的分散剂。本发明中丁腈橡胶能够能加再生塑料的韧性，碳纤维能够增加再生塑料的拉伸强度和断裂伸长率；抗紫外线剂、稳定剂、抗氧剂、稳定剂的加入能够再生塑料的光稳定性、热稳定性和抗氧化性，避免再生塑料受光、热、氧的作用而发生老化降解的问题，提高了聚丙烯再生塑料的使用寿命。另外，聚丙烯再生塑料原料来源广泛、价格低廉，韧性好，强度高，使用寿命长。
本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所述类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及引用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
具体实施方式
本发明提供的一种改性聚丙烯再生塑料，包括以下重量份数的原料：
上述技术方案中，丁腈橡胶和碳纤维能够增加再生塑料的拉伸强度和断裂伸长率；抗紫外线剂、稳定剂、抗氧剂、稳定剂的加入能够再生塑料的光稳定性、热稳定性和抗氧化性，避免再生塑料受光、热、氧的作用而发生老化降解的问题，提高了聚丙烯再生塑料的使用寿命。另外，聚丙烯再生塑料原料来源广泛、价格低廉，韧性好，强度高，使用寿命长。
该稳定剂能够提高再生塑料的热稳定性，避免再生塑料受光灯作用而发生老化降解的问题。
废旧聚丙烯塑料来源广泛，价格低廉，一方面节约了成本，另一方面经废旧塑料重新利用，保护了环境。
在本发明中，废旧聚丙烯塑料的重量份数为80～120份；在本发明的实施例中，废旧聚丙烯塑料的重量份数为90～110份；在其他实施例中，废旧聚丙烯的重量份数为95～105份。
丁腈橡胶能够能加再生塑料的韧性，避免再生塑料的韧性差，影响再生塑料的应用。抗氧剂能够避免再生塑料受氧氧化，提高了再生塑料的抗氧化性能。
在本发明中，丁腈橡胶的重量份数为5～20份；在本发明的实施例中，丁腈橡胶的重量份数为9～16份；在其他实施例中，丁腈橡胶的重量份数为11～14份。
碳纤维能够增加再生塑料的拉伸强度和断裂伸长率。
在本发明中，碳纤维的重量份数为2～7份；在本发明的实施例中，碳纤维的重量份数为3～6份；在其他实施例中，碳纤维的重量份数为4～5份。
在本发明的实施例中，交联剂为过氧化二异丙苯、二亚乙基三胺或2-乙基-4甲基咪唑。上述交联剂能够使得丁腈橡胶形成立体网状结构，使得再生塑料的韧性更好，强度更高。
在本发明中，交联剂的重量份数为3～8份；在本发明的实施例中，交联剂的重量份数为4～7份；在其他实施例中，交联剂的重量份数为5～6份。
在本发明的实施例中，抗氧剂为受阻酚季铵盐改性蒙脱土或硫代二丙酸二月桂酯。上述抗氧剂能够避免再生塑料受氧氧化，提高了再生塑料的抗氧化性能。
在本发明中，抗氧剂的重量份数为0.2～0.5份；在本发明的实施例中，抗氧剂的重量份数为0.25～0.45份；在其他实施例中，抗氧剂的重量份数为0.3～0.4份。
在本发明的实施例中，无机纳米填料为氧化镁、氧化锌或氮化碳；上述无机纳米填料的尺寸稳定性。
在本发明中，无机纳米填料的重量份数为4～10份；在本发明的实施例中，无机纳米填料的重量份数为5～9份；在其他实施例中，无机纳米填料的重量份数为6～8份。
在本发明中，抗紫外线剂为邻羟基苯甲酸苯酯、2-(2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑或六甲基磷酰三胺；该抗紫外线剂能够提高再生塑料的光稳定性，避免再生塑料受光灯作用而发生老化降解的问题。
在本发明中，抗紫外线剂的重量份数为0.2～0.6份；在本发明的实施例中，抗紫外线剂的重量份数为0.3～0.5份；在其他实施例中，抗紫外线剂的重量份数为0.35～0.45份。
在本发明的实施例中，稳定剂为硬脂酸钡、硬脂酸钙、硬脂酸锌或硬脂酸镁；该稳定剂能够提高再生塑料的热稳定性，避免再生塑料受光灯作用而发生老化降解的问题。
在本发明中，稳定剂的重量份数为0.5～1.4份；在本发明的实施例中，稳定剂的重量份数为0.7～1.2份；在其他实施例中，稳定剂的重量份数为0.8～1.1份。
在本发明的实施例中，分散剂为聚乙烯蜡、聚α-甲基苯乙烯或白油；上述分散剂均能够提高各原料的均匀性。
在本发明中，分散剂的重量份数为3～8份；在本发明的实施例中，分散剂的重量份数为4～7份；在其他实施例中，分散剂的重量份数为4.5～6.5份。
本发明还提供了一种聚丙烯再生塑料的制备方法，包括以下步骤：
a)将废旧聚丙烯塑料、抗氧剂、抗紫外线剂、稳定剂、分散剂加入到混合机中，在转速为500～800r/min，混炼时间为20～30min，得到均匀浆状体；
b)向步骤a)得到的均匀浆状体中加入碳纤维、无极纳米填料，并在转速为500～800r/min，混炼时间为15～25min，得到均匀浆体；
c)向步骤b)得到的均匀浆体中加入丁腈橡胶和交联剂，在300～500r/min下搅拌3～5h，得到改性聚丙烯再生塑料。
其中，废旧聚丙烯塑料、丁腈橡胶、碳纤维、交联剂、抗氧剂、无机纳米填料、抗紫外线剂、稳定剂、分散剂均同上所述，在此不再赘述。
上述技术方案中，制备方法简单、生产周期短，生产效率高，制备得到的聚丙烯再生塑料强度高，韧性好，受热、光、氧作用再生塑料不易老化降解，提高了再生塑料的寿命。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的改性聚丙烯再生塑料及其制备方法进行详细描述。
实施例1
将重量份数为80份的废旧聚丙烯塑料、重量份数为0.2份的硫代二丙酸二月桂酯、重量份数为0.2份的邻羟基苯甲酸苯酯、重量份数为1.4份的硬脂酸钙、重量份数为7份的聚乙烯蜡加入到混合机中，在转速为500r/min，混炼时间为30min，得到均匀浆状体；
向均匀浆状体中加入重量份数为6份的碳纤维、重量份数为5份的氮化碳，并在转速为500r/min，混炼时间为25min，得到均匀浆体；
向均匀浆体中加入重量份数为16份的丁腈橡胶、重量份数为3份的交联剂，在425r/min下搅拌3h，得到改性聚丙烯再生塑料。
实施例2
将重量份数为90份的废旧聚丙烯塑料、重量份数为0.3份的受阻酚季铵盐改性蒙脱土、重量份数为0.3份的2-(2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑、重量份数为1.2份的硬脂酸锌、重量份数为8份的聚α-甲基苯乙烯加入到混合机中，在转速为800r/min，混炼时间为20min，得到均匀浆状体；
向均匀浆状体中加入重量份数为5份的碳纤维、重量份数为8份的氮化碳，并在转速为800r/min，混炼时间为25min，得到均匀浆体；
向均匀浆体中加入重量份数为14份的丁腈橡胶、重量份数为7份的交联剂，在325r/min下搅拌4h，得到改性聚丙烯再生塑料。
实施例3
将重量份数为95份的废旧聚丙烯塑料、重量份数为0.4份的硫代二丙酸二月桂酯、重量份数为0.35份的2-(2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑、重量份数为1.1份的硬脂酸钙、重量份数为6.5份的白油加入到混合机中，在转速为600r/min，混炼时间为24min，得到均匀浆状体；
向均匀浆状体中加入重量份数为7份的碳纤维、重量份数为9份的氧化镁，并在转速为600r/min，混炼时间为15min，得到均匀浆体；
向均匀浆体中加入重量份数为20份的丁腈橡胶、重量份数为8份的交联剂，在500r/min下搅拌5h，得到改性聚丙烯再生塑料。
实施例4
将重量份数为110份的废旧聚丙烯塑料、重量份数为0.45份的受阻酚季铵盐改性蒙脱土、重量份数为0.45份的六甲基磷酰三胺、重量份数为0.8份的硬脂酸镁、重量份数为4.5份的聚乙烯蜡加入到混合机中，在转速为700r/min，混炼时间为28min，得到均匀浆状体；
向均匀浆状体中加入重量份数为3份的碳纤维、重量份数为6份的氮化碳，并在转速为650r/min，混炼时间为18min，得到均匀浆体；
向均匀浆体中加入重量份数为9份的丁腈橡胶、重量份数为4份的交联剂，在300r/min下搅拌3.5h，得到改性聚丙烯再生塑料。
实施例5
将重量份数为120份的废旧聚丙烯塑料、重量份数为0.5份的硫代二丙酸二月桂酯、重量份数为0.6份的六甲基磷酰三胺、重量份数为0.7份的硬脂酸镁、重量份数为3份的聚α-甲基苯乙烯加入到混合机中，在转速为650r/min，混炼时间为26min，得到均匀浆状体；
向均匀浆状体中加入重量份数为2份的碳纤维、重量份数为4份的氧化镁，并在转速为700r/min，混炼时间为22min，得到均匀浆体；
向均匀浆体中加入重量份数为5份的丁腈橡胶、重量份数为6份的交联剂，在450r/min下搅拌4.5h，得到改性聚丙烯再生塑料。
实施例6
将重量份数为105份的废旧聚丙烯塑料、重量份数为0.33份的受阻酚季铵盐改性蒙脱土、重量份数为0.5份的邻羟基苯甲酸苯酯、重量份数为0.5份的硬脂酸钡、重量份数为4份的聚α-甲基苯乙烯加入到混合机中，在转速为750r/min，混炼时间为22min，得到均匀浆状体；
向均匀浆状体中加入重量份数为4份的碳纤维、重量份数为10份的氧化锌，并在转速为600r/min，混炼时间为24min，得到均匀浆体；
向均匀浆体中加入重量份数为11份的丁腈橡胶、重量份数为5份的交联剂，在350r/min下搅拌4h，得到改性聚丙烯再生塑料。
实施例7
将重量份数为100份的废旧聚丙烯塑料、重量份数为0.38份的硫代二丙酸二月桂酯、重量份数为0.4份的六甲基磷酰三胺、重量份数为0.9份的硬脂酸锌、重量份数为5份的白油加入到混合机中，在转速为650r/min，混炼时间为20min，得到均匀浆状体；
向均匀浆状体中加入重量份数为4.3份的碳纤维、重量份数为6.3份的氧化镁，并在转速为650r/min，混炼时间为20min，得到均匀浆体；
向均匀浆体中加入重量份数为12份的丁腈橡胶、重量份数为5.3份的交联剂，在400r/min下搅拌4h，得到改性聚丙烯再生塑料。
实施例8
将重量份数为103份的废旧聚丙烯塑料、重量份数为0.35份的受阻酚季铵盐改性蒙脱土、重量份数为0.38份的邻羟基苯甲酸苯酯、重量份数为1份的硬脂酸钡、重量份数为6份的白油加入到混合机中，在转速为660r/min，混炼时间为20min，得到均匀浆状体；
向均匀浆状体中加入重量份数为4.7份的碳纤维、重量份数为6.7份的氧化锌，并在转速为660r/min，混炼时间为20min，得到均匀浆体；
向均匀浆体中加入重量份数为13份的丁腈橡胶、重量份数为5.7份的交联剂，在400r/min下搅拌4h，得到改性聚丙烯再生塑料。
对实施例1～8制得的改性聚丙烯再生塑料在25℃下进行拉伸强度、断裂伸长率、耐紫外线的测试，结果见表1。
耐紫外强度测定：具体为上述制备的改性聚丙烯再生塑料经过紫外灯辐照后测定其强度保持数据，辐照强度为10.43w/m2，波长范围是280～315nm。
表1实施例1～8制得的改性聚丙烯再生塑料的测试结果
由表1可以看出，采用本发明的技术方案得到的改性聚丙烯再生塑料拉伸强度和断裂伸长率都比较高，且耐紫外线性能好。另外，将实施例1～8制得的改性聚丙烯再生塑料在60℃下24h，拉伸强度的保持率在94.5％以上，断裂伸长率的保持率在94.6％以上。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种改性聚丙烯再生塑料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：
2.如权利要求1所述的改性聚丙烯再生塑料，其特征在于，所述交联剂为过氧化二异丙苯、二亚乙基三胺或2-乙基-4甲基咪唑。
3.如权利要求1所述的改性聚丙烯再生塑料，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚季铵盐改性蒙脱土或硫代二丙酸二月桂酯。
4.如权利要求1所述的改性聚丙烯再生塑料，其特征在于，所述无机纳米填料为氧化镁、氧化锌或氮化碳。
5.如权利要求1所述的改性聚丙烯再生塑料，其特征在于，所述抗紫外线剂为邻羟基苯甲酸苯酯、2-(2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑或六甲基磷酰三胺。
6.如权利要求1所述的改性聚丙烯再生塑料，其特征在于，所述稳定剂为硬脂酸钡、硬脂酸钙、硬脂酸锌或硬脂酸镁。
7.如权利要求1所述的改性聚丙烯再生塑料，其特征在于，所述分散剂为聚乙烯蜡、聚α-甲基苯乙烯或白油。
8.一种如权利要求1所述的改性聚丙烯再生塑料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)将废旧聚丙烯塑料、抗氧剂、抗紫外线剂、稳定剂、分散剂加入到混合机中，在转速为500～800r/min，混炼时间为20～30min，得到均匀浆状体；
b)向步骤a)得到的均匀浆状体中加入碳纤维、无极纳米填料，并在转速为500～800r/min，混炼时间为15～25min，得到均匀浆体；
c)向步骤b)得到的均匀浆体中加入丁腈橡胶和交联剂，在300～500r/min下搅拌3～5h，得到改性聚丙烯再生塑料。
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