CN1385465A - 脱墨污泥粉填充改性热塑性聚合物复合材料及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种脱墨污泥粉填充改性热塑性聚合物复合材料及制造方法。采用热塑性聚合物及回收废旧塑料,以废纸回用的脱墨污泥粉为填充剂,再添加偶连剂、改性剂等添加剂,使用简单的熔融共混技术制备出性能较为优异的热塑性聚合物复合材料,可注塑、挤出成型,满足多种成型塑料制品的制备需要。

Description

脱墨污泥粉填充改性热塑性聚合物复合材料及制造方法

技术领域：本发明涉及一种热塑性聚合物复合材料，特别是脱墨污泥粉填充改性热塑性聚合物复合材料及制造方法。

背景技术：在废纸回用过程中将产生大量的固体废料，而废渣中含有大量的脱墨污泥，曾有报道：对于常规生产的新闻纸，回用时生成污泥的数量竟达全脱墨***废弃物的90％。目前，对于污泥的处理方法主要有填土、种地和焚烧，但均存在着占用大量土地面积和易引起有毒害物质的积累等弊端，不符合环保的高标准要求，从而使得对污泥的进一步合理地处理和利用日益成为社会关注的焦点。国内外众多的研究工作者已展开了广泛的研究工作，如文献：1)Bob Alince and Theo Van De Ven，TAPPI，1997，80(8)：181-186.2)S.B.Lalvani，A.Hubner and T.S.Wiltowski，Energy Sources，2000，22(1)：45-56.3)M.Tuomela，M.Vikman，A.Hatakka，et.al.，Bioresource Technology，2000，72：169-183.4)John Meister，Polymer Preprints，1989，30(1)：511-512.众多研究结果表明，污泥中的木质素可应用于表面活性剂，离子交换树脂，土壤改良剂和肥料以及塑料填充剂和橡胶补强剂等许多领域。但是应用过程中，从污泥中提取木质素不仅提高生产成本，而且由于弃除部分成分未达到对污泥进行更有效的利用。专利CN1282748A提及将污泥用于酚醛塑料得到一些成果，但也存在着对塑料原料和处理剂的选择范围较窄的缺憾。

发明内容：废纸回用中的脱墨污泥粉中主要成分为无机物、短纤维和其他有机物，而本发明的目的正是为适应环保需求，将脱墨污泥粉直接全部作为填充改性物在塑料中加以更好利用，以替代传统的碳酸钙、滑石粉、云母、木粉等一些用于填充改性的无机物或有机物，从而不仅可以更有效地解决污泥的合理处理问题，而且可以进一步降低成本生产出性能较为优异的塑料制品。

本发明脱墨污泥粉填充改性制备的热塑性聚合物复合材料的组成和用量(重量份)如下：

热塑性聚合物                     100

脱墨污泥粉                     10-300

润滑剂                         0-10

偶连剂                         0-10

改性剂                         0-40

抗氧剂                         0-5

稳定剂                         0-5

阻燃剂                         0-5

本发明所用的热塑性聚合物为聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)等通用塑料或工程塑料及其它们的回收废旧塑料；润滑剂为脂肪酸类或金属皂类润滑剂；偶连剂为硅烷偶连剂或钛酸酯类偶连剂；改性剂为接枝改性聚烯烃。

本发明热塑性聚合物复合材料的制备方法如下：

(1).将脱墨污泥粉烘干、粉碎，进行筛分及分级处理，得到粒径80～200目的填充料

(2).将脱墨污泥粉和润滑剂或偶连剂在高速混合机中加热搅拌对脱墨污泥粉进行表面处理。

(3).按重量份将热塑性聚合物、脱墨污泥粉、改性剂及其他添加剂在高速混合机中搅拌均匀，而后在螺杆挤出机中混炼、挤出、造粒、成型。

本发明具备以下优点和积极作用：1.可有效地解决脱墨污泥粉的合理处理问题，有利于环境保护，造福人类。2.塑料原料可选自多种热塑性聚合物，选择范围宽，制得的性能各异的塑料制品可应用于生产、生活等许多领域，若选择废旧塑料还可有效解决“白色污染”问题。3.采用多种处理方法增加污泥粉与塑料的相容性，偶连剂和改性剂可单独使用，也可并用，方法灵活。4.塑料制品可注塑、挤出成型，满足多种成型塑料制品的制备需要。5.可进一步降低成本，生产出性能较为优异的塑料制品，其中弯曲性能、尺寸稳定性、硬度和熔体流动性能均得到明显提高。6.制得的塑料制品呈墨绿色，颜色深浅可由脱墨污泥粉含量的改变进行调节，无需另加着色剂，同时也可使用一些方法生产出其他颜色的制品。

具体实施方式：

实施例1：

将脱墨污泥粉烘干、粉碎，进行筛分及分级处理，得到粒径80～200目的填充料。然后将700份聚丙烯、300份脱墨污泥粉在高速混合机中搅拌10min，再在螺杆挤出机中混炼、挤出、造粒。将制得的聚合物复合材料注射成标准样条，测试所得的性能参数见表1。

实施例2：

将脱墨污泥粉烘干、粉碎，进行筛分及分级处理，得到粒径80～200目的填充料。然后将300份脱墨污泥粉、3份硬脂酸在高速混合机中加热搅拌15min对脱墨污泥粉进行表面处理。将以上物料和700份聚丙烯在高速混合机中搅拌10min，再在螺杆挤出机中混炼、挤出、造粒。将制得的聚合物复合材料注射成标准样条，测试所得的性能参数见表1。

实施例3：

将脱墨污泥粉烘干、粉碎，进行筛分及分级处理，得到粒径80～200目的填充料。然后将300份脱墨污泥粉、3份钛酸酯偶连剂在高速混合机中加热搅拌15min对脱墨污泥粉进行表面处理。将以上物料和700份聚丙烯在高速混合机中搅拌10min，再在螺杆挤出机中混炼、挤出、造粒。将制得的聚合物复合材料注射成标准样条，测试所得的性能参数见表1。

实施例4：

将脱墨污泥粉烘干、粉碎，进行筛分及分级处理，得到粒径80～200目的填充料。然后将700份聚丙烯、300份脱墨污泥粉、30份马来酸酐接枝聚丙烯在高速混合机中搅拌10min，再在螺杆挤出机中混炼、挤出、造粒。将制得的聚合物复合材料注射成标准样条，测试所得的性能参数见表1。

实施例5：

将脱墨污泥粉烘干、粉碎，进行筛分及分级处理，得到粒径80～200目的填充料。然后将300份脱墨污泥粉、3份硬脂酸在高速混合机中加热搅拌15min对脱墨污泥粉进行表面处理。将以上物料、700份聚丙烯和30份马来酸酐接枝聚丙烯在高速混合机中搅拌10min，再在螺杆挤出机中混炼、挤出、造粒。将制得的聚合物复合材料注射成标准样条，测试所得的性能参数见表1。

实施例6：

将脱墨污泥粉烘干、粉碎，进行筛分及分级处理，得到粒径80～200目的填充料。然后将300份脱墨污泥粉、3份钛酸酯偶连剂在高速混合机中加热搅拌15min对脱墨污泥粉进行表面处理。将以上物料、700份聚丙烯和30份马来酸酐接枝聚丙烯在高速混合机中搅拌10min，再在螺杆挤出机中混炼、挤出、造粒。将制得的聚合物复合材料注射成标准样条，测试所得的性能参数见表1。表1  脱墨污泥粉填充改性聚丙烯复合材料的性能参数

Claims (3)

1.脱墨污泥粉填充改性热塑性聚合物复合材料，其特征在于该聚合物复合材料的组成和用量(重量份)如下：

热塑性聚合物                     100

脱墨污泥粉                       10-300

润滑剂                           0-10

偶连剂                           0-10

改性剂                           0-40

抗氧剂                           0-5

稳定剂                           0-5

阻燃剂                           0-5

2.根据权利要求1所述的脱墨污泥粉填充改性热塑性聚合物复合材料，其特征在于热塑性聚合物包括聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物及它们的回收废旧塑料；润滑剂为脂肪酸类或金属皂类润滑剂；偶连剂为硅烷偶连剂或钛酸酯类偶连剂；改性剂为接枝改性聚烯烃。

3.脱墨污泥粉填充改性热塑性聚合物复合材料的制造方法，其特征包括以下步骤：

(1)将脱墨污泥粉烘干、粉碎，进行筛分及分级处理，得到粒径80～200目的填充料；

(2)将脱墨污泥粉和润滑剂或偶连剂在高速混合机中加热搅拌对脱墨污泥粉进行表面处理；

(3)按重量份将热塑性聚合物、脱墨污泥粉、改性剂及其他添加剂在高速混合机中搅拌均匀，而后在螺杆挤出机中混炼、挤出、造粒、成型。