塑料相容剂组合物、热塑性再生塑料及其加工方法转让专利

申请号 : CN202010681571.1

文献号 : CN111808394B

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发明人 : 陈旭阳张海艳

申请人 : 浙江塑博特包装有限公司

摘要 :

本申请涉及塑料加工的技术领域,尤其是涉及塑料相容剂组合物,本申请还涉及热塑性再生塑料以及该热塑性再生塑料的加工方法。本申请包括一种塑料相容剂组合物,包括马来酸酐改性聚合物、丁二烯类热塑性弹性体和滑石粉;通过滑石粉和丁二烯类热塑性弹性体相互作用,可以使塑料母粒和回收塑料颗粒在熔融混合时更加均匀,有助于减少塑料表面的黄斑,提高塑料的强度。本申请还包括热塑性再生塑料,包括通过塑料母粒、再生塑料颗粒、紫外吸收剂、硅烷偶联剂和上述塑料相容剂组合物共同熔融挤出而成,具有较好的强度。本申请还包括该热塑性再生塑料的加工方法,可以得到强度较高、均匀性较好的热塑性再生塑料。

权利要求 :

1.热塑性再生塑料的加工方法,其特征在于,所述热塑性再生塑料包括如下质量份的组分:塑料母粒:1000~1400份;

回收塑料颗粒:400~1000份;

塑料相容剂组合物:100~200份;

紫外吸收剂:40~60份;

硅烷偶联剂:50~80份;

所述塑料母粒为PE或PET中的至少一种,所述回收塑料颗粒为PE或PET中的至少一种;

塑料相容剂组合物包括如下质量份的组分:马来酸酐改性聚合物:80~120份;

丁二烯类热塑性弹性体:60~95份;

滑石粉:15~22份;

烷基纤维素醚:33~50份;

非离子表面活性剂:7~10份;

第一抗氧化剂:5~8份;

所述第一抗氧化剂为亚磷酸酯类抗氧化剂;

其中,所述滑石粉的最大粒径小于等于10μm;

所述马来酸酐改性聚合物为马来酸酐接枝于低密度聚乙烯的形成的共聚物;

所述热塑性再生塑料的加工方法包括如下步骤:S1、对回收得到的塑料边角料进行初步除杂并粉碎,得到回收塑料颗粒;

S2、将回收塑料颗粒和塑料母粒混合并熔融,并加入塑料相容剂组合物和紫外吸收剂,充分搅拌8~15min,得到塑料共融物;

S3、向步骤S2中得到的塑料共融物中加入硅烷偶联剂,并继续搅拌15~25min,得到熔融态塑料;

S4、通过挤出机对步骤S3中得到的熔融态塑料进行挤出,并冷却,得到热塑性再生塑料;其中,在步骤S2中,搅拌速度为1.6~2.4r/s,加热温度为200~235℃;步骤S3中,搅拌速度为1.0~1.4r/s,加热温度为250~280℃;步骤S4中,熔融态塑料在挤出过程中,温度均匀下降至185~230℃;挤出头的温度为160~190℃。

2.根据权利要求1所述的热塑性再生塑料的加工方法,其特征在于,在步骤S2具体包括如下步骤:S2‑1、将塑料母粒和再生塑料颗粒行预混,使二者均匀混合,得到混合颗粒;

S2‑2、将步骤S2‑1中得到的混合颗粒加热至180~200℃,使均质混合颗粒熔融,加入塑料相容剂组合物和紫外吸收剂,再升温至200~235℃,并以1.0~1.4r/s的速度搅拌8~

15min。

说明书 :

塑料相容剂组合物、热塑性再生塑料及其加工方法

技术领域

[0001] 本申请涉及塑料加工的技术领域,尤其是涉及塑料相容剂组合物,本申请还涉及热塑性再生塑料以及该热塑性再生塑料的加工方法。

背景技术

[0002] 塑料是石油化工中的重要衍生物。随着全球石油资源的短缺,塑料的回收再利用已经成为一个重要的课题。在现有技术中,常会采用将旧塑料粉碎后与新生产得到的塑料母粒重新共同熔融挤出的方法加工再生塑料,对塑料废料进行回用。
[0003] 由于塑料在使用中,高聚物分子会随时间或日晒老化,因此回收重新粉碎回收后的塑料颗粒与新生成的塑料母粒之间相容性较差,导致生产得到的再生塑料中常会出现黄斑,且对塑料的强度有着不利的影响。为解决上述问题,常需要在塑料中添加相容剂,使两种塑料颗粒之间相容性更好,从而形成更加均匀的塑料体系,减少再生塑料上黄斑的出现,并提高塑料的均匀度。授权公告号为CN101469071B、授权公告日为2011年6月22日的中国发明专利公开了一种相容剂的制备方法,将苯乙烯和马来酸酐的共聚物作为大分子活化剂,其中马来酸酐质量分数为1%~30%,再加入内酰胺,使共聚物和内酰胺的投料质量比为1~50∶99~50,在120~250℃下形成均相溶液,然后加入引发剂可以进行阴离子开环聚合制备共聚物和尼龙的接枝共聚物,作为苯乙烯类聚合物和尼龙之间的相容剂。
[0004] 在上述现有技术中,采用马来酸酐和苯乙烯的聚合体系作为相容剂,利用马来酸酐的强极性,可以与回收的塑料颗粒中被氧化的过氧基团、羟基等极性基团相互吸引,从而使回收的塑料颗粒与新生产得到的塑料母粒在熔融后混合均匀。但是若回收塑料中含有的极性基团较少,上述相容剂实现的相容效果则不甚理想。

发明内容

[0005] 针对现有技术存在的不足,本申请第一个发明目的是提供一种塑料相容剂组合物,对于含有极性基团的塑料和含有非极性基团的塑料均具有较好的相容性能,可以提高塑料回用时回收塑料颗粒和塑料母粒混合熔融时的均匀度。
[0006] 本申请的第二个发明目的是提供一种热塑性再生塑料,可以实现塑料废料的回用,其中塑料废料颗粒与塑料母粒之间混合均匀,成型后表面黄斑较少,强度较高。
[0007] 本申请的第三个发明目的是提供上述热塑性再生塑料的加工方法,可以充分发挥相容剂对塑料的相容效果。
[0008] 本申请的上述目的是通过以下技术方案得以实现的:塑料相容剂组合物,包括如下质量份的组分:
[0009] 马来酸酐改性聚合物:80~120份;
[0010] 丁二烯类热塑性弹性体:60~95份;
[0011] 滑石粉:15~22份;
[0012] 其中,所述滑石粉的最大粒径小于等于10μm。
[0013] 上述技术方案中,在马来酸酐改性聚合物的基础上添加了丁二烯类热塑性弹性体和滑石粉,其中丁二烯类热塑性弹性体与非极性的高聚物具有良好的相容性,可以与马来酸酐改性聚合物共同作用,使回收塑料颗粒在熔融过程中与塑料母粒均匀地混合,从而使塑料的均匀性更高。
[0014] 滑石粉可以降低丁二烯类热塑性弹性体的粘性,有助于在熔融过程中丁二烯类热塑性弹性体更加均匀地分散在熔融后的回收塑料颗粒和塑料母粒中,从而使该塑料相容剂组合物在使用过程中可以更加有效地均匀分散于熔融塑料体系中,使塑料整体更加均匀。
[0015] 通过综合使用马来酸酐改性聚合物、热塑性弹性体和滑石粉,该塑料相容剂组合物不论使用与含极性基团的塑料或是不含极性基团的塑料中,均可以提高塑料母粒和回收塑料颗粒熔融时的混合均匀度,从而减少塑料内不均匀的结构,减少加工得到的塑料中的黄斑,并提高制得的塑料制品的强度。
[0016] 本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:所述马来酸酐改性聚合物为马来酸酐接枝于低密度聚乙烯的形成的共聚物。
[0017] 低密度聚乙烯具有较多的支链结构,因此其与马来酸酐接枝后,整体结构较为松散,在热熔融后低密度聚乙烯中的支链结构可以与塑料母粒和回收塑料颗粒熔融后的体系中的高分子形成绕卷结构,有助于进一步提高加工得到的塑料的强度。
[0018] 本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:该塑料相容剂组合物还包括质量份为33~50份的烷基纤维素醚。
[0019] 烷基纤维素醚是一种长链高分子物质,在水和有机溶剂中均具有较好的溶解性。由于塑料中的高分子成分在长期使用后高分子链容易断裂,加入烷基纤维素醚后,烷基纤维素醚可以与丁二烯类热塑性弹性体共同作用,连接回收塑料颗粒中断裂的聚合物,从而提高加工得到的塑料的强度。
[0020] 本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:该塑料相容剂组合物还包括质量份7~10份的非离子表面活性剂。
[0021] 将表面活性剂加入上述塑料相容剂组合物后,在生产塑料时,表面活性剂可以使纤维素醚更加均匀地分散于熔融态的塑料中,从而使纤维素醚在塑料中分散更加均匀,减少塑料中产生的不均匀结构,从而提高生产得到的塑料的强度。
[0022] 本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:该塑料相容剂组合物还包括质量份为5~8份的第一抗氧化剂,所述第一抗氧化剂为亚磷酸酯类抗氧化剂。
[0023] 由于丁二烯类热塑性弹性体和马来酸酐改性聚合物在空气中均容易发生氧化,因此在上述技术中,向该塑料相容剂组合物中加入第一抗氧化剂,可以延长该相容剂组合物的使用寿命和保质期。
[0024] 本申请的第二个发明目的是通过以下技术方案得以实现的:热塑性再生塑料,包括如下质量份的组分:
[0025] 塑料母粒:1000~1400份;
[0026] 回收塑料颗粒:400~1000份;
[0027] 塑料相容剂组合物:100~200份;
[0028] 紫外吸收剂40~60份;
[0029] 硅烷偶联剂:0~130份;
[0030] 其中,所述塑料相容剂组合物为前面描述的塑料相容剂组合物。
[0031] 将塑料母粒、回收塑料颗粒和上述塑料相容剂组合物共同熔融挤出的过程中,塑料相容剂组合物可以提高回收塑料颗粒在熔融态的塑料中分布的均匀度,使塑料整体更加均匀,减少在熔融过程中因回收塑料颗粒团聚而产生的黄斑,并提高加工得到的热塑性再生塑料的强度。紫外吸收剂可以通过吸收紫外线,延长热塑性再生塑料的使用寿命。硅烷偶联剂可以与滑石粉共同作用,连接滑石粉和熔融态塑料中的高分子链,起到提高热塑性再生塑料强度的效果。
[0032] 本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:硅烷偶联剂的加入量为50~80份。
[0033] 通过限制硅烷偶联剂的加入量为50~80份,可以使滑石粉的表面更容易与硅烷偶联剂进行偶联,并限定滑石粉表面偶联的硅烷偶联剂的量,使滑石粉之间不易互相连接,从而更加有利于提高滑石粉在熔融态塑料中的分布均匀度,进而提高塑料整体的均匀性和强度。
[0034] 本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:所述塑料母粒为PE或PET中的至少一种,所述回收塑料颗粒为PE或PET中的至少一种。
[0035] PE和PET是目前使用较为广泛的两种热塑性塑料,其中PE常被用于各种管材、建材和薄膜制品中,PET则常被用于制作塑料瓶、塑料瓶盖、工件外壳、管材连接件等制品。在日常生活中,上述塑料制品的废料来源广泛,用量巨大,因此使用PE和PET作为原料有助于降低生产成本,提高经济效应。
[0036] 本申请的第三个发明目的是通过以下技术方案得以实现的:用于生产如权利要求6~8中任意一项所述的热塑性再生塑料的加工方法,其特征在于,包括如下步骤:
[0037] S1、对回收得到的塑料边角料进行初步除杂并粉碎,得到回收塑料颗粒;
[0038] S2、将回收塑料颗粒和塑料母粒混合并熔融,并加入塑料相容剂组合物和紫外吸收剂,充分搅拌8~15min,得到塑料共融物;
[0039] S3、向步骤S2中得到的塑料共融物中加入硅烷偶联剂,并继续搅拌15~25min,得到熔融态塑料;
[0040] S4、通过挤出机对步骤S3中得到的熔融态塑料进行挤出,并冷却,得到热塑性再生塑料;其中,在步骤S2中,搅拌速度为1.6~2.4r/s,加热温度为200~235℃;步骤S3中,搅拌速度为1.0~1.4r/s,加热温度为250~280℃;步骤S4中,熔融态塑料在挤出过程中,温度均匀下降至185~230℃;挤出头的温度为160~190℃。
[0041] 在上述技术方案中,先将塑料边角料粉碎呈回收塑料颗粒,再将回收塑料颗粒与塑料母粒混合并熔融,此时,加入塑料相容剂组合物可以使塑料回收颗粒和塑料母粒在熔融态下混合均匀,通过搅拌即可得到较为均匀的形态,随后加入硅烷偶联剂,使其与塑料相容剂组合物中的滑石粉相互结合,并使滑石粉均匀分布于熔融态的塑料中,使塑料均匀性和强度均得以提高。
[0042] 在上述步骤中,步骤S2中搅拌速度较快,有助于进一步使回收塑料颗粒和塑料母粒在熔融后相互融合,使得塑料整体结构更加均匀,有助于提升成型后塑料的强度。在步骤S3中搅拌速度较慢,使成型的长纤维结构不易被破坏,从而有助于成型后的塑料强度更高。
[0043] 本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:在步骤S2具体包括如下步骤:
[0044] S2‑1、将塑料母粒和再生塑料颗粒行预混,使二者均匀混合,得到混合颗粒;
[0045] S2‑2、将步骤S2‑1中得到的混合颗粒加热至180~200℃,使均质混合颗粒熔融,加入塑料相容剂组合物和紫外吸收剂,再升温至200~235℃,并以1.0~1.4r/s的速度搅拌8~15min。
[0046] 上述过程中,先将再生塑料颗粒和塑料母粒共同熔融,熔融后再加入塑料相容剂组合物,随后继续升温,缩短了塑料相容剂组合物的升温流程,有助于保护塑料相容剂组合物中的物质不会在高温下变质,从而进一步提高值得的热塑性塑料的强度。
[0047] 综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
[0048] 1.在本申请中,提供了一种塑料相容剂组合物,在用于塑料回收再利用时可以提高回收的塑料颗粒与塑料母粒之间熔融时的均匀度,减少生产得到的塑料中的黄斑,并提高塑料制品的强度。
[0049] 2.在本申请中,提供了一种热塑性再生塑料,采用回收塑料颗粒和塑料母粒共同熔融挤出制成,并在混合过程中加入上烷偶联剂、紫外吸收剂和上述塑料相容剂组合物,具有较好的均匀性和强度,且不容易出现黄斑。
[0050] 3.在本申请中,提供了一种再生塑料的加工方法,可以使塑料相容剂组合物更加充分地混合于熔融态的塑料中,更好地发挥融合塑料母粒和再生塑料颗粒的作用,使制得的热塑性再生塑料强度更高,均匀性更好。

具体实施方式

[0051] 以下对本申请作进一步详细说明。
[0052] 在下述实施例和对比例中,物料的购买来源如表1所示。
[0053] 表1:本申请中部分物料的原料来源
[0054] 原料 来源马来酸酐接枝低密度聚乙烯 东莞市滔滔塑胶原料有限公司
马来酸酐接枝高密度聚乙烯 东莞市卡达尔塑胶原料有限公司
马来酸酐接枝聚苯乙烯 广州市创锦鑫化工科技有限公司
滑石粉 广东金瑞新材料科技有限公司
甲基纤维素醚 陶氏公司
乙基纤维素醚 陶氏公司
抗氧化剂168 巴斯夫股份公司
苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯 广州贝斯特新材料有限公司
辛基酚聚氧乙烯醚 广东中联邦精细化工有限公司
油酸聚氧乙烯醚 广东中联邦精细化工有限公司
月桂酸聚氧乙烯酯 广东中联邦精细化工有限公司
抗氧剂PDP 巴斯夫股份公司
钛白粉 济南众钛化工有限公司
γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷 南京向前化工有限公司
[0055] 在下述实施例和对比例中,份为质量份,每份物料代表10g该物料。
[0056] 实施例1:塑料相容剂组合物,由100份马来酸酐改性聚合物、80份丁二烯类热塑性弹性体、18份滑石粉组成。
[0057] 实施例2~11,塑料相容剂组合物,与实施例1的区别在于,各个组份的物料加入量不同。
[0058] 实施例1~11的具体组分如表2所示。
[0059] 表2:实施例1~11中物料成分表
[0060]
[0061] 在实施例1~11中,马来酸酐改性聚合物为马来酸酐接枝的低密度聚乙烯,,丁二烯类热塑性弹性体为苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物,滑石粉的最大粒径为10μm。烷基纤维素醚为甲基纤维素醚,非离子表面活性剂为月桂酸聚氧乙烯酯。第一抗氧化剂为抗氧剂168。
[0062] 实施例12:塑料相容剂组合物,与实施例11的区别在于,烷基纤维素醚为乙基纤维素醚。
[0063] 实施例13:塑料相容剂组合物,与实施例11的区别在于,非离子表面活性剂为辛基酚聚氧乙烯醚。
[0064] 实施例14:塑料相容剂组合物,与实施例11的区别在于,非离子表面活性剂为油酸聚氧乙烯醚。
[0065] 实施例15:塑料相容剂组合物,与实施例11的区别在于,第一抗氧化剂为抗氧剂PDP。
[0066] 实施例16:塑料相容剂组合物,与实施例11的区别在于,马来酸酐改性聚合物为马来酸酐接枝高密度聚乙烯的聚合物。
[0067] 实施例17:塑料相容剂组合物,与实施例11的区别在于,马来酸酐改性聚合物为马来酸酐接枝于聚苯乙烯得到的聚合物。
[0068] 对比例1:塑料相容剂组合物,由80份马来酸酐接枝的低密度聚乙烯和80份苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物混合而成。
[0069] 对比例2:塑料相容剂组合物,由80份马来酸酐接枝的低密度聚乙烯和18份滑石粉组成,滑石粉的最大粒径为10μm。
[0070] 对比例3:塑料相容剂组合物,与实施例1的区别在于,滑石粉的最大粒径为20μm。
[0071] 实施例18,热塑性再生塑料,通过1200份塑料母粒、700份再生塑料母粒、150份塑料相容剂组合物、50份紫外吸收剂共同熔融挤出而成。其中塑料母粒为聚乙烯塑料母粒,回收塑料颗粒为聚乙烯回收塑料颗粒,塑料相容剂组合物为实施例1中的塑料相容剂组合物,紫外线吸收剂为钛白粉。
[0072] 本实施例中的热塑性再生塑料通过如下步骤加工而成:
[0073] S1、对回收得到的塑料边角料进行初步除杂并粉碎,得到回收塑料颗粒;
[0074] S2、将回收塑料颗粒和塑料母粒混合并熔融,并加入塑料相容剂组合物和紫外吸收剂,充分搅拌10min,得到塑料共融物;
[0075] S3、升温至210℃,并继续搅拌20min;
[0076] S4、通过挤出机对步骤S3中得到的熔融态塑料进行挤出,并冷却,得到热塑性再生塑料;其中,在步骤S2中,搅拌速度为2.0r/s,加热温度为220℃;步骤S3中,搅拌速度为1.2r/s;步骤S4中,熔融态塑料在挤出过程中,温度均匀下降至210℃;挤出头的温度为175℃。
[0077] 步骤S1具体包括如下步骤:
[0078] S1‑1、通过磁吸附作用除去塑料边角料中混杂的金属颗粒,得到一次处理的塑料边角料;
[0079] S1‑2、通过塑料粉碎机将步骤S1‑2中得到的经过依次处理的塑料边角料粉碎,得到粗制回收塑料颗粒;
[0080] S1‑3、将步骤1‑2中得到的粗制回收塑料颗粒加入清洁剂中进行清洗,除去塑料边角料表面的污渍,并对清洗完毕的粗制回收塑料颗粒进行烘干和负压除尘,得到回收塑料颗粒;其中,清洁剂为购买自上海佰德化工科技有限公司的BWD876DS与水1:40混合而成的混合溶液。
[0081] 步骤S2具体包括如下步骤:
[0082] S2‑1、将塑料母粒和再生塑料颗粒行预混,使二者均匀混合,得到混合颗粒;
[0083] S2‑2、将步骤S2‑1中得到的混合颗粒加热至180℃,使均质混合颗粒熔融,加入塑料相容剂组合物和紫外吸收剂,再升温至220℃,并以1.2r/s的速度搅拌10min。
[0084] 实施例19:热塑性再生塑料,与实施例18的区别在于,其具体加工步骤如下:
[0085] S1、对回收得到的塑料边角料进行初步除杂并粉碎,得到回收塑料颗粒;
[0086] S2、将回收塑料颗粒和塑料母粒混合并熔融,并加入塑料相容剂组合物和紫外吸收剂,充分搅拌8min,得到塑料共融物;
[0087] S3、升温至250℃,并继续搅拌15min;
[0088] S4、通过挤出机对步骤S3中得到的熔融态塑料进行挤出,并冷却,得到热塑性再生塑料;其中,在步骤S2中,搅拌速度为1.6r/s,加热温度为200℃;步骤S3中,搅拌速度为1.0r/s;步骤S4中,熔融态塑料在挤出过程中,温度均匀下降至185℃;挤出头的温度为160℃。
[0089] 步骤S1具体包括如下步骤:
[0090] S1‑1、通过磁吸附作用除去塑料边角料中混杂的金属颗粒,得到一次处理的塑料边角料;
[0091] S1‑2、通过塑料粉碎机将步骤S1‑2中得到的经过依次处理的塑料边角料粉碎,得到粗制回收塑料颗粒;
[0092] S1‑3、将步骤1‑2中得到的粗制回收塑料颗粒加入清洁剂中进行清洗,除去塑料边角料表面的污渍,并对清洗完毕的粗制回收塑料颗粒进行烘干和负压除尘,得到回收塑料颗粒;其中,清洁剂为购买自上海佰德化工科技有限公司的BWD876DS与水1:40混合而成的混合溶液。
[0093] 步骤S2具体包括如下步骤:
[0094] S2‑1、将塑料母粒和再生塑料颗粒行预混,使二者均匀混合,得到混合颗粒;
[0095] S2‑2、将步骤S2‑1中得到的混合颗粒加热至180℃,使均质混合颗粒熔融,加入塑料相容剂组合物和紫外吸收剂,再升温至200℃,并以1.6r/s的速度搅拌8min。
[0096] 实施例20:热塑性再生塑料,与实施例18的区别在于,其具体加工步骤如下:
[0097] S1、对回收得到的塑料边角料进行初步除杂并粉碎,得到回收塑料颗粒;
[0098] S2、将回收塑料颗粒和塑料母粒混合并熔融,并加入塑料相容剂组合物和紫外吸收剂,充分搅拌15min,得到塑料共融物;
[0099] S3、升温至280℃,并继续搅拌25min;
[0100] S4、通过挤出机对步骤S3中得到的熔融态塑料进行挤出,并冷却,得到热塑性再生塑料;其中,在步骤S2中,搅拌速度为2.4r/s,加热温度为235℃;步骤S3中,搅拌速度为1.4r/s;步骤S4中,熔融态塑料在挤出过程中,温度均匀下降至230℃;挤出头的温度为190℃。
[0101] 步骤S1具体包括如下步骤:
[0102] S1‑1、通过磁吸附作用除去塑料边角料中混杂的金属颗粒,得到一次处理的塑料边角料;
[0103] S1‑2、通过塑料粉碎机将步骤S1‑2中得到的经过依次处理的塑料边角料粉碎,得到粗制回收塑料颗粒;
[0104] S1‑3、将步骤1‑2中得到的粗制回收塑料颗粒加入清洁剂中进行清洗,除去塑料边角料表面的污渍,并对清洗完毕的粗制回收塑料颗粒进行烘干和负压除尘,得到回收塑料颗粒;其中,清洁剂为购买自上海佰德化工科技有限公司的BWD876DS与水1:40混合而成的混合溶液。
[0105] 步骤S2具体包括如下步骤:
[0106] S2‑1、将塑料母粒和再生塑料颗粒行预混,使二者均匀混合,得到混合颗粒;
[0107] S2‑2、将步骤S2‑1中得到的混合颗粒加热至200℃,使均质混合颗粒熔融,加入塑料相容剂组合物和紫外吸收剂,再升温至235℃,并以2.4r/s的速度搅拌15min。
[0108] 实施例21:热塑性再生塑料,与实施例18的区别在于,回收塑料颗粒为聚对苯二甲酸乙二醇酯材质的回收塑料颗粒,塑料母粒为聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料母粒。
[0109] 实施例22:热塑性再生塑料,与实施例18的区别在于,回收塑料颗粒由聚氯乙烯回收塑料颗粒和聚对苯二甲酸乙二醇酯回收塑料颗粒组成,其中聚氯乙烯回收塑料颗粒占回收塑料颗粒的总质量的70%;塑料母粒由聚氯乙烯塑料母粒和聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料母粒组成,聚氯乙烯塑料母粒占塑料母粒总质量的70%。
[0110] 实施例23:热塑性再生塑料,与实施例18的区别在于,回收塑料颗粒由聚氯乙烯回收塑料颗粒和聚对苯二甲酸乙二醇酯回收塑料颗粒组成;其中聚氯乙烯回收塑料颗粒占回收塑料颗粒的总质量的70%;塑料母粒为聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料母粒。
[0111] 实施例24:热塑性再生塑料,与实施例23的区别在于,在步骤S3中,还加入50份硅烷偶联剂,其中硅烷偶联剂为γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷
[0112] 实施例25:热塑性再生塑料,与实施例24的区别在于,硅烷偶联剂的加入量为80份。
[0113] 实施例26:热塑性再生塑料,与实施例24的区别在于,硅烷偶联剂的加入量为20份。
[0114] 实施例27:热塑性再生塑料,与实施例24的区别在于,硅烷偶联剂的加入量为130份。
[0115] 实施例28:热塑性再生塑料,与实施例23的区别在于,塑料母粒的加入量为1000份,回收塑料颗粒的加入量为1000份,塑料相容剂组合物的加入量为100份,紫外吸收剂的加入量为40份。
[0116] 实施例29:热塑性再生塑料,与实施例23的区别在于,塑料母粒的加入量为1400份,回收塑料颗粒的加入量为400份,塑料相容剂组合物的加入量为200份,紫外吸收剂的加入量为60份。
[0117] 实施例30~45:热塑性再生塑料,与实施例25的区别在于,其中使用的塑料相容剂分别为实施例2~17中制备得到的塑料相容剂。
[0118] 实施例46:热塑性再生塑料,与实施例39的区别在于,在步骤S2中。先将塑料相容剂组合物和紫外吸收剂与塑料母粒和再生塑料母粒混合,再将整个体系加热至220℃,并以1.2r/s的速度搅拌10min。
[0119] 对比例4~6,热塑性再生塑料,与实施例18的区别在于,选用的塑料相容剂组合物分别为对比例1~3中的塑料相容剂组合物。
[0120] 对比例7,热塑性再生塑料,与实施例18的区别在于,在步骤S2和步骤S3中,搅拌速度均为2.4r/s。
[0121] 对比例8:热塑性再生塑料,与实施例18的区别在于,在不加入塑料相容剂组合物。
[0122] 对上述实施例和对比例,通过以下实验对其理化性能进行检测。
[0123] 实验1:塑料拉伸强度实验,依照GB/T 1040.1‑2018中的检测方法,对实施例18~46和对比例4~8中制得的热塑性再生塑料的拉伸强度进行测定。
[0124] 实验2:塑料表面形貌观察,观察塑料表面是否有黄斑。
[0125] 实施例18~46和对比例5~8的实验结果如表3所示。
[0126] 表3:实施例18~29、比例4~8的实验数据列表
[0127]
[0128] 普通聚乙烯塑料的拉伸强度约为40MPa,聚对苯二甲酸乙二醇酯的拉伸强度约为55MPa。一般情况下,由于塑料在长期使用后,在空气中的氧气和紫外线作用下会产生自由基,造成塑料中的长链断裂。且上述热塑性塑料在加热重新凝固后,分子与分子之间会发生缠绕交联的现象,粉碎过程中容易形成小的分子团,因此,如对比例8所示,在对塑料进行回收时,旧的塑料往往难以与新制备塑料母粒很好地混合,进而导致塑料整体的强度不高,且表面会有黄斑产生。实施例18~23分别选用不同比例的聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯,并加入实施例1中得到的塑料相容剂组合物,可以使制得的塑料强度比理论值更好,且表面无黄斑出现,证明了本申请中的塑料相容剂组合物具有提高塑料相容效果的作用。此外,对比例4和对比例5相较于实施例18,塑料相容剂中分别缺少了滑石粉和丁二烯类热塑性弹性体,从数据上可知,其相容效果较差,无法实现回收塑料颗粒和塑料母粒熔融后的均匀混合,导致塑料的强度降低,且有黄斑出现。
[0129] 实施例24~27相较于实施例18,加入了硅烷偶联剂对滑石粉进行修饰,使得滑石粉可以更加均匀地分布于熔融态塑料中,使塑料高分子与滑石粉之形成较为紧密地连接关系,从而进一步提高了成型的热塑性再生塑料的拉伸强度。其中,实施例24和实施例25相较于实施例26和实施例27,具有更好的强度提升效果。实施例28和实施例29对各个组分的比例进行了调节,其对于热塑性再生塑料的强度和表面形态均与明显的影响。
[0130] 另外,在对比例6中,滑石粉的颗粒过大,反而对成型的热塑性再生塑料的强度造成了不良的影响。对比例7中,步骤S3中搅拌的速度过大,导致通过塑料相容剂组合物重新连接形成的高分子纤维在搅拌过程中容易发生断裂,进而导致得到的塑料强度较差。
[0131] 实施例30~46的实验结果如表4所示。
[0132] 表4:实施例18~29、比例4~8的实验数据列表
[0133]
[0134] 实施例30~39中分别使用了实施例2~11中得到的塑料相容剂组合物。其中,实施例4~6及实施例10~11中的塑料相容剂组合物中均加入了烷基纤维素醚,实施例6~7和实施例10中加入了非离子表面活性剂,而实施例8~11中加入了抗氧化剂,上述物料的加入对提高制得的热塑性再生塑料的强度。其原理可能在于,纤维素醚可以起到补充长链的作用,同时也能与丁二烯类热塑性弹性体共同作用,与塑料高分子形成更为复杂的缠绕结构,从而提高制得的塑料的强度。表面活性剂可以降低烷基纤维素醚的亲水性,使烷基纤维素醚在塑料中分散更加均匀,从而有助于提高塑料整体的均匀度,进而提高制得的热塑性再生塑料的强度。抗氧化剂则可以起到保护塑料相容剂组合的效果。
[0135] 实施例40~45中分别使用了实施例12~17中的塑料相容剂组合物,其中实施例12~15分别对烷基纤维素醚、非离子表面活性剂和第一抗氧化剂的种类进行了更换,从数据中可知,上述物料的替换对实施例40~43中制得的热塑性再生塑料的强度并无明显影响。实施例44和实施例45对应的实施例16和实施例17,分别用马来酸酐接枝的高密度聚乙烯和马来酸酐接枝的苯乙烯替换了马来酸酐接枝的低密度聚乙烯,造成了实施例44和实施例45中制得的热塑性再生塑料的强度有轻微的下降。其原理可能在于低密度聚乙烯具有较多的支链结构,容易与体系中其他高分子物质形成绕卷结构,其热熔挤出后可以进一步提高塑料的强度。实施例46中,塑料相容剂组合物和紫外吸收剂直接与塑料母粒和塑料再生母粒混合后再熔融加热,加热过程可能会对塑料相容剂组合物中的成分造成不良影响,从而会导致制得的热塑性再生塑料强度有所降低。
[0136] 综上所述,通过马来酸酐改性聚乙烯与滑石粉和丁二烯类热塑性弹性体的配合形成的塑料相容剂组合物,在制备热塑性再生塑料的过程中可以有效提高塑料的强度,减少塑料表面的黄点。
[0137] 本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的方案、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。