本发明涉及高分子材料改性领域,特别涉及一种提高废旧聚丙烯熔体强度的方法。
背景技术:
聚丙烯(以下简称PP)以其优良的的耐热及机械性能,有着广泛的市场需求,但PP属结晶性聚合物,其软化点和熔点非常接近,熔程窄;在温度高于结晶熔点进行热成型时,强度急剧下降,导致热成型时PP的粘弹区不能在较宽温度范围内保持稳定,PP的熔体强度迅速下降,其粘度也将迅速降低,高温下这种无粘弹性的PP熔膜难以成型。而废旧聚丙烯的熔融指数更高,熔体强度更低,特别是把废旧聚丙烯加工成0.5~2mm的薄壁制品时成型性能更差,甚至无法进行,故采用废旧聚丙烯PP进行挤出生产塑料薄壁制品时,需先提高废旧聚丙烯的熔体强度。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种利用废旧聚丙烯改性从而提高废旧聚丙烯熔体强度的方法,该方法工艺简单、生产效率高、生产成本低廉、对环境无污染。
本发明的提高废旧聚丙烯熔体强度的方法,是将废旧聚丙烯和改性母粒,按比例均匀混合加入反应型挤出机中经过接枝反应生成改性聚丙烯,提高聚丙烯的熔体强度;其中,改性母粒是以无机粉体为载体,在其外表面涂抹化工助剂后再包裹上一层热塑性弹性体而制成的母粒;改性聚丙烯各组分的含量以重量份计算为:废旧聚丙烯 75~85份,改性母粒 15~25份,包括以下步骤:
①、制作外表面涂抹有过氧化物的粉体:取活性化无机粉体70份、过氧化物20份,先将活性化无机粉体在搅拌机中搅拌至50~60℃,然后倒入过氧化物,再搅拌5~10min后取出冷却至室温,得到过氧化物粉体;
②、制作外表面涂抹有化学改性剂的粉体:取活性化无机粉体70份、化学改性剂总量20份,先将活性无机粉体在搅拌机中搅拌至50~60℃,然后倒入化学改性剂,再搅拌5~10min后取出冷却至室温,得到化学改性剂粉体;
③、制作改性母粒:取过氧化物粉体1~20份、化学改性剂粉体15~35份、热塑性弹性体10~15份,分别将过氧化物粉体和化学改性剂粉体加入到粉体给料机Ⅰ和粉体给料机Ⅱ中,将热塑性弹性体加入到塑料给料机,三者搅拌混合后在双螺杆挤出机完成造粒,粉粒再通过拉条机头成型、过水冷却、切粒获得改性母粒;
④、制作改性聚丙烯:取废旧聚丙烯 75~85份、改性母粒15~25份,先将废旧聚丙烯通过改性造粒机第一级的单螺杆挤出机熔融挤出,经挤出机出口处的滤网滤出不熔杂质后进入改性造粒机第二级的平行双螺杆挤出机,再将改性母粒通过给料机从第二级平行双螺杆挤出机前段的排气口投入,经熔融捏合混炼发生接枝反应后,由机头挤出过水冷却、切粒获得改性聚丙烯颗粒。
本发明的实质性特点和显著进步是:
1.本发明的提高废旧聚丙烯熔体强度的方法,以无机粉体为载体加入过氧化物、化学改性剂后再外裹热塑性弹性体制成母粒,不仅较好地克服了由于化学改性剂分散、分配不均带来产品质量不稳定等缺陷,而且可使化学改性剂的加入方式变得简单易行;采用热塑性弹性体包裹无机粉体一方面使得使用较少热塑性弹性体就能获较大量的热塑性弹性体材料,在提高聚丙烯韧性的同时也不降低其强度,一方面通过添加过氧化物和小分子单体使聚丙烯的分子结构发生了较大的变化,产生了支链结构,起到提高熔体强度作用,从而得到变硬化特性较好的高熔体强度聚丙烯。
2.本发明的提高废旧聚丙烯熔体强度的方法,采用废旧聚丙烯作基料,价格便宜, 采用排气式生产机组能较好地解决废旧再生料中空藏水不易干燥的难题,而且可在常规废旧塑料再生设备上,实现再生与改性的同步,有利于降低成本。
3.本发明的提高废旧聚丙烯熔体强度的方法,无废弃物排放、也无有毒有害气体溢出,有利于环保,具有工艺流程简单、生产效率高、产品形态可调范围宽、经济性佳等特点。
具体实施方式
下面通过具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
实施例一至实施例六:
一种提高废旧聚丙烯熔体强度的方法,由下述组分混合熔融挤出制成,各组分的含量以重量份计算为(参见附表一):废旧聚丙烯85份, 改性母粒 15份;
所述改性母粒是以活性化无机粉体为载体外表面涂抹过氧化物、化学改性剂后再外裹热塑性弹性体而制成的母粒,组成改性母粒各组分的含量以重量份计算为:
1、过氧化物粉体17份,秋兰姆粉体17份、热塑性弹性体11.3份;
2、过氧化物粉体10份,秋兰姆粉体24份、热塑性弹性体11.3份;
3、过氧化物粉体2份,丙烯酸(AA)粉体32份、热塑性弹性体11.3份;
4、过氧化物粉体1份,丙烯酸(AA)粉体33份、热塑性弹性体11.3份;
5、过氧化物粉体2份,甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)粉体32份、热塑性弹性体11.3份;
6、过氧化物粉体1份,甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)粉体33份、热塑性弹性体11.3份。
组成改性聚丙烯的配比比例有多种,附表一仅列出其中的6种,每个实施例可选其中的一种。
在上述实施例一至实施例六中:
①、组成改性聚丙烯的废旧聚丙烯内含5~10%的无机材料,所述的无机材料为灰尘杂质、碳酸钙、滑石粉等;
②、所述的过氧化物为过氧化二异丙苯、二异丙苯过氧化氢、2,5二甲基- 2,5已烷、2,5二甲基- 2,5已炔、二叔丁基过氧化物、二叔戊基过氧化物等分子中含有-O-O-健的化合物,优选过氧化二异丙苯;
③、所述的化学改性剂为秋兰姆、丙烯酸(AA)、马来酸酐(MAH)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、甲基丙烯酸(MA)以及长链不饱和脂肪酸等之中一种或两种,优选秋兰姆;
④、所述的无机粉体为碳酸钙、滑石粉或二氧化硅中之一种,优选碳酸钙;
⑤、所述的热塑性弹性体为EPDM、POE、SBS,EVA中之一种,优选POE。
实施例七:
提高废旧聚丙烯熔体强度的方法,包括下述步骤:
①、制作外表面涂抹有过氧化物的粉体:取活性化无机粉体70份、过氧化物20份,先将活性化无机粉体在搅拌机中搅拌至50~60℃,然后倒入过氧化物,再搅拌5~10min后取出冷却至室温,得到过氧化物粉体;
②、制作外表面涂抹有化学改性剂的粉体:取活性化无机粉体70份、化学改性剂总量20份,先将活性无机粉体在搅拌机中搅拌至50~60℃,然后倒入化学改性剂,再搅拌5~10min后取出冷却至室温,得到化学改性剂粉体;
③、制作改性母粒:取过氧化物粉体1~20份、化学改性剂粉体15~35份、热塑性弹性体10~15份,分别将过氧化物粉体和化学改性剂粉体加入到粉体给料机Ⅰ和粉体给料机Ⅱ中,将热塑性弹性体加入到塑料给料机,三者搅拌混合后在双螺杆挤出机完成造粒,粉粒再通过拉条机头成型、过水冷却、切粒获得改性母粒;
④、制作改性聚丙烯:取废旧聚丙烯 75~85份、改性母粒15~25份,先将废旧聚丙烯通过改性造粒机第一级的单螺杆挤出机熔融挤出,经挤出机出口处的滤网滤出不熔杂质后进入改性造粒机第二级的平行双螺杆挤出机,再将改性母粒通过给料机从第二级平行双螺杆挤出机前段的排气口投入,经熔融捏合混炼发生接枝反应后,由机头挤出过水冷却、切粒获得改性聚丙烯颗粒。
本发明改性聚丙烯中各组份的具体含量参见附表一,但也不仅仅限于表中所列数据,所有在权利要求书范围内的数值变化,均在本发明专利的保护范围之内。
实施例一至实施例六各混合物配比如下述附表一 。
附表一: 改性聚丙烯中各组份含量配比方案表(以重量份数计算)