一种再生hdpe颗粒及其制备方法
【专利摘要】本发明公开一种再生HDPE颗粒，包括如下重量份数的成分：回收HDPE:75-80份，抗静电剂：0.1?0.5份，光稳定剂：0.1?0.5份，抗氧剂：0.1?1份，活性碳酸钙:20-25份，CaSt:0.1-3份，润滑剂：0.1-1份。本发明所制备的再生HDPE具有和全新料相当的性能，可以替代全新的HDPE使用，起到节能环保的作用。本发明还公开了所述再生HDPE颗粒的制备方法，其制备工艺简单，易于实现工业化生产。
【专利说明】-种再生HDPE颗粒及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种再生塑料及其制备方法，特别涉及一种再生HDPE颗粒及其制备 方法
【背景技术】
[0002] 高密度聚乙烯（HDPE)是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。HDPE为无毒、无味、 无臭的白色颗粒，熔点约为130°C，相对密度为0. 941?0. 960。因其具有良好的耐热性和 耐寒性，化学稳定性好，还具有较高的刚性和韧性，机械强度好。介电性能，耐环境应力开裂 性亦较好。被广泛用于挤出包装薄膜，绳索，编织袋，渔网，水管，中空制品，瓶子等产品。可 见，HDPE的使用量非常的大。
[0003] 目前，我国HDPE的使用量非常大，如果都使用全新料，对资源是一种浪费，也对环 境污染有很大影响。所以，HDPE的回收利用显得非常重要，既可以降低原料成本又可以减 小环境压力。但是，回收之后再生的HDPE在性能上存在一些较为明显缺陷，尤其是在物理 力学性能方面，如拉伸强度偏低，冲击强度低等缺陷。
[0004] 关于HDPE的回收再生，现有技术中，申请号为CN201210403278. 4的专利申请中， 提到再生高密度聚乙烯的制备方法，其中添加了交联助剂和抗氧化剂，相比于没有再生过 的高密度聚乙烯，在氧化诱导时间，拉伸强度，断裂伸长率，冲击强度等性能有所提高。但 是，所制得的再生HDPE和新料HDPE相比，性能仍然存在较大差距，比如再生HDPE的拉伸强 度只有19. 98MPa，断裂伸长率只有198. 5 %。而全新料HDPE的拉伸强度不小于25MPa，断裂 伸长率不小于500%。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种再生HDPE颗粒 及其制备方法。本发明中的再生HDPE颗粒，其熔融指数，悬臂梁缺口冲击强度，屈服强度， 断裂伸长率都符合全新料的标准。同时，制备工艺简单易操作。
[0006] 具体技术方案如下：
[0007] -种再生HDPE颗粒，包括如下重量份数的成分：
[0008] 回收HDPE :75-80份，抗静电剂：0. 1?0.5份，光稳定剂：0. 1?0.5份，抗氧剂： 0. 1?1份，活性碳酸钙：20-25份，CaSt :0. 1-3份，润滑剂：0. 1-1份。
[0009] 本发明中的HDPE为高密度聚乙烯，是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。本发 明中活性碳酸钙的质量份数为20-25份时，再生HDPE的力学性能达到最大值。因为活性碳 酸钙在表面形成一种特殊的包层结构，能显著改善在聚烯烃等高聚物基体中的分散性和亲 和性，并且能与高聚物基体间产生界面作用，从而提高制品的抗冲击强度。
[0010] 所述的抗静电剂为高分子永久性抗静电剂PEEA。由于聚合物的体积电阻率一般高 达1010?1020 Ω /cm2,易积蓄静电而发生危险，而抗静电剂有导电作用，可以使静电及时泄 漏。 toon] 所述的光稳定剂选用受阻胺光稳定剂、紫外线吸收剂的一种或几种。光稳定剂能 够抑制或减弱光对塑料的降解作用，提高塑胶耐光性。优选受阻胺光稳定剂，因为它是一类 具有空间位阻效应的有机胺类化合物，因其具有分解氢过氧化物、猝灭激发态氧、捕获自由 基、且有效基团可循环再生功能。
[0012] 所述的抗氧剂选用抗氧剂1076、抗氧剂1010、抗氧剂2246中的一种或几种。抗氧 剂可以延缓或抑制聚合物氧化过程的进行，从而阻止聚合物的老化并延长其使用寿命。
[0013] 所述的抗氧剂1076化学名为β-(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇 酯。所述的抗氧剂1010化学名为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇 酯。所述的抗氧剂2246化学名为2, 2-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚）。
[0014] 所述的CaSt为硬脂酸钙类润滑剂。
[0015] 所述的润滑剂选用EBS、PE石蜡的一种或两种。优选，EBS，因为EBS属于酰胺化合 物，该类化合物具有较好的外润滑作用，所以既是润滑剂，又是很好的抗粘贴剂。此外，还能 提高塑料制品的抗静电性。
[0016] 所述的EBS为Ν，Ν' 一乙撑双硬脂酰胺，是许多热塑性和热固性塑料中常用的润 滑剂。所述的PE蜡，又称高分子蜡简称聚乙烯蜡。因其优良的耐寒性、耐热性、耐化学性和 耐磨性而得到广泛的应用。
[0017] 所述的活性碳酸钙的制备方法是，将粒度为2500目的碳酸钙，至于转速为 600-800r/min的混合机中，温度为80-KKTC干燥5-8min，加入偶联剂、白油继续混合 3-5min制成活性碳酸钙；所述活性碳酸钙中，碳酸钙、偶联剂、白油的质量比为100:1-2 : 0· 2_0· 5〇
[0018] 所述的白油即为矿物油，是通过物理蒸馏方法从石油中提炼出的基础油。少许工 业级白油高速旋转可使碳酸钙粒径之间完全包裹处于活化状态。
[0019] 所述的偶联剂选用钛酸酯偶联剂。所述的钛酸酯偶联剂为钛酸酯偶联剂NTC-132 或者三异硬酯酸钛酸异丙酯
[0020] 上述再生HDPE颗粒的制备方法，包括以下步骤：
[0021] (I)HDPE废旧料，清洗干净，均化后得回收HDPE ;
[0022] (2)将步骤（1)得到的回收HDPE、以及活性碳酸钙、润滑剂、CaSt在转速为 800-1000r/min的混合机中混合3-5min，再加入抗静电剂、光稳定剂、抗氧剂继续混合 5-8min，得到预混料；
[0023] (3)将步骤⑵得到的预混料在挤出机内加热熔融挤出，拉条、冷却、干燥、造粒， 得到再生HDPE颗粒。
[0024] 所述的挤出机为双螺杆挤出机，加热温度为180°C -210°C，螺杆转速为280-320r/ min。该条件下，有利于HDPE的熔融，并且将各成分搅拌均匀。
[0025] 所述的挤出机中的过滤网的细度为60*100*80。
[0026] 所述的再生HDPE颗粒可用于生产编织袋。大大降低了原料成本，如果需要再加入 色粉，同时也实现了产品的多样，多色。
[0027] 与现有技术相比，本发明的有益效果：
[0028] (1)本发明中的回收HDPE为100%废旧塑料，有效地解决废旧塑料带来的环境污 染、资源浪费的问题。并且其制备简单，易于实现工业化生产。
[0029] (2)本发明提供的再生HDPE颗粒防静电、抗氧化、紫外线可长期暴晒或外露于场 地外。
[0030] (3)本发明提供的再生HDPE颗粒，其熔融指数，悬臂梁缺口冲击强度，屈服强度， 断裂伸长率都符合全新料的标准，可以替代全新料使用，节能环保。
【具体实施方式】
[0031] 下面结合试验例及【具体实施方式】对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解 为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
【发明内容】
所实现的技术均属于本 发明的范围。
[0032] 实施例1
[0033] 一种再生HDPE的制备方法，包括以下步骤：
[0034] (I)HDPE废旧料（来自娃哇哈哈瓶，水管，酸奶瓶），去掉瓶盖和标签纸，清洗干净， 均化后得回收HDPE ;
[0035] (2)将步骤⑴得到的75kg回收HDPE、以及20kg活性碳酸钙、0· lkgEBS、0. Ikg CaSt在转速为800r/min的混合机中混合3min，再加入0. Ikg高分子永久性抗静电剂PEEA、 〇. Ikg受阻胺光稳定剂、0. Ikg抗氧剂1076继续混合5min，得到预混料；
[0036] (3)将步骤⑵得到的预混料在螺杆转速为280r/min，过滤网细度为60*100*80 的双螺杆挤出机内，温度为210°C加热熔融挤出，拉条、20°C冷却水冷却、吹风机干燥、造粒， 得到再生HDPE颗粒。
[0037] 本实施例中的活性碳酸钙是将粒度为2500目的碳酸钙19. 6kg，置于转速为600r/ min的混合机中，温度为8(TC干燥8min，加入钛酸酯偶联剂0. 35kg、白油0. 05kg继续混合 5min制成活性碳酸隹丐。
[0038] 采用国家标准中的办法进行性能检测，实施例1中制得的再生HDPE颗粒，其结果 如表1所示。
[0039] 实施例2
[0040] 一种再生HDPE的制备方法，包括以下步骤：
[0041] (I)HDPE废旧料（来自娃哈哈瓶，水管，酸奶瓶），去掉瓶盖和标签纸，清洗干净，均 化后得回收HDPE ;
[0042] (2)将步骤⑴得到的80kg回收HDPE、以及25kg活性碳酸钙、0· 2kgEBS、0. Ikg CaSt在转速为1000r/min的混合机中混合5min，再加入0. Ikg高分子永久性抗静电剂 PEEA、0. Ikg受阻胺光稳定剂、0. Ikg抗氧剂1010继续混合5min，得到预混料；
[0043] (3)将步骤（2)得到的预混料在螺杆转速为320r/min，过滤网细度为60*100*80， 的双螺杆挤出机内，温度为180°C加热熔融挤出，拉条、20°C冷却水冷却、吹风机干燥、造粒， 得到再生HDPE颗粒。
[0044] 本实施例中的活性碳酸钙是将粒度为2500目的碳酸钙24. 7kg，至于转速为SOOr/ min的混合机中，温度为90°C干燥8min，加入钛酸酯偶联剂0. 25kg、白油0. 05kg继续混合 5min制成活性碳酸隹丐。
[0045] 采用国家标准中的办法进行性能检测，实施例2中制得的再生HDPE颗粒，其结果 如表1所示。
[0046] 实施例3
[0047] -种再生HDPE的制备方法，包括以下步骤：
[0048] (I)HDPE废旧料（来自娃哈哈瓶，水管，酸奶瓶），去掉瓶盖和标签纸，清洗干净，均 化后得回收HDPE ;
[0049] (2)将步骤（1)得到的75kg回收HDPE、以及20kg活性碳酸钙、0· IkgPE石蜡、3kg CaSt在转速为800r/min的混合机中混合3min，再加入0. Ikg高分子永久性抗静电剂PEEA、 〇. Ikg受阻胺光稳定剂、0. Ikg抗氧剂2246继续混合5min，得到预混料；
[0050] (3)将步骤（2)得到的预混料在螺杆转速为300r/min，过滤网细度为60*100*80 的双螺杆挤出机内，温度为210°C加热熔融挤出，拉条、20°C冷却水冷却、吹风机干燥、造粒， 得到再生HDPE颗粒。
[0051] 本实施例中的活性碳酸钙是将粒度为2500目的碳酸钙19. 6kg，至于转速为700r/ min的混合机中，温度为100°C干燥5min，加入0. 35kg钛酸酯偶联剂NTC-132、白油0. 05kg 继续混合4min制成活性碳酸隹丐。
[0052] 采用国家标准中的办法进行性能检测，实施例3中制得的再生HDPE颗粒，其结果 如表1所示。
[0053] 实施例4
[0054] -种再生HDPE的制备方法，包括以下步骤：
[0055] (I)HDPE废旧料（来自娃哈哈瓶，水管，酸奶瓶），去掉瓶盖和标签纸，清洗干净，均 化后得回收HDPE ;
[0056] (2)将步骤⑴得到的78kg回收HDPE、以及20kg活性碳酸钙、0· 5kgEBS、2kg CaSt在转速为900r/min的混合机中混合3min，再加入0. Ikg高分子永久性抗静电剂PEEA、 0. 5kg受阻胺光稳定剂、Ikg抗氧剂1076继续混合5min，得到预混料；
[0057] (3)将步骤（2)得到的预混料在螺杆转速为320r/min，过滤网细度为60*100*80 的双螺杆挤出机内，温度为200°C加热熔融挤出，拉条、25°C冷却水冷却、吹风机干燥、造粒， 得到再生HDPE颗粒。
[0058] 本实施例中的活性碳酸钙是将粒度为2500目的碳酸钙19. 6kg，至于转速为600r/ min的混合机中，温度为80°C干燥8min，加入三异硬酯酸钛酸异丙酯偶联剂0. 35kg、白油 0. 05kg继续混合5min制成活性碳酸隹丐。
[0059] 采用国家标准中的办法进行性能检测，实施例4中制得的再生HDPE颗粒，其结果 如表1所示。
[0060] 表1.再生HDPE颗粒的性能
[0061] 检测项目 I检测方法I实施例I I实施例2 I实施例3 I实施例4 I全新HDPE 熔融指数 GB/T3682 1.0 08 Π 09 0.5-1.5 g/IQmin_______ 悬臂梁缺口^~GB/T1843 "32 35 33 31 30-40 冲击 KJZm2 ______
[0062]
【权利要求】
1. 一种再生HDPE颗粒，其特征在于，包括如下重量份数的成分： 回收HDPE :75-80份，抗静电剂：0. 1?0. 5份，光稳定剂：0. 1?0. 5份，抗氧剂：0. 1? 1份，活性碳酸钙：20-25份，CaSt :0. 1-3份，润滑剂：0. 1-1份。
2. 根据权利要求1所述的再生HDPE颗粒，其颗粒在于，所述的抗静电剂为高分子永久 性抗静电剂PEEA。
3. 根据权利要求1所述的再生HDPE颗粒，其特征在于，所述的光稳定剂选用受阻胺光 稳定剂、紫外线吸收剂的一种或两种。
4. 根据权利要求1所述的再生HDPE颗粒，其特征在于，所述的抗氧剂选用抗氧剂 1076、抗氧剂1010、抗氧剂2246中的一种或几种。
5. 根据权利要求1所述的再生HDPE颗粒，其特征在于，所述的润滑剂选用EBS、PE石 蜡的一种或两种。
6. 根据权利要求1所述的再生HDPE颗粒，其特征在于，所述的活性碳酸钙的制备方法 是，将粒度为2500目的碳酸钙，置于转速为600-800r/min的混合机中，温度为80-100°C干 燥5-8min，加入偶联剂、白油继续混合3-5min制成活性碳酸钙；所述活性碳酸钙中，碳酸 钙、偶联剂、白油的质量比为100:1-2 :0. 2-0. 5。
7. 根据权利要求6所述的再生HDPE颗粒，其特征在于，所述的偶联剂选用钛酸酯偶联 剂。
8. 根据权利要求1-7任意一项所述再生HDPE颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下 步骤： (1) HDPE废旧料，清洗干净，均化后得回收HDPE ; (2) 将步骤（1)得到的回收HDPE、以及活性碳酸钙、润滑剂、CaSt在转速为800-1000r/ min的混合机中混合3-5min，再加入抗静电剂、光稳定剂、抗氧剂继续混合5-8min，得到预 混料； (3) 将步骤（2)得到的预混料在挤出机内加热熔融挤出，拉条、冷却、干燥、造粒，得到 再生HDPE颗粒。
9. 根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述的挤出机为双螺杆挤出机，加热 温度为 180°C -210°C，螺杆转速为 280-320r/min。
10. 根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述的挤出机中的过滤网细度为 60*100*80。
【文档编号】C08L23/06GK104212037SQ201410458080
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月10日 优先权日:2014年9月10日
【发明者】吴永刚, 陈道明 申请人:四川塑金科技有限公司