本發(fā)明涉及一種塑膠材料及其制備方法,特別是涉及一種含有L-POSS交聯(lián)劑的同質(zhì)異構(gòu)交聯(lián)法改性回收PP及其制備方法。
背景技術(shù):
聚丙烯是由丙烯聚合而制得的一種熱塑性樹脂,是目前所有塑料中最輕的品種之一,無毒、無臭、無味、具備優(yōu)異的表面剛度、抗沖擊強(qiáng)度和抗劃痕等特性,并且PP不存在環(huán)境應(yīng)力開裂問題,所以聚丙烯在包裝薄膜、電器設(shè)備、家具領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。
隨著聚丙烯應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大和使用量的增加,廢舊聚丙烯也與日俱增,廢舊聚丙烯發(fā)生老化降解,其物理性能遠(yuǎn)不及新料聚丙烯,它的應(yīng)用也受到了極大的限制,只能用于制作低性能的產(chǎn)品。可廢舊聚丙烯的再生使用,更有利于塑料行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,將廢舊聚丙烯再生用于制造聚丙烯管材,既能滿足市場(chǎng)對(duì)聚丙烯管材的需求,又能解決環(huán)境問題,節(jié)約資源,因此廢舊聚丙烯回收改性技術(shù)是解決以上問題的根本。
回收PP需要一種優(yōu)異性能的交聯(lián)劑對(duì)其改性,因此我們合成了一種含L-POSS的硅烷交聯(lián)劑對(duì)其改性。L-POSS是一種具有梯形結(jié)構(gòu)的硅氧烷,其分子結(jié)構(gòu)是以Si-O為無機(jī)內(nèi)核,以含有鍵能較大的Si-O鍵和Si-C鍵連接形成的梯形網(wǎng)狀分子結(jié)構(gòu)構(gòu)成,這種分子結(jié)構(gòu)具有良好的耐高溫和力學(xué)性能,其分子結(jié)構(gòu)中的Si-H可與乙烯基硅烷交聯(lián)劑中的乙烯基結(jié)合形成含L-POSS的硅烷交聯(lián)劑,由于這種交聯(lián)劑同時(shí)含有L-POSS和硅烷成份,因此這是一種兼具兩者性能的交聯(lián)劑,即同時(shí)具有耐高溫和交聯(lián)性能的新型交聯(lián)劑,滿足對(duì)PP進(jìn)行改性回收。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種含有L-POSS交聯(lián)劑的同質(zhì)異構(gòu)交聯(lián)法改性回收PP及其制備方法,本發(fā)明通過用含有L-POSS交聯(lián)劑的同質(zhì)異構(gòu)交聯(lián)法改性回收PP,從而達(dá)到提高回收PP力學(xué)性能的目的,其工藝操作簡(jiǎn)單且可以將回收塑料進(jìn)行大批量生產(chǎn),滿足市場(chǎng)的工業(yè)化要求和可持續(xù)發(fā)展。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種含有L-POSS交聯(lián)劑的同質(zhì)異構(gòu)交聯(lián)法改性回收PP,含有L-POSS硅烷交聯(lián)劑的結(jié)構(gòu)式如下:
。
一種含有L-POSS交聯(lián)劑的同質(zhì)異構(gòu)交聯(lián)法改性回收PP,按質(zhì)量重量份計(jì),包括有:
回收PP 100份;
增韌劑 3 ~10份;
交聯(lián)母料 10 ~30份;
無機(jī)填料 5 ~10份。
所述的一種含有L-POSS交聯(lián)劑的同質(zhì)異構(gòu)交聯(lián)法改性回收PP,所述的交聯(lián)母料是由A料B料和產(chǎn)水劑三部分組成;
A料成份: PP
含L-POSS硅烷交聯(lián)劑 ;
引發(fā)劑(過氧化二異丙苯(DCP));
B料成份: PP
催化劑(二月桂酸二丁基錫);
抗氧劑(抗氧劑1010);
產(chǎn)水劑成份:酸和金屬氧化物以(1:1)比例混合。
所述的一種含有L-POSS交聯(lián)劑的同質(zhì)異構(gòu)交聯(lián)法改性回收PP,所述的L-POSS硅烷交聯(lián)劑是用L—POSS與乙烯基三甲氧基硅烷發(fā)生加成聚合反應(yīng)的方法,合成出的硅烷衍生物;無機(jī)填料為碳酸鈣、滑石粉中的至少一種,優(yōu)選碳酸鈣;引發(fā)劑為過氧化苯甲酰(BPO)和過氧化二異丙苯(DCP)中的至少一種,優(yōu)選過氧化二異丙苯。
所述的一種含有L-POSS交聯(lián)劑的同質(zhì)異構(gòu)交聯(lián)法改性回收PP,所述的增韌劑為POE、聚醋酸乙烯乳液、聚乙烯醇中的至少一種,優(yōu)選POE;抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑1076中的至少一種,優(yōu)選抗氧劑1010;催化劑為二月桂酸二丁基錫、三乙胺、三正丙胺、三正丁胺、N,N- 二甲基丁胺中至少一種,優(yōu)選二月桂酸二丁基錫;產(chǎn)水劑為酸和金屬氧化物以一定比例混合,優(yōu)選硬脂酸和氧化鋅。
一種含L-POSS交聯(lián)劑的同質(zhì)異構(gòu)交聯(lián)法改性回收PP的制備方法,包括以下步驟:
A、按質(zhì)量分?jǐn)?shù)稱取95份A料,4.5份B料混合后放入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒,然后再與0.5份產(chǎn)水劑混合均勻放入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒形成微交聯(lián)母料;
B、將A部中的微交聯(lián)母料先放入萬能粉碎機(jī)再放入行星式球磨機(jī)中研磨直至交聯(lián)料的粒徑達(dá)到10~50μm為止;
C、將回收PP在80℃條件下鼓風(fēng)干燥3~4 小時(shí),按重量配比將微交聯(lián)母料、增韌劑、回收PP、無機(jī)填料投入到高速混合機(jī)中高速混合4~6 分鐘,使其均勻混合;
D、將上述高速混合機(jī)中混合均勻的物料加入到螺桿長(zhǎng)徑比為36,轉(zhuǎn)速為200r/min的雙螺桿擠出機(jī)中,在熔融狀態(tài)下利用雙螺桿的強(qiáng)剪切力將微交聯(lián)母料的平均粒徑控制在10~50μm,同時(shí)將交聯(lián)料、增韌劑、回收PP以及無機(jī)填料混合均勻,將上述混合料擠出造粒得到再生PP。
所述的一種含L-POSS交聯(lián)劑的同質(zhì)異構(gòu)交聯(lián)法改性回收PP的制備方法,所述雙螺桿擠出機(jī)的螺桿溫度控制在160℃-230℃之間。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與效果是:
本發(fā)明增強(qiáng)增韌改性是改善塑料力學(xué)性能的一種有效途徑,其工藝操作簡(jiǎn)單且可以將回收塑料進(jìn)行大批量生產(chǎn),滿足市場(chǎng)的工業(yè)化要求和可持續(xù)發(fā)展,因此,針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷本方法通過用含有L-POSS交聯(lián)劑的同質(zhì)異構(gòu)交聯(lián)法改性回收PP,從而達(dá)到提高回收PP力學(xué)性能的目的。
附圖說明
圖1為L(zhǎng)-POSS與乙烯基三甲氧基硅烷反應(yīng)合成出新型交聯(lián)劑的方程式。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
實(shí)施例1-3,各實(shí)施例中各組份的重量分配比如表1 所示。把各組份按配比稱取,于高速攪拌機(jī)中混合5 分鐘,出料,將混合料的原料置于雙螺桿擠出機(jī)中造料,擠出機(jī)溫度控制在160℃-230℃之間,轉(zhuǎn)速為200r/min。制備樣條,按相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試(見表2),性能結(jié)果見表3。
表1 :實(shí)施例1-3 的配方組成(份)
表2 :力學(xué)性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)
表3 :實(shí)施例1 -3 中PP回料的力學(xué)性能測(cè)試
從表3 實(shí)施例1-3 以及對(duì)比例1的性能測(cè)試結(jié)果,我們可知:在沒使用微交聯(lián)母料的時(shí)候,其它改性助劑的加入在提高回收PP沖擊性能的同時(shí)會(huì)降低材料的拉伸性能,而把制得的微交聯(lián)母料的粒徑粉碎到10~50μm后再將交聯(lián)料與回收PP、增韌劑、無機(jī)填料等投入到大長(zhǎng)徑比的雙螺桿擠出機(jī)中剪切混合,這種方法在提高回收PP韌性的同時(shí)也可以提高其拉伸性能,實(shí)現(xiàn)了同質(zhì)異構(gòu)交聯(lián)法對(duì)回收PP同時(shí)進(jìn)行增韌、增強(qiáng)改性的效果。
以上通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了進(jìn)一步說明,不過這些實(shí)施例僅是范例性的,并不對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍構(gòu)成任何限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解,在不超出本發(fā)明的精神和保護(hù)范圍的情況下,可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案及其實(shí)施方式進(jìn)行多種等價(jià)替換、修飾或改進(jìn),這些均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍以所附的權(quán)利要求為準(zhǔn)。