一种环保复合工程塑料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种环保复合工程塑料的制备方法，采用再生聚氯乙烯材料、邻苯二甲酸二丙烯酯和聚乙烯酸酯弹性体，制成复合工程塑料母料，具有极好的冲击韧性，并且降低了成本；高分散纳米碳酸钙与复合工程塑料母料的分散性和相容性好，改善了复合工程塑料母料的流动性及加工性能，而且赋予工程塑料较好的物理机械性能，进一步提升了韧性；改性抗老化阻燃体系中石墨烯、钛白粉、埃洛石纳米管等阻燃材料与硅灰石针状纤维等抗老化材料，形成复合协同效应，极大提升工程塑料的阻燃性能和抗老化性能；无二次污染、清洁文明生产，用人工少、劳动效率高，节省能源，环保。

Preparation method of environmental protection composite engineering plastic

The invention discloses a preparation method of environmental protection composite engineering plastics, using recycled PVC material, adjacent benzene two formic acid two propylene glycol and polyethylene ester elastomer composite made of engineering plastic masterbatch, the impact toughness is excellent, and the cost is reduced; high dispersion dispersion and good compatibility of nano calcium carbonate and compound engineering plastic masterbatch, improve the fluidity and processing performance of composite engineering plastic masterbatch, and gives better physical and mechanical properties of engineering plastics, to further enhance the toughness; modified anti aging flame retardant system in graphene, titanium dioxide, halloysite nanotubes flame-retardant materials and wollastonite fiber ageing resistant material, forming a composite synergistic effect, greatly enhance the engineering plastics flame retardant and anti aging performance; no two pollution, clean and civilized production, less labor, labor High efficiency, energy saving, environmental protection.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工程塑料
，尤其涉及一种环保复合工程塑料的制备方法。
技术介绍
工程塑料在满足人们生活和社会发展的同时，由于塑料废弃物剧增所导致的“白色污染”引起的社会和环境问题也日益严重。再生工程塑料是解决工程塑料带来的污染的有效途径，但再生工程塑料塑料存在着强度低、无韧性、光泽度低、热氧稳定性差等缺点，此外，由于再生工程塑料的大分子链上有叔碳原子，在储存、加工和日常使用过程中，会受热、光和氧等作用而极易发生老化降解，耐候性极差，严重影响制品的寿命，使得对其再利用的范围及领域有一定的限制作用。即使是当前较先进的分选其杂质度都超过5％，杂质的存在影响回收利用塑料时的相容性，会降低回收塑料的力学性能。工程塑料回收再生，从国家政策层面上是倡导和提倡的循环经济产业，但是因为目前塑料回收再生行业的高能耗高二次污染，各个地方政府又是极力限制的行业。聚氯乙烯(PVC)是合成材料中五大通用合成树脂之一，其产量仅次于聚乙烯，居第二位，PVC是目前世界上使用最广泛的塑料之一，广泛应用于建筑业、包装材料、家庭日用品及汽车工业。因为与PE相比，PVC合成原料只有一半来自石油，另一半则来自于丰富的矿石。但是PVC的回收难题和对环境的潜在影响并没有解决，在许多场合对PVC的限用仍然存在。因此，对PVC的应用发展和回收问题，仍然必须加以重视。
技术实现思路
本专利技术提供了一种环保复合工程塑料的制备方法，解决了现有再生工程塑料的上述不足，制备过程环保节能，复合工程塑料力学性能好，耐候性优异。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种环保复合工程塑料的制备方法，包括如下步骤：（1）回收聚氯乙烯材料将废旧聚氯乙烯原料进行破碎处理，采用洗涤剂进行洗涤，随后清水漂洗，采用电磁除铁器进行除铁处理，采用挤出机将塑料原料加热挤出，经切粒机切割后即得再生聚氯乙烯材料；（2）制备复合工程塑料母料以上述再生聚氯乙烯材料、邻苯二甲酸二丙烯酯和聚乙烯酸酯弹性体为基本原料，以二甲苯为溶剂，在架桥剂苯乙烯、丙烯酸和引发剂过氧化苯甲酰的作用下进行反应得到再生工程塑料母料；（3）按照如下重量份配料：上述复合工程塑料母料100-113份高分散纳米碳酸钙1-3份改性抗老化阻燃体系3-5份耐候剂1-3份增塑剂0.5-1.5份抗氧剂1-1.5份光亮剂0.5-1.5份；（4）将上述各种原料在高速混合器中干混3-5分钟，再置于双螺杆挤出机中经熔融挤出、冷却、切粒、包装成品即可；其中，双螺杆挤出机一区温度为150-160℃，二区为170-180℃，三区为185-205℃，四区为180-200℃；五区为200-210℃，停留时间为6-10分钟，压力为15-20Mpa。水冷拉条，将挤出后的塑料条经过水冷槽进行冷却定型；风冷吹干，水冷后的塑料条经过风冷装置，将附着塑料条上的水分吹干；牵引切粒，将吹干后的塑料条送入切料中切成粒状，切粒机的转速为600-800r/min，得到高强度再生工程塑料。优选的，所述复合工程塑料母料采用如下工艺制得：以上述再生聚氯乙烯材料、邻苯二甲酸二丙烯酯和聚乙烯酸酯弹性体为基本原料，以二甲苯为溶剂；所述再生聚氯乙烯材料、邻苯二甲酸二丙烯酯和聚乙烯酸酯弹性体的加入量以重量份计分别为50-70份、35-45份和7-10份，所述溶剂二甲苯的加入量以重量份计为150-180L；按照上述重量配比称取溶剂二甲苯，投入反应釜，加入所述再生聚氯乙烯材料、邻苯二甲酸二丙烯酯和聚乙烯酸酯弹性体，然后进行缓慢搅拌、加热，当温度达到120-135℃时，在保持温度稳定的条件下按顺序加入架桥剂苯乙烯3-4.5重量份和丙烯酸1-3重量份，搅拌使之分散均匀，然后加入引发剂过氧化苯甲酰2-4重量份，在此温度下反应2-3小时，得到反应物料；将得到的反应物料注入提取釜，加入占反应物料重量4-6倍的去离子水，将溶剂二甲苯提取出来，得到晶液混合物；将晶液混合物进行分离，得到晶体，干燥，干燥至晶体含水率小于0.1％，得到复合工程塑料母料。优选的，所述改性抗老化阻燃体系由如下方法制备而成：按质量份数取1-3份纳米高岭土，2-4份质量分数为25-35％的碳酸氢钾水溶液，1.2-1.5份表征参数直径为50-100nm、长度为5-10μm的埃洛石纳米管，1.5-1.8份石墨烯，0.5-0.8份钛白粉，0.5-0.7份月桂胺聚氧乙烯醚，1-1.2份长径比为10-13:1的硅灰石针状纤维，混合均匀，在170-190℃过热蒸汽反应釜内搅拌，汽蒸反应35-50min，在450-480℃真空微波辐射3-5h，然后浸于90-110份质量分数为35％的氨基磺酸溶液真空吸湿处理，吸透后加热至75-85℃超声波分散1-2.5h，再搅拌分散3-5h，取悬浮物；按质量份数将上述获得的3-5份悬浮物微波等离子刻蚀处理25-30min，用50-80份含质量分数3-5％三聚磷酸钾分散液的去离子水在65-75℃下超声波处理15-30min，取上层悬浮物经100-150目过滤，蒸馏水洗涤干净，真空烘干，得到改性抗老化阻燃体系。优选的，在所述步骤（1）中，所述洗涤剂中至少包括有0.01-0.03mol/L的盐酸、0.1-0.3mol/L的醋酸和0.01-0.03mol/L的氟化钠，产生的废水排入污水处理池，所述污水处理池包括有3-5级串联的沉淀池。所述高分散纳米碳酸钙按照以下工艺进行制备：将陈化40-60h后的石灰乳液进行稀释至比重为1.04-1.055，然后将浆液输送至碳化塔，控制石灰乳浆液初始碳酸化温度为20-25℃，通入净化、冷却后的二氧化碳和氮气混合气体，控制混合气体的流量为3-5m³/h，二氧化碳体积含量为35-45%，当反应液pH降到9.0时，加入分散剂，继续通入混合气体直至反应液pH降至7.0，反应完成，控制熟浆比表面积为22-27m2/g；将得到的熟浆输送至表面处理池，控制温度加热至60-75℃，再加入碳酸钙干基质量为1.5-2.5%的饱和脂肪酸盐，搅拌40-60min，完成表面处理后，将碳酸钙浆液按照常规方法依次进行脱水、烘干、粉碎和分级，得到碳酸钙粉体；将得到的碳酸钙粉体输送至表面改性机，控制物料温度为120-135℃，再加入PE蜡与新癸酸缩水甘油酯混合物，其中混合物的加入量为碳酸钙干基重量的1.5-2.5%，搅拌均匀，出料，得到高分散纳米碳酸钙产品。优选的，所述耐候剂包括光稳定剂和紫外线吸收剂，所述光稳定剂和紫外线吸收剂的质量比为1：（1-3）。优选的，所述紫外线吸收剂为UVP-327或ASK-215，所述光稳定剂为炭黑。优选的，所述光亮剂采用聚乙二醇，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。本专利技术提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：（1）采用再生聚氯乙烯材料、邻苯二甲酸二丙烯酯和聚乙烯酸酯弹性体，制成复合工程塑料母料，具有极好的冲击韧性，并且降低了成本；（2）高分散纳米碳酸钙与复合工程塑料母料的分散性和相容性好，改善了复合工程塑料母料的流动性及加工性能，而且赋予工程塑料较好的物理机械性能，进一步提升了韧性；（3）改性抗老化阻燃体系中石墨烯、钛白粉、埃洛石纳米管等阻燃材料与硅灰石针状纤维等抗老化材料，形成复合协同效应，极大提升工程塑料的阻燃性能和抗老化性能；（4）无二次污染、清洁文明生产，用人工少本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环保复合工程塑料的制备方法，包括如下步骤：（1）回收聚氯乙烯材料将废旧聚氯乙烯原料进行破碎处理，采用洗涤剂进行洗涤，随后清水漂洗，采用电磁除铁器进行除铁处理，采用挤出机将塑料原料加热挤出，经切粒机切割后即得再生聚氯乙烯材料；（2）制备复合工程塑料母料以上述再生聚氯乙烯材料、邻苯二甲酸二丙烯酯和聚乙烯酸酯弹性体为基本原料，以二甲苯为溶剂，在架桥剂苯乙烯、丙烯酸和引发剂过氧化苯甲酰的作用下进行反应得到再生工程塑料母料；（3）按照如下重量份配料：上述复合工程塑料母料       100‑113份高分散纳米碳酸钙           1‑3份改性抗老化阻燃体系         3‑5份耐候剂                     1‑3份增塑剂                     0.5‑1.5份抗氧剂                     1‑1.5份光亮剂                     0.5‑1.5份；（4）将上述各种原料在高速混合器中干混3‑5分钟，再置于双螺杆挤出机中经熔融挤出、冷却、切粒、包装成品即可；其中，双螺杆挤出机一区温度为150‑160℃，二区为170‑180℃，三区为185‑205℃，四区为180‑200℃；五区为200‑210℃，停留时间为6‑10分钟，压力为15‑20Mpa；水冷拉条，将挤出后的塑料条经过水冷槽进行冷却定型；风冷吹干，水冷后的塑料条经过风冷装置，将附着塑料条上的水分吹干；牵引切粒，将吹干后的塑料条送入切料中切成粒状，切粒机的转速为600‑800r/min，得到高强度再生工程塑料。...

【技术特征摘要】
1.一种环保复合工程塑料的制备方法，包括如下步骤：（1）回收聚氯乙烯材料将废旧聚氯乙烯原料进行破碎处理，采用洗涤剂进行洗涤，随后清水漂洗，采用电磁除铁器进行除铁处理，采用挤出机将塑料原料加热挤出，经切粒机切割后即得再生聚氯乙烯材料；（2）制备复合工程塑料母料以上述再生聚氯乙烯材料、邻苯二甲酸二丙烯酯和聚乙烯酸酯弹性体为基本原料，以二甲苯为溶剂，在架桥剂苯乙烯、丙烯酸和引发剂过氧化苯甲酰的作用下进行反应得到再生工程塑料母料；（3）按照如下重量份配料：上述复合工程塑料母料100-113份高分散纳米碳酸钙1-3份改性抗老化阻燃体系3-5份耐候剂1-3份增塑剂0.5-1.5份抗氧剂1-1.5份光亮剂0.5-1.5份；（4）将上述各种原料在高速混合器中干混3-5分钟，再置于双螺杆挤出机中经熔融挤出、冷却、切粒、包装成品即可；其中，双螺杆挤出机一区温度为150-160℃，二区为170-180℃，三区为185-205℃，四区为180-200℃；五区为200-210℃，停留时间为6-10分钟，压力为15-20Mpa；水冷拉条，将挤出后的塑料条经过水冷槽进行冷却定型；风冷吹干，水冷后的塑料条经过风冷装置，将附着塑料条上的水分吹干；牵引切粒，将吹干后的塑料条送入切料中切成粒状，切粒机的转速为600-800r/min，得到高强度再生工程塑料。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述复合工程塑料母料采用如下工艺制得：以上述再生聚氯乙烯材料、邻苯二甲酸二丙烯酯和聚乙烯酸酯弹性体为基本原料，以二甲苯为溶剂；所述再生聚氯乙烯材料、邻苯二甲酸二丙烯酯和聚乙烯酸酯弹性体的加入量以重量份计分别为50-70份、35-45份和7-10份，所述溶剂二甲苯的加入量以重量份计为150-180L；按照上述重量配比称取溶剂二甲苯，投入反应釜，加入所述再生聚氯乙烯材料、邻苯二甲酸二丙烯酯和聚乙烯酸酯弹性体，然后进行缓慢搅拌、加热，当温度达到120-135℃时，在保持温度稳定的条件下按顺序加入架桥剂苯乙烯3-4.5重量份和丙烯酸1-3重量份，搅拌使之分散均匀，然后加入引发剂过氧化苯甲酰2-4重量份，在此温度下反应2-3小时，得到反应物料；将得到的反应物料注入提取釜，加入占反应物料重量4-6倍的去离子水，将溶剂二甲苯提取出来，得到晶液混合物；将晶液混合物进行分离，得到晶体，干燥，干燥至晶体含水率小于0.1％，得到复合工程塑料母料。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述改性抗老化阻燃体系由如下方法制备而成：按质量份数取1-3份纳米高岭土，2-4份质量分数为25-35％的碳酸氢钾水溶液，1.2-1.5份表征...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗文平，王厚群，
申请(专利权)人：肇庆汇展塑料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44