本发明专利技术公开了一种改性废旧聚乙烯管道专用料及其制备方法。所述专用料的重量组成为：废旧回收聚乙烯100份、复合增韧改性剂3～30份、无机填料3～5份、交联剂0.02～0.2份、抗氧剂0.05～0.1份、黑色母粒1～7份、消泡剂0.1～0.5份，所述复合增韧改性剂是以废旧轮胎橡胶粉、SBS与LLDPE树脂，以科学合理的比例制得。本发明专利技术利用优化了的复合增韧改性剂，提高复合材料体系中各相关组分的交联度，弥补复合材料体系拉伸强度值，控制改性材料体系的凝胶含量和流动性，达到优化复合材料体系力学性能的目的。本发明专利技术方法操作简单，适应性强，易于工业化生产，不仅降低了生产成本，而且减少了固体废弃物对环境的污染，具有显著的经济效益和社会效益。
【技术实现步骤摘要】
复合增韧改性剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及高分子材料
，更具体地，涉及一种复合增韧改性剂及其制备方法和应用。
技术介绍
随着高新技术在塑料加工业中的广泛应用，塑料工业得到长足的发展。然而，塑料消费量的增大，导致废旧塑料的产生量猛增。由于废旧塑料在自然界中分解或降解速度缓慢，因此，废旧塑料造成巨大的环境污染（即“白色污染”）。此外，随着我国经济的高速发展，小轿车进入千家万户，已成为人们日常生活中的必需品。然而，随着汽车使用时间的延长，废旧轮胎堆积如山，现已成为“黑色污染”的重要来源，为了保护和改善环境，提高资源利用效率，促进循环经济发展，实现可持续发展，废旧塑料的回收再利用已纳入到我国于2009年1月1日起施行的《中华人民共和国循环经济促进法》和2010年颁布的《国家中长期科技发展规划纲要(2006-2020)》中的重要内容。随着废旧塑料垃圾的与日俱增，其危害已引起世界各国的高度重视，并加大了对其研究投入的力度。目前对废旧塑料的处理已基本形成比较有效的4种技术，即焚烧回收能量、掩埋、化学热分解和回收再利用。实践证明，最为适用、应该大力提倡的是回收利用再生技术。在塑料工业中，聚乙烯（PE）产量最大、用途最广、消费量最大。据不完全统计，废旧PE的量占整个废旧塑料量的48%。由于分子结构等原因，废旧PE塑料不能实现自然分解或降解，会对环境造成永久性污染，同时也是对资源的极大浪费。因此，如何解决其对环境的污染，现已成为当今社会亟待解决的问题。废旧回收塑料一般是因为到了使用年限后被丢弃，主要是由于老化（亦称化学老化）导致材料的性能变坏，通常使高分子材料变硬、变脆，导致材料的冲击强度、拉伸强度、伸长率等力学性能的大幅度下降，从而影响高分子材料制品的正常使用。目前，废旧回收PE的一个重要应用的领域是管材，如排水、排污用的双壁波纹管，电力管、通讯管等。通常这些管道是埋在地下，对管材外观要求不高，只要求管材具有一定环刚度和耐磨、耐腐蚀等性能，而对拉伸和弯曲强度的要求较低。因此，利用废旧回收塑料来生产上述管材，不仅在一定程度上解决或缓解“白色污染”问题，具有很好的环境效益和社会效益，而且还能变废为宝，具有很好的经济效益。授权公告号为CN101899178B专利技术专利，公开了一种废旧塑料改性供水管道专用料及制备方法，以乙烯辛烯共聚物（POE）为增韧剂，过氧化二异丙苯为交联剂，通过微交联技术控制改性料的凝胶含量及流动性，同时，加入成核剂，起到控制晶粒尺寸和分布的作用。该方法操作简单，增韧效果较好，但成本较高，不利于其在市场上的推广。授权公告号分别为CN101549535B专利技术专利，公开了利用废旧HDPE塑料制备大口径双壁波纹管的方法。该方法以弹性体POE为改性母料的基体树脂，以片状的PE树脂、纤维状的晶须和球状的碳酸钙填料为复合改性剂，制备出改性母料，并将该改性母料用于对废旧HDPE塑料的改性，制备出波纹管。该方法操作比较简单，但由于改性母料在废旧HDPE塑料的添加量较多才能满足使用的性能要求，导致性价比偏高，难以在市场上得到广泛应用。此外，申请公布号为CN103709485A专利技术专利，公开了一种聚乙烯防腐管道改性再生专用料及其制备方法，增韧剂改为采用乙丙橡胶（EPR）、三元乙丙胶（EPDM）、聚烯烃弹性体（POE）中的一种，然而性价比偏高，因此，也有一定的局限性。价格便宜、品质优良的新型增韧剂的研发在改性再生专用料的生产制备中起着重要的作用。目前相关研究成果比较少见，未见采用热塑性丁苯橡胶（SBS）作为原料之一制备新型增韧剂以及应用于制备废旧聚乙烯增韧改性再生专用料的技术报道。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对现有用于管道的废旧聚乙烯增韧改性再生专用料的技术不足，提供一种用于管道的废旧聚乙烯增韧改性再生专用料，充分不仅获得了一种品质优良的新型专用料，而且降低了生产成本，减少了固体废弃物对环境的污染。本专利技术要解决的另一技术问题是提供所述用于管道的废旧聚乙烯增韧改性再生专用料的制备方法。本专利技术的目的通过以下技术方案予以实现：提供一种复合增韧改性废旧HDPE管道专用料，由以下重量份的组分制得：废旧回收聚乙烯100份；复合增韧改性剂3～30份；无机填料3～5份；交联剂0.02～0.2份；抗氧剂0.05～0.1份；色母粒1～7份；消泡剂0.1～0.5份；所述废旧回收聚乙烯（HDPE）采用粒料，是通过回收的HDPE水口料及其制品，经清洗、破碎、烘干、造粒而成，可在常规市场购买获得。优选地，所述无机填料选用硬石膏粉，本专利技术充分发挥硬石膏粉在亚微观结构上具有纤维状的纹理结构的特点，在本专利技术复合材料体系中可以起到很好的增强或补强作用；同时，还能很好地起到异相成核剂的作用，通过控制废旧HDPE晶粒的大小与结晶度，达到优化材料体系的力学性能的目的；此外，它的合理加入，不仅降低材料体系的成本，还可解决因收缩问题所导致的制件尺寸稳定性不佳的技术瓶颈。进一步优选地，所述硬石膏粉的颗粒大小为800～2000目。优选地，所述交联剂选用过氧化二异丙苯（DCP）、过氧化苯甲酰（BPO）中的一种，利用其分解在POE、LLDPE树脂以及废旧HDPE表面能产生自由基，实现三者之间形成微交联，进而达到补强的目的，由此还改善了各组分的相容性。另外，可以控制改性料的凝胶含量和流动性，进而起到改善加工过程流动性的目的。优选地，所述抗氧剂选用受阻酚类抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，商品名为抗氧剂1010。本专利技术中，抗氧剂主要用于减缓复合材料在加工过程中的老化现象，提高材料的稳定性能。所述色母粒和消泡剂参照本
常规，优选地，本专利技术选用黑色的色母粒粒料；所述消泡剂选用有机硅消泡剂。本专利技术采用一种优化的复合增韧改性剂。所述复合增韧改性剂由以下重量份数的各组分制备得到：废旧轮胎胶粉10～50份；热塑性丁苯橡胶（SBS）10～50份；聚乙烯树脂20～50份；增溶剂0.3～2份。所述废旧轮胎胶粉，可由车用废旧轮胎经粉碎获得，也可以经常规市购获得。优选所述废旧轮胎胶粉的粒径为100～200目。用于制备本专利技术所述复合增韧改性剂时其用量所占重量份数进一步优选为25～40份。其中，所述热塑性丁苯橡胶（SBS）的用量所占重量份数为30～45份。其苯乙烯含量为20～40%范围。优选地，所述聚乙烯树脂选用低密度聚乙烯树脂（LLDPE），是PE的主要品种之一。本专利技术采用合理比例的聚乙烯树脂（LLDPE），在配伍中发挥其结构和具有较高的熔体流动指数（MI）的特点，产生协同的增韧作用。进一步优选地，用于制备本专利技术所述复合增韧改性剂时，所述聚乙烯树脂（LLDPE）的用量所占重量份数优选为25～40份。本专利技术将废旧轮胎橡胶粉、SBS与LLDPE树脂，以科学合理的比例组成复合增韧改性剂，一方面利用废旧轮胎橡胶粉与POE形成的协同增韧作用，产生优良的增韧效果，同时还降低了本材料体系的成本，具有良好的性价比；另一方面，LLDPE树脂的加入，能显著改善复合增韧改性剂与废旧HDPE基体的相容性，还因其具有较高的MI，可以改善HDPE改性再生料的加工流动性能。进一步地，本专利技术通过精确确定增溶剂的使用比例，使本专利技术上述组合获得更佳技术效果，用于制备本专利技术所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种复合增韧改性废旧HDPE管道专用料，其特征在于，是由以下重量份的组分制得：废旧回收聚乙烯 100份；复合增韧改性剂 3～30份；无机填料 3～5份；交联剂 0.02～0.2份；抗氧剂 0.05～0.1份；色母粒 1～7份；消泡剂 0.1～0.5份；其中，所述的复合增韧改性剂，由以下重量份数的各组分制备得到：废旧轮胎胶粉 10～50份；热塑性丁苯橡胶 10～50份；聚乙烯树脂 20～50份；增溶剂 0.3～2份。
【技术特征摘要】
1.一种复合增韧改性废旧HDPE管道专用料，其特征在于，是由以下重量份的组分制得：废旧回收聚乙烯100份；复合增韧改性剂3～30份；无机填料3～5份；交联剂0.02～0.2份；抗氧剂0.05～0.1份；色母粒1～7份；消泡剂0.1～0.5份；其中，所述的复合增韧改性剂，由以下重量份数的各组分制备得到：废旧轮胎胶粉10～50份；热塑性丁苯橡胶10～50份；聚乙烯树脂20～50份；增溶剂0.3～2份。2.根据权利要求1所述复合增韧改性废旧HDPE管道专用料，其特征在于，所述无机填料为硬石膏粉；所述交联剂为过氧化二异丙苯或过氧化苯甲酰；所述抗氧剂选用受阻酚类抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯；所述色母粒为黑色的色母粒粒料；所述消泡剂为有机硅消泡剂。3.根据权利要求1所述复合增韧改性废旧HDPE管道专用料，其特征在于，所述硬石膏粉的颗粒大小为800～2000目。4.根据权利要求1所述复合增韧改性废旧HDPE管道专用料，其特征在于，所述废旧轮胎胶粉的粒径为100～200目。5.根据权利要求1所述复合增韧改性废旧HDPE管道专用料，其特征在于，所述聚乙烯树脂为低密度聚乙烯树脂。6.根据权利要求1所述复合增韧改性废旧HDPE管道专用料，其特征在于，所述增溶剂为型号K10H的环烷油、三元乙丙橡胶用石蜡油或弹性体专用白油中的一种或几种的混合物。7.权利要求1至6任一项所述复合增韧改性废旧HDPE管道专用料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.将废旧HDPE粒料烘干...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈宪宏，胡益兴，
申请(专利权)人：陈宪宏，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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