一种用于制备PE波纹管的改性再生专用料及其制备方法技术

本发明专利技术属于高分子材料领域，具体涉及一种用于制备PE波纹管的改性再生专用料及其制备方法。所述再生专用料包括以下组分：HDPE吹塑级低融指粉碎料，HDPE管材级低融指粉碎料，HDPE吹塑级中融指粉碎料，LDPE薄膜级高融指颗粒，HDPE管材级超低融指粉碎料，蒙脱土和黑色母；本申请提供的PE波纹管‑管材用改性再生专用料实现了废旧聚乙烯的再生利用，该再生专用料性能高、品质好、添加剂少、能最大程度利用废旧聚乙烯；并且制备方法简单、易控。

【技术实现步骤摘要】
一种用于制备PE波纹管的改性再生专用料及其制备方法
本专利技术属于高分子材料领域，具体涉及一种用于制备PE波纹管的改性再生专用料及其制备方法。
技术介绍
聚乙烯(polyethylene)简称PE，是以乙烯为单体，经多种工艺方法生产的一类具有多重结构和性能的通用热塑性树脂，具有优良的耐低温性能，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的腐蚀，是塑料工业中产量最大、用途最广、消费量最大的一类物质。正因如此，产生的废旧聚乙烯的数量也是非常巨大的，聚乙烯由于分子结构等原因，在自然环境中很难降解，对环境造成非常严重的污染，而对于废旧聚乙烯的回收途径主要有：掩埋、焚烧和再生利用。其中，掩埋和焚烧会产生造成土壤结构破坏、土壤板结、产生有毒有害气体等二次污染，还会造成资源的极大浪费，再生利用则在很大程度上保护环境、节约能源。目前，关于废旧聚乙烯的回收利用，有许多研究，再生利用包括直接再生利用和改性再生利用，直接利用是指将废旧聚乙烯经过清洗、破碎等工艺后，混入一定量的助剂，进行塑化加工成型，或者通过造粒后加工成制品。如中国专利CN103029230B提供了一种管道专用HDPE再生专用料的制备方法，该方法将不同种类的HDPE回收料通过搅拌机预混获得预混料，并加入硫化剂，充分混合后，加热到190度使预混料完全塑化，在添加成核剂切粒成型。但是，废旧塑料过使用后，发生了一定程度的老化，即降解或交联，同时由于加工助剂的迁移，都会导致废旧塑料的力学性能及其他性能比较低。所以直接再生利用的产品性能及档次较低，应用面也窄，因此改性再生利用是废旧塑料回收利用的最好途径。改性再生利用是通过物理改性或化学改性使力学性能、使用性能达到应用要求，可以将集中聚合物在相容剂的作用下混合，使其结构和分子间作用力发生变化，即合金化，从而使得再生材料兼有很多优良的性能。如中国专利申请CN106046537A公开了一种再生HDPE相容改性再生PP排水波纹管专用料，该专用料包括：PP管材再生专用料、HDPE管材再生专用料、增刚母料、相容改性剂和加工助剂；通过分别将废旧的PP管材和废旧的HDPE管材分拣、破碎、清洗、脱水、脱灰后挤出造粒制备得PP管材再生专用料和HDPE管材再生专用料，然后按配方称取所述各组分原料通过高混搅拌机混合均匀，然后通过双螺杆挤出机挤出并造粒。但是对于改性过程中使用较多的相容改性剂或者加工助剂，它们在使用过程中会有一定程度的迁移，也会降低材料的性能。现有技术中制备的再生专用料往往存在着力学性能不如新料，并且很难单独用再生专用料或大量再生专用料生产品质高的产品，缺少合适的改性剂等问题，而且再生专用料制备过程中的加入的添加剂较多，制备工艺大多采用简单的混合熔融制粒，因此产品的品质如色泽、均匀度、光滑度、灰度、拉伸强度、熔体流动速率等都不太理想。因此研究出高性能、高品质、添加剂少、能最大程度利用废旧聚乙烯的再生专用料是非常必须的，研究出能够使得再生专用料品质、性能高的制备工艺具有重大的意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述缺陷，提供一种用于制备PE波纹管的改性再生专用料及其制备方法。该再生专用料性能高、品质好、添加剂少、能最大程度利用废旧聚乙烯；并且制备方法简单、易控。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种用于制备PE波纹管的改性再生专用料，包括以下组分：HDPE吹塑级低融指粉碎料，HDPE管材级低融指粉碎料，HDPE吹塑级中融指粉碎料，LDPE薄膜级高融指颗粒，HDPE管材级超低融指粉碎料，蒙脱土和黑色母。进一步，按重量份数计，包括：HDPE吹塑级低融指粉碎料10-20份，HDPE管材级低融指粉碎料12-30份，HDPE吹塑级中融指粉碎料28-70份，LDPE薄膜级高融指颗粒2-10份，HDPE管材级超低融指粉碎料2-8份，蒙脱土5-8份，黑色母1-2份。进一步，上述HDPE吹塑级低融指粉碎料的熔体流动速率为0.2-0.5g/10min；HDPE管材级低融指粉碎料的熔体流动速率为0.3-0.8g/10min；HDPE吹塑级中融指粉碎料的熔体流动速率为1.8-2.3g/10min；LDPE薄膜级高融指颗粒的熔体流动速率为2.7-3.4g/10min；HDPE管材级超低融指粉碎料的熔体流动速率小于0.1g/10min。进一步，上述蒙脱土为有机改性蒙脱土。更进一步，上述有机改性蒙脱土的有机改性剂选自表面活性剂和聚合物单体中的一种。优选地，有机改性蒙脱土为甜菜碱改性蒙脱土。进一步，上述黑色母的炭黑含量为30-45％。进一步，PE波纹管-管材用改性再生专用料的熔体流动速率为1.1-1.8g/10min，断裂伸长率＞300％，拉伸强度>18.5MPa。本申请还提供一种用于制备PE波纹管的改性再生专用料的制备方法，包括以下步骤：(1)按重量份计取各组分进行备料；(2)将HDPE吹塑级低融指粉碎料，HDPE管材级低融指粉碎料，HDPE吹塑级中融指粉碎料，LDPE薄膜级高融指颗粒，HDPE管材级超低融指粉碎料和黑色母投入搅拌机进行充分混合；(3)造粒机预热好后，用喂料机将好的原料投入造粒机器进行加热熔融；(4)熔融料经螺杆挤出，经过热切机切出成颗粒，得的初级再生颗粒；(5)将蒙脱土和初级再生颗粒充分混合，加入造粒机，熔融挤出后，经过热切机切出成颗粒，即得PE波纹管-管材用改性再生专用料。进一步，步骤(3)中，造粒温度为170-220℃。进一步，步骤(5)中，造粒温度为180-240℃。本申请技术方案采用不同熔体流动速率的回收料和填充剂进行合理的搭配的特定的生产工艺，制备出的高性能、高品质、添加剂少、能最大程度利用废旧聚乙烯的PE波纹管再生专用料。熔体流动速率不同的聚乙烯在共混时往往存在混合不均的问题，本申请通过大量研究将不同熔体流动速率的高密度聚乙烯和低密度聚乙烯进行特定的搭配恰好避免了熔体流动速率的差异导致的混合不均匀的问题，使废旧料的优劣互补，协同作用达到更好的效果；将黑色母和蒙脱土作为填充剂，是因为黑色母的炭黑在再生专用料体系中可以起到抗老化和和补强增韧的双重作用，但是增加的效果不大，而且黑色母与废料的相容性是非常重要且不容易解决的问题，因此本申请只加入了极少量的黑色母用作为颜料调节再生专用料的整体颜色；蒙脱土虽然也是一种聚乙烯改性剂，但是在回收料中添加蒙脱土制备再生专用料的研究非常少，而且成功率低，蒙脱土作为填充剂可以提高聚乙烯的物性，如拉伸、弯曲强度、抗冲击、热变形温度，本申请研究发现，单独加入蒙脱土可以增加再生专用料的光降解稳定性增加，但是拉伸性能的改变不大，单独加入黑色母，拉伸强度和断裂伸长率都有一定的增加，然而，当蒙脱土和黑色母共同加入时，发现再生专用料的抗老化性能、拉伸强度和断裂伸长率明显升高。除此之外，本申请采用分次加入和两次成型的造粒工艺，这样可以在非常大的程度上保证不同组分之间的混合均匀度，从而保证了再生专用料的质量问题，避免了出现再生专用料熔体流动速率忽高忽低对的问题。本申请的原料选取、组分含量、混合方法、反应温度等，都是经过长期复杂的实验得到的，是上述众多因素的协同作用共同支撑起本专利技术的有益效果。综上，本申请具有如下优点：(1)无大量助剂加入，避免了使用一段时间后加工助剂的游离迁移导致的性能降低本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制备PE波纹管的改性再生专用料，其特征在于，包括以下组分：HDPE吹塑级低融指粉碎料，HDPE管材级低融指粉碎料，HDPE吹塑级中融指粉碎料，LDPE薄膜级高融指颗粒，HDPE管材级超低融指粉碎料，蒙脱土和黑色母。

【技术特征摘要】
1.一种用于制备PE波纹管的改性再生专用料，其特征在于，包括以下组分：HDPE吹塑级低融指粉碎料，HDPE管材级低融指粉碎料，HDPE吹塑级中融指粉碎料，LDPE薄膜级高融指颗粒，HDPE管材级超低融指粉碎料，蒙脱土和黑色母。2.根据权利要求1所述的再生专用料，其特征在于，按重量份数计，包括：HDPE吹塑级低融指粉碎料10-20份，HDPE管材级低融指粉碎料12-30份，HDPE吹塑级中融指粉碎料28-70份，LDPE薄膜级高融指颗粒2-10份，HDPE管材级超低融指粉碎料2-8份，蒙脱土5-8份，黑色母1-2份。3.根据权利要求1所述的再生专用料，其特征在于，所述HDPE吹塑级低融指粉碎料的熔体流动速率为0.2-0.5g/10min；HDPE管材级低融指粉碎料的熔体流动速率为0.3-0.8g/10min；HDPE吹塑级中融指粉碎料的熔体流动速率为1.8-2.3g/10min；LDPE薄膜级高融指颗粒的熔体流动速率为2.7-3.4g/10min；HDPE管材级超低融指粉碎料的熔体流动速率小于0.1g/10min。4.根据权利要求1所述的再生专用料，其特征在于，所述蒙脱土为有机改性蒙脱土。5.根据权利要求4所述的再生专用料，其特征在于，所述有机改性蒙...

【专利技术属性】
技术研发人员：武文，
申请(专利权)人：连云港大吉塑业有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32