一种多组分复合改性剂的制备方法及其应用技术

本发明专利技术属于高分子复合材料领域，提供了一种废旧回收聚乙烯塑料用多组分复合改性剂，该复合改性剂由5~40份废旧轮胎胶粉、5~40份SBS、5~40份热塑性弹性体、10~50份聚乙烯树脂、5~30份PA6、1~10份增容剂、0.5~3份增溶剂组成，当用其作为废旧聚乙烯塑料的改性剂时，可使废旧回收塑料的抗冲强度显著提高，抗拉强度下降幅度很小，经改性后的废旧聚乙烯塑料，具有良好的性价比，可以应用于电力管、通讯管和排水、排污用的双壁波纹管等的基础材料。

Preparation and application of a multi-component composite modifier

【技术实现步骤摘要】
一种多组分复合改性剂的制备方法及其应用
本专利技术属于高分子复合材料
，具体涉及一种多组分复合改性剂的制备方法和应用。
技术介绍
随着塑料消费量的增大,致使废旧塑料的产生量猛增，因其在自然界中分解速度慢,造成环境污染，已引起世界各国政府的高度重视。据统计,废旧塑料中废旧聚乙烯(PE)占总量约48％。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PE，通常是PE制品到了使用年限后,因老化导致其冲击强度、拉伸强度等力学性能的大幅度下降，外观表现为变硬，变脆等现象。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。因此,利用废旧回收PE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,而且还能变废为宝,具有很好的经济效益。申请公布号为CN106700192A专利技术专利,公开了一种废旧聚乙烯组合物及其制备方法。该方法以聚乙烯瓶盖料为主要原料，同时掺混高分子量的聚乙烯中空料以及加工助剂和交联剂，从而获得具有高断裂伸长率以及良好加工性能的废旧聚乙烯组合物。但由于在该方法中废旧聚乙烯料用量较大，所以该组合物的力学性能相对较差。授权公告号为CN103709485B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。该方法的主要原料为聚乙烯以及增韧剂，增韧剂采用乙丙橡胶(EPR)、聚烯烃弹性体(POE)中的一种。该方法虽然可以使聚乙烯防腐改性管道再生料具有良好的韧性，但是会一定程度的降低其强度，同时该方法的性价比低,因此,不利于其在市场上的推广。申请公布号为CN106750781A专利技术专利,公开了一种采用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性废旧聚乙烯的塑料粒子及制备方法。该方法中仅采用SBS来改性废旧聚乙烯的塑料，不可避免地导致改性废旧聚乙烯塑料粒子的综合力学性能偏差，从而限制了其应用。因此,研发品质优良、价格适宜的新型复合改性剂用于提高废旧回收PE的综合性能是非常必要的。
技术实现思路
本专利技术针对现有用于生产管道的废旧聚乙烯再生专用料过程中技术上的不足，旨在提供一种可很好地应用于改性废旧聚乙烯过程中在拉伸强度下降很小的情况，能显著提高其抗冲性能的多组分复合改性剂，该多组分复合改性剂充分利用废旧轮胎粉的特性，不仅具有优良的增韧改性功效、生产成本低、性价比高，而且有利于减少固体废弃物对环境的污染。本专利技术要解决的一技术问题是提供所述多组分复合改性剂的制备方法。本专利技术要解决的另一技术问题是提供所述多组分复合改性剂在回收聚乙烯中的应用。本专利技术的目的通过以下技术方案实现：提供一种多组分复合改性剂其原料组分和重量份组成为：进一步地，优选多组分复合改性剂其原料组分和重量份组成为：所述废旧轮胎胶粉粒径为50～200目的胶粉。进一步优选废旧轮胎胶粉粒径为55～90目。所述SBS为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，优选产品型号为YH-792。所述POE为热塑性弹性体为乙烯和辛烯的高聚物，优选产品型号为Engage8150。所述尼龙6为高熔指尼龙6，其熔指为：～。所述聚乙烯树脂为低密度聚乙烯，优选产品型号DFDA7042。所述硬石膏粉粒径为1000～200目。进一步地，优选硬石膏粉粒径为800～220目，优选600～300目。所述增溶剂为K10H环烷油、弹性体专用白油中的一种或两种的混合物。所述增容剂为马来酸酐接枝的高密度聚乙烯、马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯(EVA-MA)、马来酸酐接枝线性低密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯中的一种或多种，其接枝率为0.5～10％；进一步地优选所述增容剂为马来酸酐接枝的高密度聚乙烯，接枝率为1％。多组分复合改性剂的制备方法包括以下制备步骤：S1.将废旧轮胎胶粉、SBS、聚乙烯树脂、尼龙6、硬石膏粉均应经过烘干除水处理。S2.将烘干后的废旧轮胎粉放入高速混合机中，将增溶剂喷洒到废旧轮胎胶粉表面并混合均匀，放置1天后备用。S3.将步骤S1中的尼龙6、聚乙烯树脂加入高速混合机中，并将增溶剂喷洒到物料表面；接着将步骤S2中的废旧轮胎粉和步骤S1中的硬石膏粉、SBS加入高速混合机中将增容剂喷洒到高速混合机中物料的表面，混合均匀后备用。S4.多组分复合改性剂的制备:将步骤S3所得的物料加入到双螺杆挤出机中熔融挤出，造粒，烘干后即得多组分复合改性剂。进一步地，所述步骤S2中所述增溶剂用量为废旧胶粉重量的1～10％，优选2％。进一步地，所述步骤S3中所述增溶剂用量为PA6与聚乙烯树脂总重量的0.5～5％，优选1％；所述增容剂的用量为高速混合机中总固体重量的0.05～3％，优选0.1％。所述双螺杆挤出机的工艺参数为：主机频率为80～100r/min，喂料频率为40～60r/min，挤出机各段温度分别为1区温度190℃、2区温度200℃、3区温度210℃、4区温度215℃、5区温度215℃、6区温度210℃、7区温度210℃，机头温度为215℃。进一步地，优选双螺杆挤出机的工艺参数为：主机频率为95r/min，喂料频率为50r/min。本专利技术的有益效果是:(1)本专利技术采用废旧轮胎胶粉为主要原料，提供了一种多组分复合改性剂，其中采用的废旧轮胎橡胶粉，是由车用废旧轮胎经粉碎获得，市场上能常规购买到，由于废旧轮胎胶粉价格低廉，降低了材料体系的生产成本，同时其也是重要的黑色污染源之一，本专利技术利用其制备得到一种新的改性剂，不仅能降低材料体系的成本，变废为宝，转变经济增长方式，有利于发展循环经，而且还能起到节约资源，保护生态环境的目的。由于这些胶粉来自车用轮胎，是橡胶部分交联的产物,而交联后的橡胶通常难以溶解，因此，本专利技术提供了一种优选的制备所述多组分复合改进剂的方法，具体是通过合理溶胀，使其恢复部分弹性，溶胀后的胶粉，在双螺杆挤出机强剪切力作用下，硫化交联键也被部分打断，因此，胶粉的弹性获得了进一步的恢复或释放，同时还使其表面活性有一定程度的提高，从而起到了改善其与基体材料的界面结合力的作用。在此基础上，本专利技术利用废旧轮胎橡胶粉、SBS、POE、LLDPE树脂以及PA6构成主要原料组合，利用这些主要成分之间的协同效应，显著提高废旧HDPE的抗冲击韧性的同时减少了其拉伸以及弯曲强度的降低。其中，LLDPE除了起到复合增韧的效果外，由于其具有较高的熔体流动指数，因此，在本专利技术多组分复合改进剂的各种应用中，还能改善整体材料体系的加工性能的作用。另外，由于其与废旧HDPE基体材料结构相同，因此，使多组分复合改性剂与废旧HDPE有良好的相容性，保障本专利技术多组分复合改进剂获得意想不到的应用效果。其中，PA6作为本专利技术所述多组分复合改性剂的主要组分，具有高熔指、低熔点的特点。其作为改性剂的增强组分，在合理比例CPE增容剂的的辅助下，与改性剂的其它组分可以良好的相容，从而起到改善改性剂强度的效果。同时利用其高熔指、低熔点的特点本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多组分复合改性剂，其特征是，其原料组分和重量份组成为：/n废旧轮胎胶粉 5~30份；/nSBS 5~40份；/nPOE 5~40份；/nPA6 5~30份；/n聚乙烯树脂 10~50份；/n硬石膏粉 0~10份；/n增溶剂 0.5~3份；/n增容剂 1~10份。/n

【技术特征摘要】
1.一种多组分复合改性剂，其特征是，其原料组分和重量份组成为：
废旧轮胎胶粉5~30份；
SBS5~40份；
POE5~40份；
PA65~30份；
聚乙烯树脂10~50份；
硬石膏粉0~10份；
增溶剂0.5~3份；
增容剂1~10份。


2.根据权利要求1所述的多组分复合改性剂，其特征在于，所述废旧轮胎胶粉粒径为50～200目的胶粉。


3.根据权利要求1所述的多组分复合改性剂，其特征在于，所述SBS为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，所述POE为热塑性弹性体为乙烯和辛烯的高聚物，所述聚乙烯树脂为低密度聚乙烯。


4.根据权利要求1所述的多组分复合改性剂，其特征在于，所述尼龙6为高熔指尼龙6。


5.根据权利要求1所述的多组分复合改性剂，其特征在于，所述硬石膏粉，其粒径为1000～200目。


6.根据权利要求1所述的多组分复合改性剂，其特征在于，所述增溶剂为K10H环烷油、弹性体专用白油中的一种或两种的混合物。


7.根据权利要求1所述的多组分复合改性剂，其特征在于，所述增容剂为马来酸酐接枝的高密度聚乙烯、马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯（EVA-...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢建籓，谢霖东，
申请(专利权)人：株洲飞马橡胶实业有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43