一种回收再利用的车用聚丙烯材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种回收再利用的车用聚丙烯材料，其制备原料包括回收聚丙烯树脂、植物纤维、氧化硅螺旋纳米管、硅烷系交联剂以及交联催化剂；其中，植物纤维负载过氧化物引发剂；本发明专利技术还涉及上述聚丙烯材料的制备方法。本发明专利技术的聚丙烯材料及其注塑成品具有良好的力学性能；聚丙烯树脂在过氧化苯甲酰、烯丙基三甲氧基硅烷以及辛酸二丁基锡的作用下，其分子链发生交联，形成网状结构，使其注塑成品的力学性能提高；同时，由于接枝反应就在植物纤维附近发生，故而聚丙烯的网状结构在植物纤维周围形成的程度更高，使植物纤维能更好地融合在聚丙烯基材中，从而更好地发挥了植物纤维的作用，进一步提高了聚丙烯材料注塑成品的力学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种回收再利用的车用聚丙烯材料及其制备方法
本专利技术涉及聚丙烯材料领域，尤其涉及一种回收再利用的车用聚丙烯材料及其制备方法。
技术介绍
随着汽车产业的不断发展，作为重要车用塑料的聚丙烯，其使用量也在不断增长；相应的，废旧的车用聚丙烯材料的处理问题也逐渐凸显；目前相当部分的车用聚丙烯的处理还是以焚烧或者填埋为主，不仅浪费资源，也会对环境产生不良影响；因此将车用聚丙烯材料进行回收再利用，不仅可以提高资源的利用率，而且可以减少环境的污染；但是回收的聚丙烯材料普遍存在力学性能不足的问题。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术的不足，提供一种力学性能好的回收再利用的车用聚丙烯材料及其制备方法。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：提供了一种回收再利用的车用聚丙烯材料，其特征在于：其制备原料包括回收聚丙烯树脂、植物纤维、氧化硅螺旋纳米管、硅烷系交联剂以及交联催化剂；所述植物纤维负载过氧化物引发剂。作为一种优选方案，所述硅烷系交联剂为烯丙基三甲氧基硅烷；所述交联催化剂为辛酸二丁基锡；所述过氧化物引发剂为过氧化苯甲酰。作为一种更优选方案，氧化硅螺旋纳米管为1,2-亚乙基氧化硅螺旋纳米管。作为一种更优选方案，还包括填料、相容剂以及抗氧化剂。作为一种更优选方案，其制备原料包括100质量份的回收聚丙烯树脂、12-24质量份的负载过氧化苯甲酰的植物纤维、15-25质量份的填料、6-12质量份的1,2-亚乙基氧化硅螺旋纳米管、1-3质量份的烯丙基三甲氧基硅烷、0.2-1质量份的辛酸二丁基锡、1-3质量份的相容剂以及0.5-1.5质量份的抗氧化剂。本专利技术还提供了一种制备上述回收再利用的车用聚丙烯材料的方法，其特征在于：包括以下步骤：先将过氧化物引发剂溶于溶剂中，之后将植物纤维浸渍在其中；取出植物纤维后，加热去除溶剂；控制处理后植物纤维增重4-10%；称取除交联催化剂之外的各原料并且混合；将混合物通入挤出机熔融，挤出；称取交联催化剂并在挤出机中段加入；挤出的坯料，冷却，得到成品。作为一种优选方案，所述溶剂为三氯甲烷。作为一种优选方案，所述挤出机为双螺杆挤出机，包括十个工区；所述交联催化剂从挤出机六区加入。作为一种更优选方案，所述挤出机各工区温度不低于180℃，双螺杆转速为250-300rpm。作为一种更优选方案，坯料采用5-25℃的循环水冷却。本专利技术的有益技术效果在于：提供了一种力学性能好的回收再利用的车用聚丙烯材料及其制备方法；本专利技术所制得的聚丙烯材料及其注塑成品具有良好的力学性能；在本专利技术中，聚丙烯树脂和烯丙基三甲氧基硅烷首先在负载在植物纤维上的过氧化苯甲酰的引发下，发生接枝反应；之后在交联催化剂辛酸二丁基锡的作用下，聚丙烯的分子链发生交联，形成网状结构，使聚丙烯复合材料及其注塑成品的力学性能提高；同时，由于接枝反应就在植物纤维附近发生，故而聚丙烯的网状结构在植物纤维周围形成的程度更高，使植物纤维能更好地融合在聚丙烯基材中，从而更好地发挥了植物纤维的作用，进一步提高了聚丙烯材料注塑成品的力学性能。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。实施例1一种回收再利用的车用聚丙烯材料，其由100质量份的回收聚丙烯树脂、16质量份的负载过氧化苯甲酰的植物纤维、20质量份的填料、8质量份的1,2-亚乙基氧化硅螺旋纳米管、2质量份的烯丙基三甲氧基硅烷、1质量份的辛酸二丁基锡、2质量份的相容剂、1质量份的抗氧化剂制备而成。其中：植物纤维为多孔碳纤维，其直径为5-8µm，长度为15-20㎜；植物纤维表面具有很多孔洞，作为过氧化物引发剂的过氧化苯甲酰负载其中。填料为表面被环氧树脂包覆的滑石粉，其粒径为15-35µm，经过环氧树脂的包裹后，滑石粉和聚丙烯基材的相容性更好。1,2-亚乙基氧化硅螺旋纳米管为一种氧化硅螺旋纳米管，其为螺旋结构的中空管，管长3.0-8.0µm，内径50-200nm，且管壁具有多孔结构；该氧化硅螺旋纳米管的加入可以和聚丙烯基材发生一定缠绕，可以提高聚丙烯材料及其注塑产品的力学性能。该氧化硅螺旋纳米管可采用溶胶-凝胶复制法制得。烯丙基三甲氧基硅烷为硅烷系交联剂；辛酸二丁基锡为交联催化剂。相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯；抗氧化剂为受阻酚类抗氧剂。本聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：（1）先将过氧化苯甲酰溶解在三氯甲烷中，之后将植物纤维浸渍在溶液中，使该溶液附着在植物纤维；之后取出，在65℃下将三氯甲烷蒸馏收集回用；控制处理后植物纤维增重6%，即附着在植物纤维表面的过氧化苯甲酰的量为植物纤维自量的6%。（2）按配方称取回收聚丙烯树脂、负载过氧化苯甲酰的植物纤维、填料、1,2-亚乙基氧化硅螺旋纳米管、烯丙基三甲氧基硅烷、相容剂以及抗氧化剂，并混合均匀。（3）将混合物通入双螺杆挤出机中熔融，挤出；熔融时的温度为：一区185℃，二区205℃，三区205℃，四区215℃，五区215℃，六区215℃，七区220℃，八区225℃，九区225℃，十区225℃；双螺杆转速为300rpm；同时按配方称取辛酸二丁基锡并从挤出机六区加入。在熔融过程中，聚丙烯树脂和烯丙基三甲氧基硅烷首先在负载在植物纤维上的过氧化苯甲酰的引发下，发生接枝反应；之后在交联催化剂辛酸二丁基锡的作用下，聚丙烯的分子链发生交联，形成网状结构，使聚丙烯复合材料及其注塑成品的力学性能提高；由于接枝反应就在植物纤维附近发生，故而聚丙烯的网状结构在植物纤维周围形成的程度更高，使植物纤维能更好地融合在聚丙烯基材中，从而更好地发挥了植物纤维的作用，进一步提高了聚丙烯材料注塑成品的力学性能。（4）挤出坯料采用5-25℃的循环水冷却；之后造粒得到回收再利用的车用聚丙烯材料。实施例2一种回收再利用的车用聚丙烯材料，其由100质量份的回收聚丙烯树脂、12质量份的负载过氧化苯甲酰的植物纤维、25质量份的填料、6质量份的1,2-亚乙基氧化硅螺旋纳米管、1质量份的烯丙基三甲氧基硅烷、0.2质量份的辛酸二丁基锡、1质量份的相容剂、0.5质量份的抗氧化剂制备而成。本聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：（1）先将过氧化苯甲酰溶解在三氯甲烷中，之后将植物纤维浸渍在溶液中，使该溶液附着在植物纤维；之后取出，在65℃下将三氯甲烷蒸馏收集回用；控制处理后植物纤维增重10%。（2）按配方称取回收聚丙烯树脂、负载过氧化苯甲酰的植物纤维、填料、1,2-亚乙基氧化硅螺旋纳米管、烯丙基三甲氧基硅烷、相容剂以及抗氧化剂，并混合均匀。（3）将混合物通入双螺杆挤出机中熔融，挤出；熔融时的温度为：一区190℃，二区200℃，三区205℃，四区205℃，五区210℃，六区215℃，七区220℃，八区220℃，九区225℃，十区225℃；双螺杆转速为250rpm；同时按配方称本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种回收再利用的车用聚丙烯材料，其特征在于：其制备原料包括回收聚丙烯树脂、植物纤维、氧化硅螺旋纳米管、硅烷系交联剂以及交联催化剂；所述植物纤维负载过氧化物引发剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种回收再利用的车用聚丙烯材料，其特征在于：其制备原料包括回收聚丙烯树脂、植物纤维、氧化硅螺旋纳米管、硅烷系交联剂以及交联催化剂；所述植物纤维负载过氧化物引发剂。


2.根据权利要求1所述的回收再利用的车用聚丙烯材料，其特征在于：所述硅烷系交联剂为烯丙基三甲氧基硅烷；所述交联催化剂为辛酸二丁基锡；所述过氧化物引发剂为过氧化苯甲酰。


3.根据权利要求2所述的回收再利用的车用聚丙烯材料，其特征在于：氧化硅螺旋纳米管为1,2-亚乙基氧化硅螺旋纳米管。


4.根据权利要求3所述的回收再利用的车用聚丙烯材料，其特征在于：还包括填料、相容剂以及抗氧化剂。


5.根据权利要求4所述的回收再利用的车用聚丙烯材料，其特征在于：其制备原料包括100质量份的回收聚丙烯树脂、12-24质量份的负载过氧化苯甲酰的植物纤维、15-25质量份的填料、6-12质量份的1,2-亚乙基氧化硅螺旋纳米管、1-3质量份的烯丙基三甲氧基硅烷、0.2-1质量份的辛酸二丁基锡、1-3质量份的相容剂以及0.5-1.5质量份的抗氧化剂。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪理文，刘正军，蒋翀，翁永华，
申请(专利权)人：苏州润佳工程塑料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32