一种修复废旧塑料生产垃圾桶力学性能的加工工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种修复废旧塑料生产垃圾桶力学性能的加工工艺，涉及废旧塑料再加工技术领域，具体工艺如下：1）利用腰果壳油对双马来酰亚铵树脂进行改性处理；2）制得多孔碳纳米片；3）将废弃和废旧塑料回收后加工制得废旧PVC母粒；4）将原料共混以及密炼后注塑成型，后经加工组装，即可得到所需的垃圾桶。本发明专利技术通过向塑料体系中引入改性长链双马来酰亚铵树脂以及多孔碳纳米片，利用引入的添加物质对废旧PVC塑料进行修复，从而使得废旧塑料的力学性能得到最大程度的修复，使得废旧塑料的加工制品可以达到类似原生塑料制品的力学性能，从而有助于实现废旧塑料的高效利用。

【技术实现步骤摘要】
一种修复废旧塑料生产垃圾桶力学性能的加工工艺
本专利技术属于废旧塑料再加工
，具体涉及一种修复废旧塑料生产垃圾桶力学性能的加工工艺。
技术介绍
塑料因其优异的性能被广泛用于国民经济的各个领域。塑料制品给人类生活带来便利的同时，也带来了极大的负效应。回收再生造粒为废旧塑料处理提供了一条资源化道路，既减少废旧塑料对环境的污染，又实现能源的再生利用。废旧塑料再生造粒，既不同于就地掺混，也不同于复合改性。它的标准是原位修复，实际上就是以回收塑料为加工主体去实现原生塑料的过程。再生造粒是一种通过造粒工艺将废旧塑料变为颗粒的回收方法。再生颗粒可用于成型加工，制得的产品性能与原产品的性能相差不多，具有很高的经济价值。相比于填埋处理和焚烧处理，再生造粒是真正意义上的资源再生循环利用。在我国，废旧塑料回收造粒技术起步比较早，为资源的再生利用做出了巨大贡献。然而，我国绝大多数企业处于小规模、无序化的生产经营模式，加工过程易产生污水、废料，未经过处理直接排放，造成环境污染，并且我国废旧塑料回收造粒效率低、成本高、工作环境差。再生塑料颗粒的质量和再生塑料制品的性能取决于造粒工艺，寻找一条简单方便、快捷高效、节能环保、经济适用的工艺流程是塑料造粒领域研究的重点。回收塑料只要配方合理、工艺得当，就会制备出类似原声塑料的再生造粒。这种造粒不仅符合生态规律，而且售价较高，市场潜力巨大，可与原生塑料竞争。再生造粒的原料主要是回收的废旧塑料，废弃和/或废旧塑料是塑料加工企业或塑料制备使用之后的废弃物，其可以被重新造粒回用，但由于使用过程中的部分降解和多次加工过程中的高温处理，造成塑料力学性能变差等问题。因此回收的塑料在加工再利用的过程中，需要废弃塑料进行加工处理，使得废弃塑料的性能得到修复，从而使其可以得到更好的利用。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的问题，提供了一种修复废旧塑料生产垃圾桶力学性能的加工工艺。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种修复废旧塑料生产垃圾桶力学性能的加工工艺，具体工艺如下：1）将适量的腰果壳油加入到容器中，在油浴中升温，待温度达到115-120℃时，在搅拌条件下缓慢加入双马来酰亚铵树脂，腰果壳油与双马来酰亚胺的质量比控制在1:1.5-1.8，待物料由深紫红色逐渐变为深棕色液体，继续升温至120-125℃，反应2-3h，待反应结束后，将产物移至烘箱中，在108-113℃下保温处理4-5h，即可得到改性长链双马来酰亚铵树脂；针对回收塑料中含有惰性杂质，这些惰性杂质破坏了塑料体系中的链极性，使得回收塑料表现为硬、脆的缺陷，本专利技术中，通过引入长链型分子的腰果壳油对双马来酰亚铵树脂进行扩链改性处理，从而得到长链型双马来酰亚铵树脂，将得到的改性双马来酰亚铵树脂引入到塑料基体中，长链高分子树脂进入到塑料体系中，可以使惰性杂质表面被润湿包覆，使得硬化杂质失去硬度，从而可以改善回收塑料脆性大的缺陷，从而提高塑料制品的抗冲击性能；2）按照质量体积比为1:20-30g/mL，将称取的尿素溶于去离子水中，加入与尿素等质量的桃胶，静置1-2d待桃胶完全溶胀后用液氮预冻处理1-2h，经-45--55℃冷冻干燥45-50h，然后置于管式炉中，在氮气保护下550-580℃碳化处理1-2h，冷却至室温后得到预炭化产物，将该预炭化产物与氢氧化钾按质量比为1:2-2.5加入到容器中，以100-160r/min搅拌2-3h后放入70-80℃烘箱中过夜烘干，将烘干后的产物转移入坩埚中，在氮气保护下700-720℃活化处理1-2h，冷却后用盐酸进行反复洗涤，再用去离子水洗涤至中性，烘干后得到多孔碳纳米片；本专利技术中，以桃胶作为天然碳源，利用其所含多糖的自模板作用，辅以尿素掺杂一定量的氮含量和溶胀的特点，用氢氧化钾活化制得具有纳米片结构的多孔碳，形成的多孔碳纳米片引入到塑料基体中，可以与塑料基体形成的互穿结构可以起到传递、分散载荷的作用，使得塑料基体由瞬态脆性破坏转变为渐进式韧性破坏，可以显著延长塑料基体的断裂过程，使得塑料基体具有更强的抵抗碎裂的能力，从而可以修复废旧回收塑料的韧性，进一步提高其抗冲击性能，从而使得加工制作的垃圾桶在碰撞中不易破损；3）将废弃和废旧塑料回收后经分选、清洗以及干燥处理，再经初碎以及细碎加工后经双螺杆挤出机，设定双螺杆挤出机的挤出温度为175-185℃，将挤出的废旧PVC母粒在室温条件下放入质量浓度为6.5-7.5%的硬脂酸溶液中浸泡20-30min，过滤洗涤后烘干，得到废旧PVC母粒；4）将废旧PVC母粒加热至135-140℃，持续10-15min，添加适量的填料与多孔碳纳米片，之后缓慢加热至180-185℃，添加适量的碳纤维与玻璃纤维，继续搅拌10-15min后缓慢冷却至室温，再与改性长链双马来酰亚铵树脂以及辅助剂混合后添加到混料机中，在90-100℃和600-800r/min条件下共混20-30min，经开炼机190-200℃密炼40-50min后，加入注塑机中注塑成型，后经加工组装，即可得到所需的垃圾桶。进一步，所述填料为活性碳酸钙、纳米蒙脱土中至少一种；所述填料的添加量为废旧PVC母粒质量的0.5-1.0%；所述多孔碳纳米片的添加量为废旧PVC母粒质量的2-4%；所述碳纤维与玻璃纤维的用量分别占废旧PVC母粒质量的0.3-0.6%以及0.5-0.8%；所述改性长链双马来酰亚铵树脂以及辅助剂的用量分别占废旧PVC母粒质量的3-6%以及2-4%。进一步，所述辅助剂包含的组分按重量分数计如下：抗氧化剂2-3份、增塑剂2-3份、阻燃剂1-2份、热稳定剂2-4份、润滑剂1-3份、偶联剂3-5份。进一步，所述抗氧剂为抗氧剂1010；所述增塑剂为邻苯二甲酸二（2-乙基己）酯、己二酸酯和羟乙基纤维素按质量比2:1:3-3.5混合制备而成；所述阻燃剂为聚磷酸铵、六溴环十二烷以及硼酸锌按质量比为1:2-3:2混合制备而成；所述热稳定剂为钙锌复合稳定剂、复合稀土稳定剂、水滑石中的一种或几种；所述润滑剂为石蜡、PE蜡、OPE蜡中的一种或几种；所述偶联剂为铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂中的一种或几种。本专利技术相比现有技术具有以下优点：针对废旧PVC塑料受光热氧化的影响造成PVC聚合物的氢键力和数目的降低，从而造成废旧PVC塑料抗冲击性能大幅度降低，使得再加工制品无法满足正常使用需求的技术缺陷，本专利技术通过向塑料体系中引入改性长链双马来酰亚铵树脂以及多孔碳纳米片，利用引入的添加物质对废旧PVC塑料进行修复，添加的改性长链双马来酰亚铵树脂可以使塑料体系中的惰性杂质表面被润湿包覆，使得硬化杂质失去硬度，起到软化杂质的作用，从而可以改善回收塑料脆性大的缺陷，从而提高塑料制品的抗冲击性能；添加的多孔碳纳米片可以与塑料基体形成的互穿结构，可以起到传递、分散载荷的作用，使得塑料基体由瞬态脆性破坏转变为渐进式韧性破坏，可以显著延长塑料基体的断裂过程，使得塑料基体具有更强的抵抗碎裂的能力，从而可以修复废旧塑料的韧性，进一步提高其抗冲击性能，从而使得废旧塑料的力学性能得到最大程度的修复本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种修复废旧塑料生产垃圾桶力学性能的加工工艺，其特征在于，具体工艺如下：/n1）将适量的腰果壳油加入到容器中，在油浴中升温，待温度达到115-120℃时，在搅拌条件下缓慢加入双马来酰亚铵树脂，待物料由深紫红色逐渐变为深棕色液体，继续升温至120-125℃，反应2-3h，待反应结束后，将产物移至烘箱中，在108-113℃下保温处理4-5h，即可得到改性长链双马来酰亚铵树脂；/n2）称取适量的尿素溶于去离子水中，加入一定量的桃胶，静置1-2d待桃胶完全溶胀后用液氮预冻处理1-2h，经冷冻干燥后置于管式炉中，在氮气保护下碳化处理1-2h，冷却至室温后得到预炭化产物，将该产物与氢氧化钾按一定的质量比加入到容器中，搅拌2-3h后放入烘箱中过夜烘干，将烘干后的产物转移入坩埚中，在氮气保护下活化处理1-2h，冷却后用盐酸进行反复洗涤，再用去离子水洗涤至中性，烘干后得到多孔碳纳米片；/n3）将废弃和废旧塑料回收后经分选、清洗以及干燥处理，再经初碎以及细碎加工后经双螺杆挤出机，设定双螺杆挤出机的挤出温度为175-185℃，将挤出的废旧PVC母粒在室温条件下放入质量浓度为6.5-7.5%的硬脂酸溶液中浸泡20-30min，过滤洗涤后烘干，得到废旧PVC母粒；/n4）将废旧PVC母粒加热至135-140℃，持续10-15min，添加适量的填料与多孔碳纳米片，之后缓慢加热至180-185℃，添加适量的碳纤维与玻璃纤维，继续搅拌10-15min后缓慢冷却至室温，再与改性长链双马来酰亚铵树脂以及辅助剂混合后添加到混料机中进行共混，经开炼机高温密炼一段时间后，加入注塑机中注塑成型，后经加工组装，即可得到所需的垃圾桶。/n...

【技术特征摘要】
1.一种修复废旧塑料生产垃圾桶力学性能的加工工艺，其特征在于，具体工艺如下：
1）将适量的腰果壳油加入到容器中，在油浴中升温，待温度达到115-120℃时，在搅拌条件下缓慢加入双马来酰亚铵树脂，待物料由深紫红色逐渐变为深棕色液体，继续升温至120-125℃，反应2-3h，待反应结束后，将产物移至烘箱中，在108-113℃下保温处理4-5h，即可得到改性长链双马来酰亚铵树脂；
2）称取适量的尿素溶于去离子水中，加入一定量的桃胶，静置1-2d待桃胶完全溶胀后用液氮预冻处理1-2h，经冷冻干燥后置于管式炉中，在氮气保护下碳化处理1-2h，冷却至室温后得到预炭化产物，将该产物与氢氧化钾按一定的质量比加入到容器中，搅拌2-3h后放入烘箱中过夜烘干，将烘干后的产物转移入坩埚中，在氮气保护下活化处理1-2h，冷却后用盐酸进行反复洗涤，再用去离子水洗涤至中性，烘干后得到多孔碳纳米片；
3）将废弃和废旧塑料回收后经分选、清洗以及干燥处理，再经初碎以及细碎加工后经双螺杆挤出机，设定双螺杆挤出机的挤出温度为175-185℃，将挤出的废旧PVC母粒在室温条件下放入质量浓度为6.5-7.5%的硬脂酸溶液中浸泡20-30min，过滤洗涤后烘干，得到废旧PVC母粒；
4）将废旧PVC母粒加热至135-140℃，持续10-15min，添加适量的填料与多孔碳纳米片，之后缓慢加热至180-185℃，添加适量的碳纤维与玻璃纤维，继续搅拌10-15min后缓慢冷却至室温，再与改性长链双马来酰亚铵树脂以及辅助剂混合后添加到混料机中进行共混，经开炼机高温密炼一段时间后，加入注塑机中注塑成型，后经加工组装，即可得到所需的垃圾桶。


2.如权利要求1所述的一种修复废旧塑料生产垃圾桶力学性能的加工工艺，其特征在于，工艺步骤1）中，所述腰果壳油与双马来酰亚胺的质量比为1:1.5-1.8。


3.如权利要求1所述的一种修复废旧塑料生产垃圾桶力学性能的加工工艺，其特征在于，工艺步骤2）中，所述尿素与去离子水的质量体积比为1:20-30g/mL；所述桃胶与尿素等质量；所述预炭化产物与氢氧化钾的质量比...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭坤，
申请(专利权)人：马鞍山卓凡新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34