一种环保高韧性聚丙烯塑料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种环保高韧性聚丙烯塑料及其制备方法，本发明专利技术的制备方法在蓖麻油改性超支化聚氨酯中引入丙烯酸双键，其在加工过程中，可与丙烯酰胺基甲基取代纤维素酯聚合物交联反应，形成网络结构，从而提高塑料体系的拉伸模量、强度，以及热变形温度，增强填料具有优良的相容性，而且能够与聚丙烯分子链发生相互作用，增强填料与基体的作用力，从而提高制备得到的环保高韧性聚丙烯塑料的韧性，同时制备聚丙烯塑料的原料环保，根据GB/T9341‑2008测定，该环保高韧性聚丙烯塑料的弯曲模量为1538‑1603MPa。

【技术实现步骤摘要】
一种环保高韧性聚丙烯塑料及其制备方法
本专利技术涉及塑料制备
，具体涉及一种环保高韧性聚丙烯塑料及其制备方法。
技术介绍
聚丙烯简称PP，是一种无色、无臭、无毒、半透明固体物质。聚丙烯是一种性能优良的热塑性合成树脂，为无色半透明的热塑性轻质通用塑料。现有的聚丙烯塑料的韧性不强，在现有聚丙烯塑料的生产过程中，塑料母粒挤出后通常会进行水冷，现有的水冷设备无法控制每次水冷的塑料母粒数量，同时塑料母粒进出冷却水槽不方便，在水冷后通常会进行直接烘干处理，导致塑料木料表面残留的水渍直接蒸发，会造成水资源的浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种环保高韧性聚丙烯塑料及其制备方法，解决以下技术问题：(1)在蓖麻油改性超支化聚氨酯中引入丙烯酸双键，其在加工过程中，可与丙烯酰胺基甲基取代纤维素酯聚合物交联反应，形成网络结构，从而提高塑料体系的拉伸模量、强度，以及热变形温度，增强填料具有优良的相容性，而且能够与聚丙烯分子链发生相互作用，增强填料与基体的作用力，从而提高制备得到的环保高韧性聚丙烯塑料的韧性，根据GB/T9341-2008测定，该环保高韧性聚丙烯塑料的弯曲模量为1538-1603MPa；(2)将塑料母粒倒入冷却设备的储料斗内，部分塑料母粒通过储料斗进入下料斗内，冷却时，开启驱动电机，驱动电机输出轴带动驱动杆转动，驱动杆带动两个旋接片转动，旋接片通过旋转拉杆带动斗门旋转，斗门打开，塑料母粒下落至水平上料槽上，开启平移电机，平移电机输出轴带动滚珠丝杠转动，滚珠丝杠带动冷却水槽朝向水平上料槽移动，周转筒内壁顶部的冷却筒与水平上料槽相接触，开启推料气缸，推料气缸活塞杆推动推料板，推料板将塑料母粒推至冷却筒内，而后推料气缸活塞杆收缩，开启周转电机，周转电机输出轴带动齿轮转动，齿轮配合齿环带动周转筒转动，周转筒带动装有塑料母粒的冷却筒下降至冷却水槽内，冷却水槽内的冷却水对塑料母粒进行冷却，而后装有塑料母粒的冷却筒上升至顶部，平移电机输出轴反向转动，冷却筒与出料筒相接触，推料板将冷却筒内的塑料母粒推入出料筒内，而后安装气缸活塞杆推动筒套，筒套带动出料筒旋转，出料筒内的塑料母粒滑落至收料箱内的滤水网上，通过下料斗的设计，该冷却设备可以控制每次塑料母粒冷却的数量，通过周转筒的设计，使得冷却筒可以在冷却水槽内循环升降，可以满足持续的塑料母粒冷却，同时冷却前后的塑料母粒进出冷却水槽方便；(3)塑料母粒表面的水通过滤水网的过滤流至收料箱底部，冷却泵将收料箱内的水抽取至回流通道内，过滤网对水中的杂质过滤，冷却泵将过滤后的水输送至冷却水槽内，取出收料箱内冷却后的塑料母粒，烘干后得到种环保高韧性聚丙烯塑料，通过以上结构设置，塑料母粒冷却后表面的水可以循环输送至冷却水槽内，进行循环的冷却，避免出现水资源浪费的情况。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种环保高韧性聚丙烯塑料，由下述重量份原料制备得到：聚丙烯100-110份，增强填料15-20份，蓖麻油改性超支化聚氨酯20-30份，抗氧剂1-2份，润滑剂2-4份；其中，该环保高韧性聚丙烯塑料通过下述步骤制备得到：步骤一：将聚丙烯、增强填料、蓖麻油改性超支化聚氨酯、抗氧剂、润滑剂放入高速混炼机高速转动，混合均匀，得到混合料；步骤二：将混合料加入双螺杆挤出机，温度控制在180-200℃，挤出得到塑料母粒；步骤三：将塑料母粒倒入冷却设备的储料斗内，部分塑料母粒通过储料斗进入下料斗内，冷却时，开启驱动电机，驱动电机输出轴带动驱动杆转动，驱动杆带动两个旋接片转动，旋接片通过旋转拉杆带动斗门旋转，斗门打开，塑料母粒下落至水平上料槽上，开启平移电机，平移电机输出轴带动滚珠丝杠转动，滚珠丝杠带动冷却水槽朝向水平上料槽移动，周转筒内壁顶部的冷却筒与水平上料槽相接触，开启推料气缸，推料气缸活塞杆推动推料板，推料板将塑料母粒推至冷却筒内，而后推料气缸活塞杆收缩，开启周转电机，周转电机输出轴带动齿轮转动，齿轮配合齿环带动周转筒转动，周转筒带动装有塑料母粒的冷却筒下降至冷却水槽内，冷却水槽内的冷却水对塑料母粒进行冷却，而后装有塑料母粒的冷却筒上升至顶部，平移电机输出轴反向转动，冷却筒与出料筒相接触，推料板将冷却筒内的塑料母粒推入出料筒内，而后安装气缸活塞杆推动筒套，筒套带动出料筒旋转，出料筒内的塑料母粒滑落至收料箱内的滤水网上，塑料母粒表面的水通过滤水网的过滤流至收料箱底部，冷却泵将收料箱内的水抽取至回流通道内，过滤网对水中的杂质过滤，冷却泵将过滤后的水输送至冷却水槽内，取出收料箱内冷却后的塑料母粒，烘干后得到种环保高韧性聚丙烯塑料。进一步的，蓖麻油改性超支化聚氨酯由下述重量份原料制备得到：小分子多元醇0.3-0.7份、二羟基酸5.5-11.7份、二异氰酸酯24.3-36.5份、大分子二元醇31.0-55.0份、蓖麻油酸14.0-21.5份和羟基丙烯酸酯1.0-3.7份。进一步的，小分子多元醇为丙三醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇中的任意一种，二羟基酸为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、二羟基苯甲酸中的任意一种，二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、间苯二甲撑二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯中的任意一种，羟基丙烯酸酯为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯中的任意一种。进一步的，蓖麻油改性超支化聚氨酯通过下述步骤制备得到：S1.将小分子多元醇和二羟基酸混合，升温至150～210℃，加入钛酸四异丁酯反应，得到端羟基的超支化预聚物；S2.降温至70～90℃，在步骤S1的产物中加入二异氰酸酯、大分子二元醇、有机锡催化剂、蓖麻油酸和羟基丙烯酸酯，继续反应得到蓖麻油改性超支化聚氨酯。进一步的，增强填料由下述重量份原料制备得到：步骤一：将氧化石墨烯和纳米二氧化硅按照质量比10：6-7混合后，按照固液比1g：30mL分散于体积分数为3％的乙酸中，形成分散液；步骤二：按照固液比1g：10mL将癸二酸加入甲醇中，搅拌10-15min后与分散液按照体积比1：1混合，在35-40℃下机械搅拌反应22-24h；步骤三：反应结束后，依次用0.1mol/L的NaOH溶液、蒸馏水、0.1mol/L的HCl溶液、蒸馏水、乙醇进行洗涤，在30℃真空干燥箱中干燥24h，得到增强填料。进一步的，冷却设备包括加工室，所述加工室上设置有储料斗，所述储料斗下方设置有下料斗，所述下料斗上安装有斗门，所述下料斗下方设置有水平上料槽，所述水平上料槽上设置有推料板，所述加工室外侧壁安装有推料气缸，所述推料气缸活塞杆连接推料板，所述加工室内滑动安装有冷却水槽，所述冷却水槽内转动设置有周转筒，所述周转筒内腔安装有若干冷却筒，所述周转筒一侧设置有出料筒，所述出料筒上安装有筒套，所述出料筒转动安装于支撑台上，所述支撑台一侧设置有收料箱，所述收料箱内设置有滤水网，所述支撑台内开设有回流通道，所述回流通道内设置有过滤网，所述冷却水槽与支撑台之间设置有冷却泵，所述冷却泵出水口连通冷却水槽，所述冷却泵抽水口连通回流通道。进一步的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环保高韧性聚丙烯塑料，其特征在于，由下述重量份原料制备得到：聚丙烯100-110份，增强填料15-20份，蓖麻油改性超支化聚氨酯20-30份，抗氧剂1-2份，润滑剂2-4份；/n其中，该环保高韧性聚丙烯塑料通过下述步骤制备得到：/n步骤一：将聚丙烯、增强填料、蓖麻油改性超支化聚氨酯、抗氧剂、润滑剂放入高速混炼机高速转动，混合均匀，得到混合料；/n步骤二：将混合料加入双螺杆挤出机，温度控制在180-200℃，挤出得到塑料母粒；/n步骤三：将塑料母粒倒入冷却设备的储料斗(2)内，部分塑料母粒通过储料斗(2)进入下料斗(3)内，冷却时，开启驱动电机(8)，驱动电机(8)输出轴带动驱动杆(7)转动，驱动杆(7)带动两个旋接片(6)转动，旋接片(6)通过旋转拉杆(5)带动斗门(4)旋转，斗门(4)打开，塑料母粒下落至水平上料槽(9)上，开启平移电机(14)，平移电机(14)输出轴带动滚珠丝杠(15)转动，滚珠丝杠(15)带动冷却水槽(12)朝向水平上料槽(9)方向移动，周转筒(13)内壁顶部的冷却筒(23)与水平上料槽(9)相接触，开启推料气缸(11)，推料气缸(11)活塞杆推动推料板(10)，推料板(10)将塑料母粒推至冷却筒(23)内，而后推料气缸(11)活塞杆收缩，开启周转电机(21)，周转电机(21)输出轴带动齿轮转动，齿轮配合齿环(19)带动周转筒(13)转动，周转筒(13)带动装有塑料母粒的冷却筒(23)下降至冷却水槽(12)内，冷却水槽(12)内的冷却水对塑料母粒进行冷却，而后装有塑料母粒的冷却筒(23)上升至顶部，平移电机(14)输出轴反向转动，冷却筒(23)与出料筒(24)相接触，推料板(10)将冷却筒(23)内的塑料母粒推入出料筒(24)内，而后安装气缸(26)活塞杆推动筒套(25)，筒套(25)带动出料筒(24)旋转，出料筒(24)内的塑料母粒滑落至收料箱(28)内的滤水网上，塑料母粒表面的水通过滤水网的过滤流至收料箱(28)底部，冷却泵(30)将收料箱(28)内的水抽取至回流通道(29)内，过滤网对水中的杂质过滤，冷却泵(30)将过滤后的水输送至冷却水槽(12)内，取出收料箱(28)内冷却后的塑料母粒，烘干后得到种环保高韧性聚丙烯塑料。/n...

【技术特征摘要】
1.一种环保高韧性聚丙烯塑料，其特征在于，由下述重量份原料制备得到：聚丙烯100-110份，增强填料15-20份，蓖麻油改性超支化聚氨酯20-30份，抗氧剂1-2份，润滑剂2-4份；
其中，该环保高韧性聚丙烯塑料通过下述步骤制备得到：
步骤一：将聚丙烯、增强填料、蓖麻油改性超支化聚氨酯、抗氧剂、润滑剂放入高速混炼机高速转动，混合均匀，得到混合料；
步骤二：将混合料加入双螺杆挤出机，温度控制在180-200℃，挤出得到塑料母粒；
步骤三：将塑料母粒倒入冷却设备的储料斗(2)内，部分塑料母粒通过储料斗(2)进入下料斗(3)内，冷却时，开启驱动电机(8)，驱动电机(8)输出轴带动驱动杆(7)转动，驱动杆(7)带动两个旋接片(6)转动，旋接片(6)通过旋转拉杆(5)带动斗门(4)旋转，斗门(4)打开，塑料母粒下落至水平上料槽(9)上，开启平移电机(14)，平移电机(14)输出轴带动滚珠丝杠(15)转动，滚珠丝杠(15)带动冷却水槽(12)朝向水平上料槽(9)方向移动，周转筒(13)内壁顶部的冷却筒(23)与水平上料槽(9)相接触，开启推料气缸(11)，推料气缸(11)活塞杆推动推料板(10)，推料板(10)将塑料母粒推至冷却筒(23)内，而后推料气缸(11)活塞杆收缩，开启周转电机(21)，周转电机(21)输出轴带动齿轮转动，齿轮配合齿环(19)带动周转筒(13)转动，周转筒(13)带动装有塑料母粒的冷却筒(23)下降至冷却水槽(12)内，冷却水槽(12)内的冷却水对塑料母粒进行冷却，而后装有塑料母粒的冷却筒(23)上升至顶部，平移电机(14)输出轴反向转动，冷却筒(23)与出料筒(24)相接触，推料板(10)将冷却筒(23)内的塑料母粒推入出料筒(24)内，而后安装气缸(26)活塞杆推动筒套(25)，筒套(25)带动出料筒(24)旋转，出料筒(24)内的塑料母粒滑落至收料箱(28)内的滤水网上，塑料母粒表面的水通过滤水网的过滤流至收料箱(28)底部，冷却泵(30)将收料箱(28)内的水抽取至回流通道(29)内，过滤网对水中的杂质过滤，冷却泵(30)将过滤后的水输送至冷却水槽(12)内，取出收料箱(28)内冷却后的塑料母粒，烘干后得到种环保高韧性聚丙烯塑料。


2.根据权利要求1所述的一种环保高韧性聚丙烯塑料，其特征在于，蓖麻油改性超支化聚氨酯由下述重量份原料制备得到：小分子多元醇0.3-0.7份、二羟基酸5.5-11.7份、二异氰酸酯24.3-36.5份、大分子二元醇31.0-55.0份、蓖麻油酸14.0-21.5份和羟基丙烯酸酯1.0-3.7份。


3.根据权利要求2所述的一种环保高韧性聚丙烯塑料，其特征在于，小分子多元醇为丙三醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇中的任意一种，二羟基酸为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、二羟基苯甲酸中的任意一种，二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、间苯二甲撑二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯中的任意一种，羟基丙烯酸酯为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯中的任意一种。


4.根据权利要求2所述的一种环保高韧性聚丙烯塑料，其特征在于，蓖麻油改性超支化聚氨酯通过下述步骤制备得到：S1.将小分子多元醇和二羟基酸混合，升温至150～210℃，加入钛酸四异丁酯反应，得到端羟基的超支化预聚物；S2.降温至70～90℃，在步骤S1的产物中加入二异氰酸酯、大分子二元醇、有机锡催化剂、蓖麻油酸和羟基丙烯酸酯，继续反应得到蓖麻油改性超支化聚氨酯。


5.根据权利要求1所述的一种环保高韧性聚丙烯塑料，其特征在于，增强填料由下述重量份原料制备得到：
步骤一：将氧化石墨烯和纳米二氧化硅按照质量比10：6-7混合后，按照固液比1g：30mL分散于体积分数为3％的乙酸中，形成分散液；
步骤二：按照固液比1g：10mL将癸二酸加入甲醇中，搅拌10-15min后与分散液按照体积比1：1混合，在35-40℃下机械搅拌反应22-24h；
步骤三：反应结束后，依次用0.1mol/L的NaOH溶液、蒸馏水、0.1mol/L的HCl溶液、蒸馏水、乙醇进行洗涤，在30℃真空干燥箱中干燥24h，得到增强填料。


6.一种环保高韧性聚丙烯塑料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：将聚丙烯、增强填料、蓖麻油改性超支化聚氨酯、抗氧剂、润滑剂放入高速混炼机高速转动...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟传信，
申请(专利权)人：钟传信，
类型：发明
国别省市：广东;44