一种海洋回收的聚碳酸酯的再生制备方法及其再生材料技术

本发明专利技术提供一种海洋回收的聚碳酸酯的再生制备方法及其再生材料，采用活性交联剂连接海洋回收PC老化、水解断裂的分子链，从而使废旧聚碳酸酯塑料分子链增长，相对分子量增加，提高其综合性能，解决了现有回收技术无法对海洋聚碳酸酯的再利用的问题。洋聚碳酸酯的再利用的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种海洋回收的聚碳酸酯的再生制备方法及其再生材料
[0001]
：本专利技术涉及海洋垃圾的废塑料回收再利用领域，具体为一种海洋回收的聚碳酸酯的再生制备方法及其再生材料。

技术介绍
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[0002]海洋塑料属于海洋垃圾，是海洋中的固体废弃物。人类所消耗的每一片塑料，都有可能流入大海，造成大面积的严重污染。冲绳科学技术研究生大学光
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物质相互作用研究所的研究表明，在许多海洋中发现微塑料，研究小组研究了之前为了神经退行性疾病——如阿尔茨海默症——而准备的人体组织储存库，他们共测试了47个肺、肝、脾和肾样本，因为这4种器官最可能接触、过滤或收集微塑料。他们将组织样本暴露在一系列微塑料中，随后通过质谱仪检测，结果显示，每个样本都含有塑料的痕迹，包括聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚乙烯(PE)。海洋塑料的污染已成为全世界公认的当前面临的最紧迫的环境问题之一，各国都制定相应的法律、法规，通过科技创新来解决目前危机。因而，海洋塑料的回收、再生、循环利用不仅关系到人类生存环境，而且也是未来产业竞争力的瓶颈。实现海洋塑料的回收再生对我国的自然环境和产业国际竞争力都具有重要的影响。然而我国对海洋塑料PC还处在起步研究状态，我国对于聚碳酸酯废弃塑料在海洋环境的降解、污染研究还处于空白状态。但由于海洋环境与陆地环境差别较大，海洋回收的聚碳酸酯降解方式以及程度与陆地回收的聚碳酸酯存在较大差别，因而陆地上消费后回收的聚碳酸酯的再生方法难以适用。
[0003]Trishul Artham等报道通过将聚碳酸酯样品浸入孟加拉湾(印度钦奈)的海水中3个月，并在受控实验室条件下与海洋混合微生物群落一起浸入12个月，研究了双酚A聚碳酸酯的生物污垢和随后的微生物介导的降解。在体外实验室条件下培养1年后，观察到样品的重量减少了9％。在同一样品中观察到数均分子量降低了5％，并观察到了额外的分子量为930的低聚物。接触角降低11％，表明表面亲水性增加。与指示断链的对照相比，比热降低了44％，玻璃化转变温度降低了3℃。聚碳酸酯中新羟基的形成和碳酸酯键的断裂表明存在生物降解作用。在上清液中检测到约9μg mL
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1双酚A(聚碳酸酯单体)及其氧化产物。现场和体外降解的性质不同，前者主要是氧化，后者主要是水解。同时在12个月末从体外混合菌群中分离出一种表现出水解酶活性的菌株。在样品中观察到玻璃化转变温度升高(分别在Port和FSI处从133℃到147℃和144℃)，表明无定形区域的损失和聚合物的构象变化。还观察到拉伸强度降低两倍，接触角降低33％，叔甲基和碳酸酯羰基指数降低。这些发现表明聚碳酸酯在这些条件下经历了生物劣化和生物降解的复杂情况。BinBai等在超临界水中开展了聚碳酸酯(PC)微塑料的气化实验，研究了一种新型的微塑料海水气化实验。实验表明，气化温度和时间的增加促进了微塑料的裂解反应和自由基反应，从而提高了气化效率。发现海水中所有碱金属盐均促进氢转化的有价值的结果，而在碳转化方面，只有KCl、CaCl2、NaHCO3和海水对气化有显着的催化作用。因而，聚碳酸酯在海洋环境和陆地环境下的降解存在显著差别。
[0004]CN107345060公开了以白色聚碳酸酯回收塑料为基础的再生白色无磁增强塑料的
制备方法，将回收的聚碳酸酯和增韧剂MBS、扩散剂、增白剂、光稳定剂、紫外吸收剂以及抗氧剂熔融混合改性，将材料中存在的异色、杂质、磁性物质去除，调整泛黄泛黑的材料使其偏白偏蓝，满足产品严格颜色要求，调整了因材料受热分解后冲击强度降低的缺陷，但该方法是适用普通陆地消费回收后的聚碳酸酯，并未指出对海洋环境废弃的PS是否适用。因而，目前对于海洋回收的PC如何再生利用研究报道基本空白。
[0005]由于海洋垃圾中的塑料繁多混杂，互相污染，侵蚀严重，长期被海水浸泡，造成塑料容易变脆等。因此，海洋回收塑料PC的各项性能都在降低，极其不稳定，尤其机械强度、抗冲击性能、拉伸强度、弯曲强度、流动性、耐老化、比重、硬度等无法达到正常使用标准。而现有相关技术只能对海洋塑料进行回收，再分离提纯，无法解决海洋回收PC的重生再利用问题。
[0006]针对目前的技术问题，需要进一步对海洋回收塑料PC进行再生技术进行研究，最终方可得标准范围内的再生PC料。

技术实现思路
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[0007]本专利技术目的在于，解决海洋塑料PC经现有回收分离技术后，各项性能降低，无法正常使用的缺陷，提供一种针对海洋塑料PC的再生技术。
[0008]本专利技术通过以下技术方案来实现：
[0009]提供一种海洋回收的聚碳酸酯的再生制备方法：包括以下步骤，
[0010](1)将海洋回收的聚碳酸酯破碎，然后干燥，
[0011](2)将质量比为0.1～4∶100的交联剂与步骤(1)所得的聚碳酸酯混合均匀后，加入分散油混匀，然后加热至熔融状态，持续熔融共混使所述交联剂与海洋回收的聚碳酸酯分子链发生交联反应。
[0012]优选一种海洋回收的聚碳酸酯的再生制备方法：包括以下步骤，
[0013](1)将海洋回收的聚碳酸酯破碎至粒径1
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5mm，然后清洁、干燥，
[0014](2)将质量比为0.1～4∶100的交联剂与步骤(1)所得的聚碳酸酯混合均匀后，加入分散油混匀，然后加热至熔融状态，持续熔融共混使所述交联剂与海洋回收的聚碳酸酯分子链发生交联反应，
[0015]所述交联剂为正硅酸丙酯、二叔丁基过氧化物(DTBP)、三乙烯四胺(TEPA)的一种或者多种混合，优选正硅酸丙酯、或二叔丁基过氧化物(DTBP)、或三乙烯四胺(TEPA)，或优选正硅酸丙酯和二叔丁基过氧化物，或优选二叔丁基过氧化物和三乙烯四胺，或优选正硅酸丙酯和三乙烯四胺。
[0016]所述步骤(1)的干燥为烘干，温度为60
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100℃，优选80℃、90℃，干燥时间40
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120min，优选60min、90min。
[0017]所述步骤(2)中，所述熔融共混为熔融挤出，熔融挤出温度为230—290℃，优选240
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270℃，所述熔融挤出，一区温度235
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255℃，二区温度245
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265℃，三区温度255
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275℃，四区温度255
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265℃，五区温度235
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255℃，六区温度235
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245℃，机头挤出温度245
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255℃。
[0018]所述熔融挤出采用双螺杆挤出，螺杆转速为300—500转/min，优选300、350、400、450转/min。
[0019]所述步骤(2)中进一步加入增韧剂、相容剂、润滑剂、抗静电剂中的一种或多种。
[0020]所述分散油优选硅蜡分散油。
[0021]由于海洋废弃的聚碳酸酯塑料会受到多种物理因素、化学因素以及气候环境多种因素叠加的影响，例如海浪、温度、光、氧、臭氧、可变化合价的金属微粒以及海本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海洋回收的聚碳酸酯的再生制备方法：包括以下步骤，(1)将海洋回收的聚碳酸酯破碎，然后干燥，(2)将质量比为0.1～4∶100的交联剂与步骤(1)所得的聚碳酸酯混合均匀后，加入分散油混匀，然后加热至熔融状态，持续熔融共混使所述交联剂与海洋回收的聚碳酸酯分子链发生交联反应，所述交联剂为正硅酸丙酯、二叔丁基过氧化物(DTBP)、三乙烯四胺(TEPA)的一种或者多种混合。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述交联剂选自正硅酸丙酯、或二叔丁基过氧化物(DTBP)、或三乙烯四胺(TEPA)，或正硅酸丙酯和二叔丁基过氧化物，或二叔丁基过氧化物和三乙烯四胺，或正硅酸丙酯和三乙烯四胺。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)的干燥为烘干，温度为60
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100℃。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)的干燥时间40
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120min。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述熔融共混为熔融挤出，熔融挤出温度为230—290℃。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中进一步加入增韧剂、相容剂、润滑剂、抗静电剂中的一种或多种。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述分散油为硅蜡分散油。8.根据权利要求1
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7任意一项所述制备方法制备的聚碳酸酯组合物。9.一种海洋回收的聚碳酸酯的再生材料，按重量百分比计，其包括如下重量百分比的原料制成：海洋回收聚碳酸酯：5％

【专利技术属性】
技术研发人员：肖坚俊，
申请(专利权)人：东莞市国亨塑胶科技有限公司，
类型：发明
国别省市：