一种利用废旧聚氨酯塑胶跑道粉末增韧聚乳酸的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用废旧聚氨酯塑胶跑道粉末增韧聚乳酸的方法，首先对废旧聚氨酯塑胶跑道粉碎处理，进行尺寸筛选；然后对筛选后的聚氨酯粉末进行预处理，以用做增韧剂；最后，将预处理后的聚氨酯粉末与聚乳酸按照一定的比例熔融共混，得到增韧聚乳酸材料。本发明专利技术通过对废旧聚氨酯粉末进行预处理，增加了与聚乳酸之间的相容性和界面相互作用，明显提高了聚乳酸复合材料的力学性能，尤其是断裂伸长率和缺口冲击强度；同时选择废旧聚氨酯塑胶跑道粉末，变废为宝，实现了资源再利用。此外，本发明专利技术提供的增韧聚乳酸制备方法简便，工艺条件易于控制，可操作性强。可操作性强。

【技术实现步骤摘要】
一种利用废旧聚氨酯塑胶跑道粉末增韧聚乳酸的方法


[0001]本专利技术属于高分子材料
，具体涉及一种利用废旧聚氨酯塑胶跑道粉末增韧聚乳酸的方法。

技术介绍

[0002]聚氨酯以其良好的稳定性、耐腐蚀性以及较低的密度，广泛的应用于建筑、汽车、涂料等行业中。当前，全球聚氨酯制品的年常量约3000万吨，占塑料总产量的7.9％。然而伴随着聚氨酯的生产和消费过程，产生了巨大的聚氨酯废弃物，并且这个速度还在以极快的速度增长。目前，向循环经济过渡对可持续增长至关重要。换句话来说，更好的利用资源不仅可以带来环境效益还可以带来经济效益。因此，将废旧聚氨酯再资源化利用是当务之急。
[0003]聚乳酸(PLA)是一种具有高力学强度、高模量并具有良好生物相容性、生物降解性及高透明的生物基可降解聚酯，也是目前市面上产业化最成熟、用量最大的可降解塑料之一。然而PLA固有的脆性和较差的韧性限制了其在许多领域的应用。因此对聚乳酸进行增韧是十分有意义和必要的。
[0004]废旧聚氨酯，特别是塑胶跑道用聚氨酯具有一定的韧性，是增韧聚乳酸的优选材料。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对上述
技术介绍
中指出的问题，提供了一种利用废旧聚氨酯塑胶跑道粉末增韧聚乳酸的方法。本专利技术通过对废旧聚氨酯粉末进行预处理，增加了其与聚乳酸之间的相容性和界面相互作用，添加至聚乳酸基体后，明显提高了聚乳酸复合材料的力学性能，尤其是断裂伸长率和缺口冲击强度。同时选择废旧聚氨酯塑胶跑道粉末，变废为宝，实现了资源再利用。此外，本专利技术提供的增韧聚乳酸制备方法简便，工艺条件易于控制，可操作性强。
[0006]本专利技术利用废旧聚氨酯塑胶跑道粉末增韧聚乳酸的方法，首先对废旧聚氨酯塑胶跑道粉碎处理，进行尺寸筛选；然后对筛选后的聚氨酯粉末进行预处理，以用做增韧剂；最后，将预处理后的聚氨酯粉末与聚乳酸按照一定的比例熔融共混，得到增韧聚乳酸材料。
[0007]具体包括如下步骤：
[0008]S1：对废旧聚氨酯塑胶跑道粉碎处理，进行尺寸筛选；
[0009]S2：对筛选后的聚氨酯粉末进行预处理，以用做增韧剂；
[0010]S3：将预处理并干燥的聚氨酯粉末与聚乳酸按照一定的比例熔融共混，得到增韧聚乳酸材料。
[0011]优选的，步骤S1中，将废旧聚氨酯塑胶跑道用水洗净烘干后，用高速粉碎机打碎，过筛选取直径小于0.5mm的粉末。
[0012]优选的，步骤S2中，将筛选后的粉末进行预处理，包括溶胀、悬浮聚合过程：
[0013]将聚氨酯粉末加入丙烯酸酯类单体中进行溶胀；随后向丙烯酸酯类单体中加入适
量的引发剂，以去离子水为分散介质，升温并在搅拌下反应，反应结束后过滤、洗涤并干燥。
[0014]进一步地，所述丙烯酸酯类单体为丙烯酸正丁酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸正癸酯、丙烯酸正十二醇酯中的一种，或是它们的组合物。
[0015]更进一步地，为了增强聚氨酯粉末与聚乳酸基体的界面结合力，溶胀过程中加入烯丙基缩水甘油醚、丙烯酸缩水甘油醚、4
‑
羟基丁基丙烯酸酯缩水甘油醚或甲基丙烯酸缩水甘油醚。
[0016]更进一步地，为了加速溶胀过程，体系中还可加入适量的溶剂，包括甲苯、二甲苯、N,N
’‑
二甲基甲酰胺、丙酮、丁酮、乙酸乙酯或它们的混合溶剂。
[0017]进一步地，所述引发剂为过氧化二异丙苯(DCP)、偶氮二异丁腈(AIBN)或过氧化二异丙苯(BPO)。
[0018]进一步地，反应温度为60
‑
80℃，反应时间为5h。
[0019]优选的，步骤S3中，按质量份数，预处理后的聚氨酯粉末的添加量为10
‑
50份，聚乳酸的添加量为90
‑
50份。
[0020]优选的，步骤S3中，在混合之前，对聚乳酸颗粒进行干燥，干燥温度为80℃，干燥时长6h。
[0021]优选的，步骤S3中，熔融共混在双螺杆挤出机中进行，挤出温度为160
‑
190℃，螺杆转速为50
‑
100转/分钟。
[0022]本专利技术的有益效果体现在：
[0023]本专利技术利用废旧聚氨酯塑胶跑道粉末增韧聚乳酸，明显地提高了聚乳酸的柔韧性，使得其具有较强的柔性和弹性，并且提升了聚乳酸复合材料的断裂伸长率和缺口冲击强度。同时选择利用废旧聚氨酯塑胶跑道粉末，变废为宝，实现资源再利用。此外，本专利技术提供的增韧聚乳酸制备方法简便，工艺条件易于控制，有利于推广应用。
具体实施方式
[0024]下面将结合具体实施例对本专利技术的技术方案做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本专利技术，而不应被理解为对本专利技术保护范围的限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]本专利技术的实施例中列举的各物质均为市售，容易获取。
[0026]实施例1：
[0027]将废旧聚氨酯塑胶跑道用水洗净烘干后，用高速粉碎机打碎，过筛选取尺寸直径≤0.5mm粉末。取100g粉末置于200mL丙烯酸正丁酯中进行溶胀，向其中加入2g AIBN，并向其中加入50mL乙酸乙酯和50mL烯丙基缩水甘油醚，将溶胀后的聚氨酯粉末置于2L去离子水中，搅拌均匀，超声分散30min后，升温至80℃，进行搅拌，转速为500r/min，搅拌5h，过滤，洗涤，干燥，得到处理后的聚氨酯粉末。
[0028]增韧型聚乳酸的制备方法包括：
[0029]1)在干燥设备中，将聚乳酸颗粒置于80℃的真空干燥箱中，干燥6h。
[0030]2)按照比例将预处理后的聚氨酯粉末与聚乳酸进行混合，聚乳酸100份，处理后的聚氨酯粉末10份在双螺杆挤出机中进行，挤出温度为160
‑
190℃，螺杆转速为50
‑
100r/min。
[0031]实施例2：
[0032]将废旧聚氨酯塑胶跑道用水洗净烘干后，用高速粉碎机打碎，过筛选取尺寸直径≤0.5mm粉末。取200g粉末置于400mL丙烯酸正己酯中进行溶胀，向其中加入4g AIBN，并向其中加入100mL乙酸乙酯和100mL烯丙基缩水甘油醚，将溶胀后的聚氨酯粉末置于4L去离子水中，搅拌均匀，超声分散30min后，升温至80℃，进行搅拌，转速为500r/min，搅拌5h，过滤，洗涤，干燥，得到处理后的聚氨酯粉末。
[0033]增韧型聚乳酸的制备方法包括：
[0034]1)在干燥设备中，将聚乳酸颗粒置于80℃的真空干燥箱中，干燥6h。
[0035]2)按照比例将预处理后的聚氨酯粉末与聚乳酸进行混合，聚乳酸100份，处理后的聚氨酯粉末20份在双螺杆挤出机中进行，挤出温度为160
‑
190℃，螺杆转速为50
‑
100r/min。
[0036]实施例3：
[0037本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用废旧聚氨酯塑胶跑道粉末增韧聚乳酸的方法，其特征在于：首先对废旧聚氨酯塑胶跑道粉碎处理，进行尺寸筛选；然后对筛选后的聚氨酯粉末进行预处理，以用做增韧剂；最后，将预处理后的聚氨酯粉末与聚乳酸按照一定的比例熔融共混，得到增韧聚乳酸材料，具体包括如下步骤：S1：对废旧聚氨酯塑胶跑道粉碎处理，进行尺寸筛选；S2：对筛选后的聚氨酯粉末进行预处理，以用做增韧剂；S3：将预处理并干燥的聚氨酯粉末与聚乳酸按照一定的比例熔融共混，得到增韧聚乳酸材料。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤S1中，将废旧聚氨酯塑胶跑道用水洗净烘干后，用高速粉碎机打碎，过筛选取直径小于0.5mm的粉末。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤S2中，将筛选后的粉末进行预处理，包括溶胀、悬浮聚合过程：将聚氨酯粉末加入丙烯酸酯类单体中进行溶胀；随后向丙烯酸酯类单体中加入引发剂，以去离子水为分散介质，升温并在搅拌下反应，反应结束后过滤、洗涤并干燥。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述丙烯酸酯类单体为丙烯酸正丁酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸正癸酯、丙烯酸正十二醇酯中的一种，或是它们的组合物。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨文，李雨晴，陆宇升，郝文涛，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：