一种利用含有PE的回收混杂PET制备刚强度管材的方法

摘要

本发明提供了利用含有PE的回收混杂PET制备刚强度管材的方法，通过混杂料中各组分配比的调控，以及相容剂等的选用方面的改进，实现了茂金属线型低密度聚乙烯在PET机体中的均匀分散，除了扩链反应之外还形成物理交联点，增加材料的强刚度。相比较传统的回收方式需要前期的分离提纯，成本高，能耗高，操作困难的缺点，本发明提供的方法无需分离混杂PET中的其他组分，节省能源，回收方便。制得的刚强度管材性能高，利用范围广泛。

说明书

技术领域

本发明涉及一种PET回收工艺，特别涉及一种利用含有PE的回收混杂PET制备刚强度管材的方法。

背景技术

中国塑料工业经过长期的发展已形成门类齐全的工业体系，成为与钢材、水泥、木材并驾齐驱的基础材料产业。作为轻工行业支柱产业之一的塑料行业，当前塑料的应用已渗透到生产和社会生活的各个方面，PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)类聚酯在人类生产和生活中的应用广泛，可用作饮料食品等包装容器、纤维级聚酯、聚酯薄膜和工程塑料等。PET聚酯使用之后产生的废弃物，而废塑料又是塑料制品消费过程的必然产物，同时又是物质资源的一种存在形式，它还具有一定的利用价值，如能有效地将其利用，就可节约能源，净化环境。本发明提供了利用含有PE的回收混杂PET制备刚强度管材的方法，通过混杂料中各组分配比的调控，以及相容剂等的选用方面的改进，实现了茂金属线型低密度聚乙烯在PET机体中的均匀分散，除了扩链反应之外还形成物理交联点，增加材料的强刚度。相比较传统的回收方式需要前期的分离提纯，成本高，能耗高，操作困难的缺点，本发明提供的方法无需分离混杂PET中的其他组分，节省能源，回收方便。制得的刚强度管材性能高，利用范围广泛。

发明内容

发明人发现，通过加入二氯二茂钛与回收料中的PE反应，生成茂金属线型低密度聚乙烯，提高材料的刚度。

进一步的，发明人还发现，通过特定配比的两种助剂分步加入，提高产品性能；第一助剂能够进一步提高混杂料中各成分的相容性，促进材料中物理交联点的形成，提高材料的韧性和强刚度；而第二助剂中玻璃纤维能够提高材料的韧性，并且为了避免玻璃纤维被螺旋机的螺杆切断，通过螺旋机中部的排气口加入，既能够实现玻璃纤维的分散，同时避免被螺杆切断，有效地提高了产品的性能。第二助剂中的硅烷偶联剂能够提高玻璃纤维的表面活性，提高玻璃纤维的分散度，并且第二助剂中的氧化镧作为成核剂，提高结晶温度，促进注塑性能，而与玻璃纤维同时加入防止混杂料提前结晶影响玻璃纤维的分散。

具体的方案如下：

一种利用含有PE的回收混杂PET制备刚强度管材的方法，包括：

1） 将含有PE的回收PET混杂料，二氯二茂钛，扩链剂，相容剂，抗氧剂干燥；

2） 按所述PET混杂料：二氯二茂钛：扩链剂：相容剂：抗氧剂=70-80：4-6：3-5:20-30:5-10的质量配比，将所述PET混杂料与扩链剂，相容剂，抗氧剂在180-200℃下混合3h，然后加入二氯二茂钛，继续混合30min，得到混合物；

3） 将所述混合物使用挤出机挤出；

4） 冷却造粒；

5） 再次干燥，注塑,得到所述刚强度管材。

进一步的，所述PET混杂料中，所述PE的质量占混杂料的30-40%。

进一步的，所述相容剂选自： LDPE-g-MAH，LDPE-g-GMA中的一种或两种。

进一步的，所述抗氧剂包括抗氧主剂和抗氧助剂，所述抗氧主剂选自：AO-80；所述抗氧助剂为DLTP。

进一步的，所述扩链剂为苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。

进一步的，所述挤出机为双螺旋挤出机，其中各段温度分布为200-260℃，所述注塑的温度为230-250℃。

进一步的，所述双螺杆挤出机包括主料进口，辅料进口和机头出口，所述挤出机在主料进料口和所述挤出机的机头出口之间分为五个加热段，所述主料进料口和辅料进口位于第一加热段，所述机头出口位于第五加热段，第一加热段的温度为200-215℃，第二加热段的温度为215-230℃，第三加热段的温度为230-240℃，第四加热段的温度为240-250℃，第五加热段的温度为250-260℃；所述挤出机电流为50.9A，挤出机熔压为15.7-18.0MPa。

进一步的，所述PET混杂料，扩链剂，相容剂和抗氧剂的混合物由所述主料进口加入，第一助剂由所述辅料进口加入，所述第一助剂的质量为所述混合物的15-20%，所述第一助剂由异丙烯基三乙氧基硅烷50-55%，过氧化二异丙苯35-40%，二月桂酸二丁基锡4-8%和三乙烯二胺2-4%组成。

进一步的，所述第四加热段上设置有排气口，第二助剂由所述排气口加入，所述第二助剂的质量为所述混合物的15-25%，所述第二助剂由无碱玻璃短纤维80-85%，硅烷偶联剂5-10%和氧化镧8-10%组成；所述玻璃短纤维的直径为8-15微米，长度为10-15毫米。

本发明具有如下有益效果：

1、通过混杂料中各组分配比的调控，以及相容剂等的选用方面的改进，实现了茂金属线型低密度聚乙烯在PET机体中的均匀分散，除了扩链反应之外还形成物理交联点，增加材料的强刚度；

2、第一助剂能够进一步提高混杂料中各成分的相容性，促进材料中物理交联点的形成，提高材料的韧性和强刚度；

3、第二助剂中玻璃纤维能够提高材料的韧性；

4、通过螺旋机中部的排气口加入玻璃纤维，既能够实现玻璃纤维的分散，同时避免被螺杆切断，有效地提高了产品的性能；

5、第二助剂中的硅烷偶联剂能够提高玻璃纤维的表面活性，提高玻璃纤维的分散度；

6、第二助剂中的氧化镧作为成核剂，提高结晶温度，促进材料的注塑性能，而与玻璃纤维同时加入防止混杂料提前结晶影响玻璃纤维的分散。

本发明通过上述方法，制得的合金性能高，利用范围广泛，并且工艺简单，成本低廉，易于大规模生产。

具体实施方式

本发明下面将通过具体的实施例进行更详细的描述，但本发明的保护范围并不受限与实施例。

实施例 1-2

各实施例中各组份的重量分配比如表 1 所示。按质量配比，将含有PE的回收PET混杂料与扩链剂，相容剂，抗氧剂在200℃下混合3h，然后加入二氯二茂钛，继续混合30min，出料，将混合料的原料置于双螺杆挤出机中造料，挤出机的第一加热段的温度为210℃，第二加热段的温度为230℃，第三加热段的温度为240℃，第四加热段的温度为250℃，第五加热段的温度为260℃，第四加热段上设置排气口，挤出温度为260℃，转速 322r/min，；所述挤出机电流为50.9A，挤出机熔压为15.7-18.0MPa；冷却造粒；再次干燥，240℃注塑制备样本，按相应的标准测试性能结果见表 2。

表1(单位g)

第一助剂：异丙烯基三乙氧基硅烷50%，过氧化二异丙苯40%，二月桂酸二丁基锡7%和三乙烯二胺3%；第二助剂：直径10微米、长度15毫米的无碱玻璃短纤维80%，硅烷偶联剂10%和氧化镧10%。

表2

由表1中可见，本发明提供的产品在拉伸强度，弯曲强度和弯曲模量上均取得极大的提高。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但是应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。