專利名稱:一種改性聚對苯二甲酸乙二醇酯瓶回收料制備塑料模板的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及塑料模板的制備方法,具體的說是一種改性聚對苯二甲酸乙二醇酯 瓶回收料制備塑料模板的方法。
背景技術(shù):
聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一種高結(jié)晶聚合物,具有耐熱溫度高、耐蠕 變性好、耐磨損、耐化學(xué)性能優(yōu)等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于合成纖維、電器、包裝瓶、薄膜等 領(lǐng)域,特別是在飲料包裝行業(yè)得到了十分廣泛應(yīng)用。采用PET瓶用于礦泉水、碳酸飲 料、果汁飲料、茶飲料等包裝,具有阻隔性好、強(qiáng)度高、耐酸堿、成本低、使用安全性 高等優(yōu)點(diǎn),其用量居塑料食品包裝瓶之首。由于PET瓶多為一次性使用,隨著各種PET 包裝瓶的大量丟棄,由此造成的資源浪費(fèi)和白色污染問題日益嚴(yán)重。目前,回收廢棄 PET瓶大部分用于生產(chǎn)聚酯短纖維,附加值偏低,且市場需求量已日趨飽和,如何更有 效地利用廢棄PET瓶這一資源,已經(jīng)成為國內(nèi)外研究開發(fā)熱點(diǎn)。將PET瓶回收料進(jìn)行改 性,用于擠出或注射加工成高性能塑料制品已成為重點(diǎn)發(fā)展的途徑之一。由于PET瓶回 收料加工過程中存在結(jié)晶速度較慢、加工溫度偏高、成型周期長、成品率低、制成產(chǎn)品 后脆性大、沖擊性能差等缺點(diǎn)。因此,如何有效地提高PET瓶回收料的結(jié)晶速度,縮短 加工成型周期,提高制品抗沖擊性能,制備高性能、低成本的塑料合金材料,已引起材 料工程領(lǐng)域研究人員的關(guān)注和重視。近年來,國內(nèi)外一些研究人員采用增容改性或成核劑改性技術(shù)提高PET的抗沖 擊強(qiáng)度、結(jié)晶速度和加工性能,如采用馬來酸酐接枝熱塑性烯烴類彈性體為相容劑,改 進(jìn)PET/PC共混物兩相間的界面粘結(jié)作用,改善PET的結(jié)晶性能和加工性能,提高PET/ PC共混物的耐沖擊性能;又如,采用PET瓶回收料為基體材料,茂金屬線性低密度聚乙 烯(m-LLDPE)為增韌材料,乙烯-辛烯共聚物(POE)為相容劑,氧化鑭為成核劑,制 備塑料管件;再如,以PET瓶回收料為基本原料,添加苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚 物(SBS)、馬來酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS-g-MAH)、 碳酸鈉、抗氧劑1010,制備排水管。檢索大量的專利文獻(xiàn)和公開發(fā)表的研究論文,尚未 見采用聚對苯二甲酸乙二醇酯瓶回收料(PET瓶回收料)為基本原料,熱塑性三元乙丙 動態(tài)硫化橡膠(TPV)為增韌材料,乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)為相容劑,添加 四[β- (3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(1,2,2,6,6-五甲 基-4-哌啶基)亞磷酸酯、金紅石型鈦白粉,采用粉碎、干燥、混合、擠出、模壓、冷 卻、定形工藝制備塑料模板的報道。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服PET瓶回收料加工過程中結(jié)晶速度較慢、成型周期長、制成產(chǎn)品后脆 性大、沖擊性能差等缺陷,本發(fā)明提供了一種PET瓶回收料制備塑料模板的方法。本方法以PET瓶回收料為基本原料,添加TPV、EEA、四[β- (3,5-二叔丁基-4-羥基苯 基)丙酸]季戊四醇酯、三(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)亞磷酸酯、金紅石型 鈦白粉,通過粉碎、干燥、混合、擠出、模壓、冷卻、定形工藝加工而成。該方法制備 的塑料模板,與木材模板相比,具有抗壓強(qiáng)度高、耐沖擊性能好、不吸水、不腐爛、使 用壽命長等特點(diǎn),適用于樓層水泥澆鑄模板、橋梁施工水泥澆鑄模板等領(lǐng)域。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案是 材料與配方
聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)瓶回收料70 80重量份,熱塑性三元乙丙動態(tài)硫 化橡膠(TPV) 15 22重量份,乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA) 3 6重量份,四 [β- (3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.5 0.9重量份,三(1,2, 2,6,6-五甲基-4-哌啶基)亞磷酸酯0.3 0.6重量份,金紅石型鈦白粉0.6 1.2重量份。制備方法
將回收PET瓶清除灰塵和雜質(zhì)后,置于破碎機(jī)中,粉碎成2.5mmX2.5mm左右的 回收料碎片;將碎片放入恒溫鼓風(fēng)干燥箱中,控制干燥箱溫度155士 TC,干燥5h后, 稱量置于高速攪拌機(jī)中,控制攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速500r/min,溫度102士 1°C,依次加入計量后的 TPV、EEA、四[β - (3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(1,2,2, 6,6-五甲基-4-哌啶基)亞磷酸酯和金紅石型鈦白粉,攪拌混合8min,攪拌成混合料; 將混合料置于同向雙螺桿擠出機(jī)中,控制雙螺桿擠出機(jī)料筒溫度I區(qū)195 200°C、II 區(qū) 212 217°C、III區(qū) 228 233°C、IV區(qū) 242 249°C、V 區(qū) 256 262°C、VI區(qū) 262 265模頭261 264°C,擠出塑化成膠狀料;將膠狀料置于模壓成型機(jī)中,控制模壓 成型機(jī)模具溫度252 255°C,模壓時間5min,壓制成厚度為13 15mm的板材,經(jīng)自 然冷卻30 min后,平放定形而成塑料模板。本發(fā)明所述的TPV的肖氏D硬度為60、密度為0.92g/cm3。本發(fā)明所述的EEA中丙烯酸乙酯的質(zhì)量百分含量占乙烯_丙烯酸乙酯共聚物質(zhì) 量百分含量的20%。本發(fā)明的有益效果是①采用TPV為增韌材料,對PET瓶回收料進(jìn)行共混改 性,使得PET瓶回收料成型加工過程中結(jié)晶速度加快,成型周期縮短,柔韌性提高;② 采用EEA為相容劑,對PET瓶回收料與TPV共混體系進(jìn)行界面改性,改善了 PET與TPV 兩相間的相容性,提高了 PET瓶回收料與TPV兩相間的界面粘結(jié)力,大幅度提高PET/ TPV板材的缺口沖擊強(qiáng)度和斷裂伸長率;③采用本方法制備的塑料模板,與木材模板相 比,具有抗壓強(qiáng)度高、耐沖擊性能好、不吸水、不腐爛、使用壽命長等特點(diǎn),適用于樓 層水泥澆鑄模板、橋梁施工水泥澆鑄模板等領(lǐng)域。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
將回收PET瓶清除灰塵和雜質(zhì)后,置于破碎機(jī)中,粉碎成2.5mmX2.5mm左右的 回收料碎片;將碎片放入恒溫鼓風(fēng)干燥箱中,控制干燥箱溫度155°C,干燥5h后,稱取 干燥后的PET瓶回收料碎片75Kg置于高速攪拌機(jī)中,控制攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速500r/min,溫度102依次加入肖氏D硬度為60、密度為0.92g/cm3的TPV 19Kg,加入丙烯酸乙酯的 質(zhì)量百分含量占乙烯-丙烯酸乙酯共聚物質(zhì)量百分含量20%的EEA 4.5Kg、四[β - (3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.7Kg、三(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌 啶基)亞磷酸酯0.45 Kg、金紅石型鈦白粉0.9 Kg,攪拌混合8min,攪拌成混合料;將混 合料置于同向雙螺桿擠出機(jī)中,控制雙螺桿擠出機(jī)料筒溫度I區(qū)198°C、II區(qū)215°C、 III區(qū)230°C、IV區(qū)246°C、V區(qū)260°C、VI區(qū)263°C、模頭262°C,擠出塑化成膠狀料;將 膠狀料置于模壓成型機(jī)中,控制模壓成型機(jī)模具溫度254°C,模壓5min,壓制成厚度為 14mm的板材,經(jīng)自然冷卻30 min后,平放定形而成塑料模板。實(shí)施例2:
將回收PET瓶清除灰塵和雜質(zhì)后,置于破碎機(jī)中,粉碎成2.5mmX2.5mm左右的 回收料碎片;將碎片放入恒溫鼓風(fēng)干燥箱中,控制干燥箱溫度154°C,干燥5h后,稱取 干燥后的PET瓶回收料碎片72Kg置于高速攪拌機(jī)中,控制攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速500r/min,溫度 lOrC,依次加入肖氏D硬度為60、密度為0.92g/cm3的TPV17Kg,加入丙烯酸乙酯的質(zhì) 量百分含量占乙烯-丙烯酸乙酯共聚物質(zhì)量百分含量20%的EEA 3.5Kg、四[β- (3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.6 Kg、三(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌 啶基)亞磷酸酯0.35 Kg、金紅石型鈦白粉0.7 Kg,攪拌混合8min,攪拌成混合料;將混 合料置于同向雙螺桿擠出機(jī)中,控制雙螺桿擠出機(jī)料筒溫度I區(qū)195°C、II區(qū)217°C、 III區(qū)228°C、IV區(qū)249°C、V區(qū)258°C、VI區(qū)264°C、模頭261°C,擠出塑化成膠狀料;將 膠狀料置于模壓成型機(jī)中,控制模壓成型機(jī)模具溫度252°C,模壓5min,壓制成厚度為 13mm的板材,經(jīng)自然冷卻30 min后,平放定形而成塑料模板。實(shí)施例3:
將回收PET瓶清除灰塵和雜質(zhì)后,置于破碎機(jī)中,粉碎成2.5mmX2.5mm左右的 回收料碎片;將碎片放入恒溫鼓風(fēng)干燥箱中,控制干燥箱溫度156°C,干燥5h后,稱取 干燥后的PET瓶回收料碎片78Kg置于高速攪拌機(jī)中,控制攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速500r/min,溫度 103依次加入肖氏D硬度為60、密度為0.92g/cm3的TPV 20Kg,加入丙烯酸乙酯的 質(zhì)量百分含量占乙烯-丙烯酸乙酯共聚物質(zhì)量百分含量20%的EEA 5.5Kg、四[β - (3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.8 Kg、三(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌 啶基)亞磷酸酯0.55 Kg、金紅石型鈦白粉1.1 Kg,攪拌混合8min,攪拌成混合料;將混 合料置于同向雙螺桿擠出機(jī)中,控制雙螺桿擠出機(jī)料筒溫度I區(qū)200°C、II區(qū)217°C、 III區(qū)233°C、IV區(qū)245°C、V區(qū)260°C、VI區(qū)265°C、模頭263°C,擠出塑化成膠狀料;將 膠狀料置于模壓成型機(jī)中,控制模壓成型機(jī)模具溫度255°C,模壓5min,壓制成厚度為 15mm的板材,經(jīng)自然冷卻30 min后,平放定形而成塑料模板。
權(quán)利要求
1.一種改性聚對苯二甲酸乙二醇酯瓶回收料制備塑料模板的方法,其特征是材料與配方聚對苯二甲酸乙二醇酯瓶回收料70 80重量份,熱塑性三元乙丙動態(tài)硫化橡膠 15 22重量份,乙烯-丙烯酸乙酯共聚物3 6重量份,四[β- (3,5-二叔丁基-4-羥 基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.5 0.9重量份,三(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基) 亞磷酸酯0.3 0.6重量份,金紅石型鈦白粉0.6 1.2重量份;制備方法1)將回收聚對苯二甲酸乙二醇酯瓶清除灰塵和雜質(zhì)后,置于破碎機(jī)中粉碎成碎片, 放入恒溫鼓風(fēng)干燥箱中,控制恒溫鼓風(fēng)干燥箱的溫度和干燥時間,進(jìn)行干燥;2)將干燥后的回收聚對苯二甲酸乙二醇酯瓶碎片稱量置于高速攪拌機(jī)中,控制高 速攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速、溫度和攪拌時間,依次加入計量后的熱塑性三元乙丙動態(tài)硫化橡膠、乙 烯-丙烯酸乙酯共聚物、四(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、 三(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)亞磷酸酯、金紅石型鈦白粉,攪拌混合成混合 料;3)將混合料置于同向雙螺桿擠出機(jī)中,控制雙螺桿擠出機(jī)料筒溫度,擠出塑化成膠 狀料;4)將膠狀料置于模壓成型機(jī)模具中,控制模壓成型機(jī)模具溫度和模壓時間,壓制成 板材,經(jīng)自然冷卻、定形而成塑料模板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚對苯二甲酸乙二醇酯瓶回收料制備塑料模板的方法, 其特征是所述的熱塑性三元乙丙動態(tài)硫化橡膠的肖氏D硬度為60、密度為0.92g/cm3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚對苯二甲酸乙二醇酯瓶回收料制備塑料模板的方法, 其特征是所述的乙烯-丙烯酸乙酯共聚物中丙烯酸乙酯的質(zhì)量百分含量占乙烯-丙烯酸乙 酯共聚物質(zhì)量百分含量20%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚對苯二甲酸乙二醇酯瓶回收料制備塑料模板的方法, 其特征是所述的恒溫鼓風(fēng)干燥箱的溫度為155士 1°C,干燥時間5h。
5.5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚對苯二甲酸乙二醇酯瓶回收料制備塑料模板的 方法,其特征是所述的高速攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速為500r/min,溫度102士 1°C,攪拌混合時間 8min0
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚對苯二甲酸乙二醇酯瓶回收料制備塑料模板的方法, 其特征是所述的同向雙螺桿擠出機(jī)料筒溫度為I區(qū)195 200°C、II區(qū)212 217°C、III 區(qū) 228 233°C、IV區(qū) 242 249°C、V 區(qū) 256 262°C、VI區(qū) 262 265°C、模頭 261 264 "C。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚對苯二甲酸乙二醇酯瓶回收料制備塑料模板的方法, 其特征是所述的模壓成型機(jī)模具溫度為252 255°C,模壓時間5min。
全文摘要
本發(fā)明涉及改性聚對苯二甲酸乙二醇酯瓶回收料制備塑料模板的方法,該方法以70~80重量份PET瓶回收料為基本原料,添加15~22重量份TPV、3~6重量份EEA、0.5~0.9重量份四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、0.3~0.6重量份三(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)亞磷酸酯、0.6~1.2重量份金紅石型鈦白粉,通過粉碎、干燥、混合、擠出、模壓、冷卻、定形工藝加工而成塑料托板。采用本方法制備的塑料模板,與木材模板相比,具有抗壓強(qiáng)度高、耐沖擊性能好、不吸水、不腐爛、使用壽命長等特點(diǎn),適用于樓層水泥澆鑄模板、橋梁施工水泥澆鑄模板等領(lǐng)域。
文檔編號C08K5/524GK102010582SQ20101055146
公開日2011年4月13日 申請日期2010年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月20日
發(fā)明者張華集, 張雯, 陳曉 申請人:福建師范大學(xué)