專利名稱：用于護(hù)套生產(chǎn)的再生聚乙烯樹(shù)脂組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高分子材料化學(xué)合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于護(hù)套生產(chǎn)的再生聚乙烯樹(shù)脂組合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)是一個(gè)原油需求大國(guó)，據(jù)統(tǒng)計(jì)2011年，全國(guó)原油加工量達(dá)4. 48億噸，進(jìn)口量為25378萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)6%，對(duì)外依存度達(dá)到56.5%。目前中國(guó)廢舊塑料年產(chǎn)生量約1000萬(wàn)噸，再加上每年進(jìn)口近500萬(wàn)噸，總體擁有量每年約1500萬(wàn)噸。大量不能自然降解的廢棄塑料不僅導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染，而且不利于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。同時(shí)，塑料又是以石油、天然氣、煤等自然資源為原料經(jīng)合成而制備的，在自然資源日益匱乏的情況下，特別是我國(guó)人均石油資源匱乏的時(shí)候，大量廢舊塑料的遺棄，無(wú)疑造成了社會(huì)財(cái)富的極大浪費(fèi)。因此，在廢舊塑料中占有極大比例的廢舊聚乙烯的再生利用勢(shì)在必行。光纜或電纜由于敷設(shè)或使用環(huán)境的限制，需要有外防護(hù)層。外防護(hù)層的目的在于起到防水隔潮、防腐蝕、防意外損傷、甚至絕緣等保護(hù)作用。這一層外防護(hù)層就是通常所謂的“護(hù)套”。用以生產(chǎn)“護(hù)套”的材料，稱為“護(hù)套料”。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，護(hù)套料已由浸潰紙(繩)等過(guò)渡到了橡塑材料。聚乙烯則因其優(yōu)異的物化性能、加工性能及低廉的成本，逐漸成為目前戶外光纜和電纜護(hù)套料的代表。經(jīng)過(guò)多年的研發(fā)，聚乙烯護(hù)套料已經(jīng)走過(guò)了低密度聚乙烯(LDPE)護(hù)套料的歷程，進(jìn)入了性能優(yōu)異的線型低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)和中密度聚乙烯(MDPE)護(hù)套料的時(shí)期，其中，MDPE的性能比較平衡，綜合性能較好，成為目前電纜和光纜護(hù)套料的中堅(jiān)力量。我國(guó)聚乙烯護(hù)套料的粘需求量在15萬(wàn)噸以上，今后隨著國(guó)民建設(shè)的發(fā)展需要，市場(chǎng)需求量將會(huì)進(jìn)一步增加，因此護(hù)套料的市場(chǎng)需求很大，前景非常廣闊。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于護(hù)套生產(chǎn)的再生聚乙烯樹(shù)脂組合物及其制備方法，具體是提供一種滿足光、電纜護(hù)套加工和使用要求的中密度聚乙烯護(hù)套料，該護(hù)套料成本低，具有優(yōu)異的物理機(jī)械性能、耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性能、抗熱老化性能和加工性倉(cāng)泛。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的用于護(hù)套生產(chǎn)的再生聚乙烯樹(shù)脂組合物，由下列重量份數(shù)的原料制成聚乙烯水管再生料70—80份、聚乙烯瓶蓋再生料8 —10份、LLDPE薄膜再生料10 —15份、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物2— 5份、抗氧劑0. 2-0. 4份、炭黑母料5—7份和加工助劑0. 01—0. 03份。其中，所述的聚乙烯水管再生料的密度為0. 953—0. 960g/cm3，熔體質(zhì)量流動(dòng)速率為0. 1—0. 2g/10min ;所述的聚乙烯瓶蓋再生料的密度為0. 954—0. 960g/cm3,熔體質(zhì)量流動(dòng)速率為2. 2—2. 8g/10min ;所述的LLDPE薄膜再生料的密度為0. 919—0. 923g/cm3，熔體質(zhì)量流動(dòng)速率為 I. 8—2. 2g/10min。 其中，所述的聚乙烯水管再生料、聚乙烯瓶蓋再生料和LLDPE薄膜再生料的密度是按照GB/T 1033. 2-2010進(jìn)行，采用D法，煮沸30分鐘后測(cè)試；所述的聚乙烯水管再生料、聚乙烯瓶蓋再生料和LLDPE薄膜再生料的熔體質(zhì)量流動(dòng)速率是按照GB/T 3682-2000進(jìn)行測(cè)試，負(fù)載為2. 16kg。所述的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中的乙酸乙烯質(zhì)量含量?jī)?yōu)選為12 —18%。所述的炭黑母料中炭黑的質(zhì)量含量?jī)?yōu)選為45—50%o所述的抗氧劑優(yōu)選為受阻酚類抗氧劑和亞磷酸脂類抗氧劑的復(fù)配物，兩者的重量比為I一 2 :1，其中，受阻酚型抗氧劑為四[P-(3，5 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯或P (3，5 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八醇酯，亞磷酸酯類抗氧劑為三(2，4_ 二叔丁基苯基)亞磷酸酯或雙(2，4- 二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯。所述的加工助劑選用氟彈性體或聚乙烯蠟。采用氟彈性體或聚乙烯蠟作為加工助齊U，可提高組合物表面光亮度和光滑度、降低加工溫度、提高產(chǎn)品的成型率。本發(fā)明的用于護(hù)套生產(chǎn)的再生聚乙烯樹(shù)脂組合物的制備方法，包括以下工藝步驟
(I)將聚乙烯水管再生料、聚乙烯瓶蓋再生料、LLDPE薄膜再生料、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、抗氧劑、炭黑母料和加工助劑放入高速混合機(jī)攪拌混合，攪拌轉(zhuǎn)速為1000— 2000轉(zhuǎn)/分，攪拌時(shí)間10 — 15min，攪拌溫度30— 50°C ；
(2 )將混合均勻的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融、塑化、擠出、造粒。其中，雙螺桿擠出機(jī)中螺桿的長(zhǎng)徑比影響材料的塑化性能和輸送性能，因此雙螺桿擠出機(jī)的螺桿長(zhǎng)徑比優(yōu)選為30— 40，更優(yōu)選33— 37。雙螺桿擠出機(jī)中螺桿組合中的剪切塊影響材料的塑化性能和降解程度，因此雙螺桿擠出機(jī)的螺桿組合中優(yōu)選有3—8段剪切塊，其中包括I一3段反向剪切塊，更優(yōu)選螺桿組合中有5段剪切塊，其中包括2段反向剪切塊。雙螺桿擠出機(jī)中的造粒溫度優(yōu)選為205— 235°C，更優(yōu)選220°C。造粒溫度過(guò)高易造成材料降解，溫度過(guò)低不利于塑化和擠出。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于制備得到的用于護(hù)套生產(chǎn)的再生聚乙烯樹(shù)脂組合物，具有優(yōu)異的物理機(jī)械性能、耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性能(ESCR)、抗熱老化性能和加工性能，其中耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性能(10%，F(xiàn)。)≥500h, 1500h熱老化(110°C)斷裂伸長(zhǎng)率≥650%，拉伸強(qiáng)度≥28MPa，加工牽引速度≥30m/min。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明
實(shí)施例I一5的原料按照下表的配比進(jìn)行取料。表I :實(shí)施例I一5的原料組成(以重量份數(shù)計(jì))。
權(quán)利要求
1.一種用于護(hù)套生產(chǎn)的再生聚乙烯樹(shù)脂組合物，其特征是由下列重量份數(shù)的原料制成聚乙烯水管再生料70— 80份、聚乙烯瓶蓋再生料8 —10份、LLDPE薄膜再生料10 —15份、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物2—5份、抗氧劑0. 2一0. 4份、炭黑母料5—7份和加工助劑0.01—0. 03 份。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于護(hù)套生產(chǎn)的再生聚乙烯樹(shù)脂組合物，其特征是所述的聚乙烯水管再生料的密度為0. 953—0. 960g/cm3，熔體質(zhì)量流動(dòng)速率為0. 1—0. 2g/10min ；所述的聚乙烯瓶蓋再生料的密度為0. 954—0. 960g/cm3,熔體質(zhì)量流動(dòng)速率為2. 2—2.8g/10min ;所述的LLDPE薄膜再生料的密度為0. 919—0. 923g/cm3，熔體質(zhì)量流動(dòng)速率為1.8—2. 2g/10min。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于護(hù)套生產(chǎn)的再生聚乙烯樹(shù)脂組合物，其特征是所述的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中的乙酸乙烯質(zhì)量含量?jī)?yōu)選為12 —18%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于護(hù)套生產(chǎn)的再生聚乙烯樹(shù)脂組合物，其特征是所述的炭黑母料中炭黑的質(zhì)量含量?jī)?yōu)選為45— 50%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于護(hù)套生產(chǎn)的再生聚乙烯樹(shù)脂組合物，其特征是所述的抗氧劑優(yōu)選為受阻酚類抗氧劑和亞磷酸脂類抗氧劑的復(fù)配物，兩者的重量比為I一2 :1，其中，受阻酚型抗氧劑為四[￠- (3，5 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯或P (3,5二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八醇酯，亞磷酸酯類抗氧劑為三(2，4- 二叔丁基苯基)亞磷酸酯或雙(2，4- 二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于護(hù)套生產(chǎn)的再生聚乙烯樹(shù)脂組合物，其特征是所述的加工助劑選用氟彈性體或聚乙烯蠟。
7.一種用于護(hù)套生產(chǎn)的再生聚乙烯樹(shù)脂組合物的制備方法，其特征是包括以下工藝步驟 (I)將聚乙烯水管再生料、聚乙烯瓶蓋再生料、LLDPE薄膜再生料、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、抗氧劑、炭黑母料和加工助劑放入高速混合機(jī)攪拌混合，攪拌轉(zhuǎn)速為1000— 2000轉(zhuǎn)/分，攪拌時(shí)間10 — 15min，攪拌溫度30— 50°C ； (2 )將混合均勻的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融、塑化、擠出、造粒。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于護(hù)套生產(chǎn)的再生聚乙烯樹(shù)脂組合物的制備方法，其特征是所述雙螺桿擠出機(jī)的螺桿長(zhǎng)徑比優(yōu)選為30— 40，更優(yōu)選33— 37。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于護(hù)套生產(chǎn)的再生聚乙烯樹(shù)脂組合物的制備方法，其特征是所述雙螺桿擠出機(jī)的螺桿組合中優(yōu)選有3—8段剪切塊，其中包括I一3段反向剪切塊，更優(yōu)選螺桿組合中有5段剪切塊，其中包括2段反向剪切塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于護(hù)套生產(chǎn)的再生聚乙烯樹(shù)脂組合物的制備方法，其特征是所述的雙螺桿擠出機(jī)中的造粒溫度優(yōu)選為205— 235°C，更優(yōu)選220°C。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于護(hù)套生產(chǎn)的再生聚乙烯樹(shù)脂組合物及其制備方法，由下列重量份數(shù)的原料制成聚乙烯水管再生料70—80份、聚乙烯瓶蓋再生料8—10份、LLDPE薄膜再生料10—15份、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物2—5份、抗氧劑0.2—0.4份、炭黑母料5—7份和加工助劑0.01—0.03份。將上述原料放入高速混合機(jī)攪拌混合，將混合均勻的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融、塑化、擠出、造粒。本發(fā)明的組合物具有優(yōu)異的物理機(jī)械性能、耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性能(ESCR)、抗熱老化性能和加工性能，其中耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性能(10%，F(xiàn)0)≥500h，1500h熱老化(110℃)斷裂伸長(zhǎng)率≥650%，拉伸強(qiáng)度≥28MPa，加工牽引速度≥30m/min。
文檔編號(hào)C08J3/22GK102643468SQ201210132438
公開(kāi)日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2012年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月3日
發(fā)明者侯安奎, 侯方銀 申請(qǐng)人:青州市魯創(chuàng)再生資源有限公司