聚丙烯填充母粒及其制備方法與流程

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本發(fā)明屬于復(fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及一種由聚丙烯回料制備的填充母粒及其制備方法。

背景技術(shù)：

為了增強(qiáng)塑料材料的機(jī)械性能、密度等相關(guān)性能，一般都是添加些改性劑對(duì)其進(jìn)行改性，塑料改性起初在填充改性方面直接使用粉體，這種改性方式一方面會(huì)對(duì)生產(chǎn)環(huán)境有較大污染，另一方面粉體添加在分散方面較差，影響最終產(chǎn)品性能。近年來(lái)，隨著塑料改性技術(shù)的不斷更新和發(fā)展，使用填充母粒作為填充改性成為了不少企業(yè)的生產(chǎn)形式，在污染和加工工藝方面都得到了有效的改善。

目前，市場(chǎng)上大量的填充母粒主要采用的基料為新料聚丙烯、聚乙烯、聚烯烴彈性體（POE）等，生產(chǎn)的原材料成本方面比較高。而使用再生塑料作為基料進(jìn)行填充母粒生產(chǎn)，再配以相應(yīng)的助劑，不僅能有效的降低原材料成本，而且可以得到分散性能、相容性良好的填充母粒，可以廣泛使用于塑料改性行業(yè)，如汽車(chē)、管道、線(xiàn)纜等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是提供一種由聚丙烯回料制備的填充母粒及其制備方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種由聚丙烯回料制備的填充母粒，該材料由以下組分按重量份制備而成：

聚丙烯回料 10～20；

聚丙烯接枝馬來(lái)酸酐 2～6；

無(wú)機(jī)礦物填料 75～85；

過(guò)氧化二異丙苯 1.5～1.7；

抗氧劑 0.5～1.0

潤(rùn)滑劑 1.5～3；

所述的聚丙烯回料是回收后經(jīng)分揀、清洗、破碎、烘干制作成的注塑級(jí)聚丙烯，其含水率低于0.5%、燃燒剩余物小于3%、熔融指數(shù)在2.16kg、230℃條件下為15-60g/10min。

所述聚丙烯接枝馬來(lái)酸酐的接枝率≥1%，重均分子量≥30000。

所述的無(wú)機(jī)礦物填料為粒徑≥1200目的滑石粉、碳酸鈣和云母中的一種或多種。

所述的過(guò)氧化二異丙苯純度≥99%。

所述抗氧劑為四[β-（3，5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯（1010）與亞磷酸三(2，4--二叔丁基苯基)酯（168）按重量比為1:2進(jìn)行復(fù)配。

所述的潤(rùn)滑劑為白礦油、乙撐雙硬脂酰胺（EBS）和硬脂酸鈣按重量比為2:1:1進(jìn)行復(fù)配。

本發(fā)明的另一個(gè)發(fā)明目的是提供一種制備上述填充母粒的方法，包括以下步驟：

（1）將聚丙烯回料、聚丙烯接枝馬來(lái)酸酐、抗氧劑、潤(rùn)滑劑按配方比例倒入溫控高速混合機(jī)中混合2-3min；所述混合機(jī)的溫度為75℃-90℃、轉(zhuǎn)速為500-800r/min；

（2）在（1）中的混合料中加入無(wú)機(jī)礦物填料，在攪拌過(guò)程中均勻加入過(guò)氧化二異丙苯后，繼續(xù)攪拌混合10-15min，得到預(yù)混料；

（3）將預(yù)混料投入到L/D=44:1 的雙螺桿擠出機(jī)中，先預(yù)加熱2～4分鐘后，再經(jīng)熔融、擠出、抽真空、風(fēng)冷、切粒及干燥，即制得填充母粒，其中雙螺桿擠出機(jī)溫度設(shè)置為：預(yù)融區(qū)140～155℃，第一熔融區(qū)190～200℃，第一高溫剪切區(qū)200～210℃，第二高溫剪切區(qū)210～220℃，第二熔融溫區(qū)200～210℃，出料口熔融溫區(qū)190～200℃。

所述步驟（3）雙螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速為300～500 r/min。

步驟（1）所述聚丙烯回料預(yù)先經(jīng)干燥處理。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：

（1）本發(fā)明通過(guò)聚丙烯回料母粒中加入聚丙烯接枝馬來(lái)酸酐引入強(qiáng)極性反應(yīng)性基團(tuán)，使材料具有高的極性和反應(yīng)性,極大的改善了聚丙烯與礦物填料的相容性；

（2）過(guò)氧化二異丙苯一方面可以大幅增加聚丙烯回料的交聯(lián)度、增大組合物熔融指數(shù)，提高組合物理學(xué)性能；另一方面與聚丙烯接枝馬來(lái)酸酐共同作用達(dá)到與聚合物的緊密結(jié)合，使材料的強(qiáng)度、黏結(jié)力、分散性能等顯著提高，最終歸使制得的母粒具有良好的分散性、相容性；

（3）本發(fā)明解決了目前市場(chǎng)上常規(guī)填充母粒的成本高、分散性差、相容性差等問(wèn)題，同時(shí)擴(kuò)展了再生塑料的使用范圍。經(jīng)該發(fā)明加工處理后的填充母?？蓮V泛用于汽車(chē)、管道、線(xiàn)纜等材料的填充改性，在滿(mǎn)足產(chǎn)品性能要求的情況下能大幅改性原材料降低成本，提高再生塑料的使用價(jià)值。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，以下實(shí)施例僅是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明而非對(duì)其加以限定。

抗氧劑是由四[β-（3，5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯（1010）與亞磷酸三(2，4--二叔丁基苯基)酯（168）按重量比為1:2進(jìn)行復(fù)配組成。

所述的潤(rùn)滑劑是由白礦油、乙撐雙硬脂酰胺（EBS）和硬脂酸鈣按重量比為2:1:1進(jìn)行復(fù)配組成。

聚丙烯回料是選用回收后經(jīng)分揀、清洗、破碎、烘干制作成的注塑級(jí)聚丙烯，其含水率低于0.5%、燃燒剩余物小于3%、熔融指數(shù)在2.16kg、230℃條件下為15-60g/10min。

聚丙烯為上海賽科的PP K7926。

實(shí)施例1

將聚丙烯回料10份、聚丙烯接枝馬來(lái)酸酐5份、抗氧劑0.8份、潤(rùn)滑劑1.6份放入溫控高速混合機(jī)中混合2min，溫度控制在80℃，轉(zhuǎn)速700r/min；然后將無(wú)機(jī)礦物填料碳酸鈣85份加入高速混合機(jī)中，一邊攪拌一邊均勻加入過(guò)氧化二異丙苯1.7份，高混機(jī)轉(zhuǎn)速控制在750 r/min，加完后繼續(xù)攪拌12min，得到預(yù)混料；最后將預(yù)混料喂入L/D=44:1的雙螺桿擠出機(jī)中，預(yù)加熱3分鐘后，再經(jīng)熔融、擠出、抽真空、風(fēng)冷、切粒及干燥，即制得填充母粒，其中雙螺桿擠出機(jī)的各區(qū)溫度為：預(yù)融區(qū)140℃，第一熔融區(qū)195℃，第一高溫剪切區(qū)205℃，第二高溫剪切區(qū)210℃，第二熔融溫區(qū)205℃，出料口熔融溫區(qū)195℃，螺桿轉(zhuǎn)速為350 轉(zhuǎn)/分。