一種光伏晶體硅加工廢料改性聚丙烯材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種光伏晶體硅加工廢料改性聚丙烯材料及其制備方法,屬于太陽能光伏晶體硅加工廢棄物綜合利用領(lǐng)域。光伏晶體硅加工廢料改性聚丙烯材料包含以下重量份數(shù)的原料：聚丙烯80～90份，光伏晶體硅加工廢料10～20份，偶聯(lián)劑2～4份，潤滑劑1～2份，抗氧化劑1～2份。使用光伏晶體硅加工廢料改性聚丙烯材料，不僅可以改善聚丙烯材料的不足，而且大大降低了改性聚丙烯材料的成本，對開展光伏晶體硅加工廢料的資源化利用研究具有十分重要的意義。采用本發(fā)明的方法改性的聚丙烯材料提高了聚丙烯材料的力學(xué)性能及耐熱性能，具有高韌性、成型收縮率大、剛性強(qiáng)度大等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
-種光伏晶體括加工廢料改性聚丙稀材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種光伏晶體娃加工廢料改性聚丙締材料及其制備方法，屬于太陽能 光伏晶體娃加工廢棄物綜合利用領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚合物及其復(fù)合材料具有相對密度低、易成型加工、應(yīng)用廣等優(yōu)點(diǎn)，近年來發(fā)展迅 速。但是，聚合物存在著模量低、抗沖擊初性差、高溫易變形等缺點(diǎn)，需要對聚合物材料進(jìn)行 改性處理。目前，對聚合物材料改性方法主要有如下：橡膠彈性體改性、微米無機(jī)粒子填充 改性、納米無機(jī)粒子改性等;橡膠彈性體改性增加了聚合物材料的初性，但同時(shí)降低了復(fù)合 材料的剛性、尺寸穩(wěn)定性和耐熱性;微米無機(jī)粒子填充改性降低了成本，同時(shí)提高了材料的 剛性、初性，但對材料的強(qiáng)度有負(fù)面影響；納米無機(jī)粒子改性成本很高，且難W實(shí)現(xiàn)在基體 中的均勻分散。
[0003] 聚丙締(PP)材料是聚合物材料的一種，其存在低溫脆性大、剛性低、成型收縮率大 等缺點(diǎn)，限制了聚丙締基材料的進(jìn)一步拓展應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足之處，本發(fā)明的目的之一是提供一種光伏晶體娃加工 廢料改性聚丙締材料。本發(fā)明充分利用光伏晶體娃加工廢料中高附加值娃源作為填料，對 聚丙締材料進(jìn)行改性，提高了聚丙締復(fù)合材料的力學(xué)性能及耐熱性。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0006] -種光伏晶體娃加工廢料改性聚丙締材料，包含W下重量份數(shù)的原料:聚丙締80 ~90份，光伏晶體娃加工廢料10~20份，偶聯(lián)劑2~4份，潤滑劑1~2份，抗氧化劑1~2份。
[0007] 優(yōu)選的，所述光伏晶體娃加工廢料中各成分的重量百分含量為:娃粉47%~60%， 碳化娃微粉34%~40%，聚乙二醇4~6%，余量為雜質(zhì)。
[000引優(yōu)選的，所述聚丙締為通用塑料PP，包括等規(guī)聚丙締、間規(guī)聚丙締及無規(guī)聚丙締。
[0009] 優(yōu)選的，所述偶聯(lián)劑為鐵酸醋偶聯(lián)劑或聚乙二醇。
[0010] 優(yōu)選的，所述潤滑劑為石蠟油。
[0011] 優(yōu)選的，所述抗氧化劑為=(2，4-二叔下基苯基)亞憐酸醋。
[0012] 本發(fā)明的目的之二是提供一種光伏晶體娃加工廢料改性聚丙締材料的制備方法， 包括W下步驟：
[0013] 步驟一:將光伏晶體娃加工廢料進(jìn)行干燥；
[0014] 步驟二:按上述重量份數(shù)稱取各原料，將干燥后的光伏晶體娃加工廢料與聚丙締、 偶聯(lián)劑、潤滑劑及抗氧化劑充分混合均勻后，加入擠出機(jī)中烙融擠出造粒，干燥后獲得光伏 晶體娃加工廢料改性聚丙締材料母粒。
[0015] 優(yōu)選的，所述的擠出機(jī)螺桿的轉(zhuǎn)速為3(K)巧m;擠出溫度分別為一區(qū)190°C、二區(qū)200 °C、S區(qū)210°C、四區(qū)220°C、五區(qū)220°C、機(jī)頭210°C。
[0016] 本發(fā)明的有益效果在于：
[0017] 1)本發(fā)明的光伏晶體娃加工廢料為一種可資源化利用的資源，使用光伏晶體娃加 工廢料改性聚丙締材料，不僅可W改善聚丙締材料的不足，而且大大降低了改性聚丙締材 料的成本，對開展光伏晶體娃加工廢料的資源化利用研究具有十分重要的意義。
[0018] 2)采用本發(fā)明的方法改性的聚丙締材料提高了聚丙締材料的力學(xué)性能及耐熱性 能，具有高初性、成型收縮率大、剛性強(qiáng)度大等優(yōu)點(diǎn)。光伏晶體娃加工廢料中的娃粉與碳化 娃協(xié)同作用，在低滲量的條件下，具有優(yōu)異的綜合性能。與單一微納米碳化娃粉改性聚丙締 材料相比，減少無機(jī)剛性粒子填充量的條件下，改性后聚丙締材料在拉伸強(qiáng)度和熱變形溫 度方面表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，表明光伏晶體娃加工廢料改性聚丙締材料具有更優(yōu)異的加工和 使用性能。
【附圖說明】
[0019] 圖1為實(shí)施例1中的光伏晶體娃加工廢料改性聚丙締材料的斷面掃面電鏡(FESEM) 照片；由圖1可知，無機(jī)娃和碳化娃粉均勻分散在聚丙締基體中。
[0020] 圖2為實(shí)施例1中的光伏晶體娃加工廢料改性聚丙締材料的X射線衍射(XRD)圖譜； 由圖2可知，改性后的聚丙締材料組成包含娃、碳化娃和聚丙締。
【具體實(shí)施方式】
[0021] W下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述?；诒景l(fā) 明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施 例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0022] 實(shí)施例1
[0023] -種光伏晶體娃加工廢料改性聚丙締材料，包含W下重量份數(shù)的原料:聚丙締 90 份，光伏晶體娃加工廢料10份，鐵酸醋偶聯(lián)劑4份，石蠟油2份，= (2,4-二叔下基苯基)亞憐 酸醋2份。
[0024] -種光伏晶體娃加工廢料改性聚丙締材料的制備方法，包括W下步驟：
[0025] 步驟一:將光伏晶體娃加工廢料進(jìn)行干燥；
[0026] 步驟二:按上述重量份數(shù)稱取各原料，將干燥后的光伏晶體娃加工廢料與聚丙締、 偶聯(lián)劑、潤滑劑及抗氧化劑充分混合均勻后，加入擠出機(jī)中烙融擠出造粒，干燥后獲得光伏 晶體娃加工廢料改性聚丙締材料母粒。
[0027] 所述的擠出機(jī)螺桿的轉(zhuǎn)速為30化pm;擠出溫度分別為一區(qū)190°C、二區(qū)200°C、S區(qū) 210°C、四區(qū)220°C、五區(qū)220°C、機(jī)頭210°C。
[0028] 實(shí)施例2
[0029] -種光伏晶體娃加工廢料改性聚丙締材料，包含W下重量份數(shù)的原料:聚丙締 80 份，光伏晶體娃加工廢料20份，鐵酸醋偶聯(lián)劑4份，石蠟油2份，= (2,4-二叔下基苯基)亞憐 酸醋2份。
[0030] -種光伏晶體娃加工廢料改性聚丙締材料的制備方法，包括W下步驟：
[0031 ]步驟一:將光伏晶體娃加工廢料進(jìn)行干燥；
[0032]步驟二:按上述重量份數(shù)稱取各原料，將干燥后的光伏晶體娃加工廢料與聚丙締、 偶聯(lián)劑、潤滑劑及抗氧化劑充分混合均勻后，加入擠出機(jī)中烙融擠出造粒，干燥后獲得光伏 晶體娃加工廢料改性聚丙締材料母粒。
[0033] 所述的擠出機(jī)螺桿的轉(zhuǎn)速為30化pm;擠出溫度分別為一區(qū)190°C、二區(qū)200°C、S區(qū) 210°C、四區(qū)220°C、五區(qū)220°C、機(jī)頭210°C。
[0034] 將重量份數(shù)為：100份聚丙締、4份鐵酸醋偶聯(lián)劑、2份石蠟油、2份=(2,4-二叔下基 苯基)亞憐酸醋，通過實(shí)施例1中的制備方法，制得純聚丙締材料，與實(shí)施例1、實(shí)施例2中的 改性聚丙締材料的性能進(jìn)行對比，得表1。
[0035] 表1光伏晶體娃加工廢料改性聚丙締材料與純聚丙締材料性能對比 [00361
[0037]由表1可知實(shí)施例1光伏晶體娃加工廢料改性聚丙締材料拉伸強(qiáng)度為22.2MPa，彎 曲強(qiáng)度為35.13MPa，彎曲模量為1383MPa。實(shí)施例2光伏晶體娃加工廢料改性聚丙締材料拉 伸強(qiáng)度為20.2MPa，彎曲強(qiáng)度為29.6MPa，彎曲模量為1340MPa。對比實(shí)施例1、2，發(fā)現(xiàn)添加光 伏晶體娃加工廢料改性聚丙締材料，其力學(xué)性能相對于純聚丙締材料有明顯的改善，其中 實(shí)施例1光伏晶體娃加工廢料改性聚丙締材料力學(xué)性能最優(yōu)，其拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、彎曲 模量分別較純丙締材料提高了 16.8%、35%、31.7%。改性后聚丙締材料在拉伸強(qiáng)度和熱變 形溫度仍然表現(xiàn)優(yōu)異的性能，表明光伏晶體娃加工廢料改性聚丙締材料具有更優(yōu)異的加工 和使用性能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種光伏晶體硅加工廢料改性聚丙烯材料，其特征在于，包含以下重量份數(shù)的原料： 聚丙烯80~90份，光伏晶體硅加工廢料10~20份，偶聯(lián)劑2~4份，潤滑劑1~2份，抗氧化劑1 ~2份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏晶體硅加工廢料改性聚丙烯材料，其特征在于:所述 光伏晶體硅加工廢料中各成分的重量百分含量為：硅粉47 %~60 %，碳化硅微粉34 %~ 40%，聚乙二醇4~6%，余量為雜質(zhì)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏晶體硅加工廢料改性聚丙烯材料，其特征在于:所述 聚丙烯為通用塑料PP，包括等規(guī)聚丙烯、間規(guī)聚丙烯及無規(guī)聚丙烯。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏晶體硅加工廢料改性聚丙烯材料，其特征在于:所述 偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑或聚乙二醇。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏晶體硅加工廢料改性聚丙烯材料，其特征在于:所述 潤滑劑為石蠟油。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏晶體硅加工廢料改性聚丙烯材料，其特征在于:所述 抗氧化劑為三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏晶體硅加工廢料改性聚丙烯材料，其特征在于所述 原料的重量分?jǐn)?shù)如下：聚丙烯90份，光伏晶體硅加工廢料10份，鈦酸酯偶聯(lián)劑4份，石蠟油2 份，三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯2份。8. -種權(quán)利要求書1-7任一項(xiàng)所述光伏晶體硅加工廢料改性聚丙烯材料的制備方法， 其特征在于，包括以下步驟： 步驟一:將光伏晶體硅加工廢料進(jìn)行干燥； 步驟二:按上述重量份數(shù)稱取各原料，將干燥后的光伏晶體硅加工廢料與聚丙烯、偶聯(lián) 劑、潤滑劑及抗氧化劑充分混合均勻后，加入擠出機(jī)中熔融擠出造粒，干燥后獲得光伏晶體 硅加工廢料改性聚丙烯材料母粒。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種光伏晶體硅加工廢料改性聚丙烯材料的制備方法，其特 征在于:所述擠出機(jī)螺桿的轉(zhuǎn)速為300rpm;擠出溫度分別為一區(qū)190 °C、二區(qū)200 °C、三區(qū)210 °C、四區(qū)220°C、五區(qū)220°C、機(jī)頭210°C。
【文檔編號】C08K3/34GK105924771SQ201610319859
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月12日
【發(fā)明人】劉銀, 高燁華, 蔣美義, 王厚東
【申請人】安徽理工大學(xué), 淮南市金德實(shí)業(yè)有限公司