本发明涉及工程塑料
技术领域：
，尤其涉及一种高强度再生工程塑料改性制备方法。
背景技术：
：工程塑料在满足人们生活和社会发展的同时，由于塑料废弃物剧增所导致的“白色污染”引起的社会和环境问题也日益严重，废工程塑料引发的“白色污染”开始让人们头痛，不腐烂不分解的工程塑料无法有效回收。工程塑料废弃物剧增及由此引起的社会和环境问题摆在了人们面前，摆在了全世界人们生活生存的地方。再生工程塑料是解决工程塑料带来的污染的有效途径，但再生工程塑料塑料存在着强度低、无韧性、光泽度低、热氧稳定性差等缺点，此外，由于再生工程塑料的大分子链上有叔碳原子，在储存、加工和日常使用过程中，会受热、光和氧等作用而极易发生老化降解，耐候性极差，严重影响制品的寿命，使得对其再利用的范围及领域有一定的限制作用。即使是当前较先进的分选其杂质度都超过5％，杂质的存在影响回收利用塑料时的相容性，会降低回收塑料的力学性能。聚碳酸酯作为一种综合性能优良的非晶型热塑性树脂，在工程塑料中的用量仅次于聚酰胺，常用于制作墙壁开关、开关面板等高光亮度制件。废弃的聚碳酸酯材料，由于其长期使用以及老化等因素的影响，一般其物理力学等性能都发生了一定程度的损害，特别是缺口冲击性能都较差。在回收利用这些废弃的聚碳酸酯树脂时，为了保证材料的韧性一般都要添加一定量的增韧剂成分，一定量的增韧剂既能提高回收PC的缺口冲击强度，同时还能降低PC发生内应力开裂的风险。技术实现要素：本发明提供了一种高强度再生工程塑料改性制备方法，解决了现有再生工程塑料的上述不足，本发明得到的高强度再生工程塑料力学性能好，耐候性优异。为解决上述技术问题，本发明提供了一种高强度再生工程塑料改性制备方法，包括如下步骤：（1）回收聚碳酸酯再生材料将废旧聚碳酸酯进行清洗，不带油污的废旧聚碳酸酯用清水进行清洗，带有油污的废旧聚碳酸酯使用清洗剂清洗，对染色严重的废旧聚碳酸酯需使用火碱进行清洗去色；破碎共混后，加入相容剂聚乙烯接枝马来酸酐，进行造粒，得到的聚碳酸酯再生材料，其杂质的重量百分含量小于等于1％，在330℃/1.5kg条件下的熔体流动速率为20-30g/10min；（2）制备高强度再生工程塑料母料以上述聚碳酸酯再生材料、聚对苯二甲酸乙二醇脂和聚乙烯酸酯弹性体为基本原料，以二甲苯为溶剂，在架桥剂苯乙烯、丙烯酸和引发剂过氧化苯甲酰的作用下进行反应得到再生工程塑料母料；（3）按照如下重量份配料：上述高强度再生工程塑料母料79-87份高分散纳米碳酸钙2-5份阻燃剂2.5-3.5份耐候剂1-3份增韧剂0.5-1.5份抗氧剂1-1.5份光亮剂0.5-1.5份；（4）将所述配料加入混料机中，混料机以300-500r/min的速度，混合15-25min；双螺杆挤出混炼塑化、均化，双螺杆挤出机的工艺参数为：螺杆长径比为36∶1，双螺杆挤出机一区温度210-225℃，二区温度220-240℃，三区温度230-245℃，四区温度至九区温度245-255℃，机头温度245-255℃；水冷拉条，将挤出后的塑料条经过水冷槽进行冷却定型；风冷吹干，水冷后的塑料条经过风冷装置，将附着塑料条上的水分吹干；牵引切粒，将吹干后的塑料条送入切料中切成粒状，切粒机的转速为600-800r/min，得到高强度再生工程塑料。优选的，所述高强度再生工程塑料母料采用如下工艺制得：以上述聚碳酸酯再生材料、聚对苯二甲酸乙二醇脂和聚乙烯酸酯弹性体为基本原料，以二甲苯为溶剂；所述聚碳酸酯再生材料、聚对苯二甲酸乙二醇脂和聚乙烯酸酯弹性体的加入量以重量份计分别为80-100份、25-35份和10-18份，所述溶剂二甲苯的加入量以重量份计为200-240L；按照上述重量配比称取溶剂二甲苯，投入反应釜，加入所述聚碳酸酯再生材料、聚对苯二甲酸乙二醇脂和聚乙烯酸酯弹性体，然后进行缓慢搅拌、加热，当温度达到130-135℃时，在保持温度稳定的条件下按顺序加入架桥剂苯乙烯5-7.5重量份和丙烯酸1-3重量份，搅拌使之分散均匀，然后加入引发剂过氧化苯甲酰3-5重量份，在此温度下反应3-5小时，得到反应物料；将得到的反应物料注入提取釜，加入占反应物料重量4-6倍的去离子水，将溶剂二甲苯提取出来，得到晶液混合物；将晶液混合物进行分离，得到晶体，干燥，干燥至晶体含水率小于0.1％，得到高强度再生工程塑料母料。优选的，所述高分散纳米碳酸钙按照以下工艺进行制备：将陈化40-60h后的石灰乳液进行稀释至比重为1.04-1.055，然后将浆液输送至碳化塔，控制石灰乳浆液初始碳酸化温度为20-25℃，通入净化、冷却后的二氧化碳和氮气混合气体，控制混合气体的流量为3-5m³/h，二氧化碳体积含量为35-45%，当反应液pH降到9.0时，加入分散剂，继续通入混合气体直至反应液pH降至7.0，反应完成，控制熟浆比表面积为22-27m2/g；将得到的熟浆输送至表面处理池，控制温度加热至60-75℃，再加入碳酸钙干基质量为1.5-2.5%的饱和脂肪酸盐，搅拌40-60min，完成表面处理后，将碳酸钙浆液按照常规方法依次进行脱水、烘干、粉碎和分级，得到碳酸钙粉体；将得到的碳酸钙粉体输送至表面改性机，控制物料温度为120-135℃，再加入PE蜡与新癸酸缩水甘油酯混合物，其中混合物的加入量为碳酸钙干基重量的1.5-2.5%，搅拌均匀，出料，得到高分散纳米碳酸钙产品。优选的，所述耐候剂包括光稳定剂和紫外线吸收剂，所述光稳定剂和紫外线吸收剂的质量比为1：（1-3）。优选的，所述紫外线吸收剂为UVP-327或ASK-215，所述光稳定剂为炭黑。优选的，所述光亮剂采用聚乙二醇，所述增韧剂为聚烯烃-马来酸酐类共聚物、聚烯烃-乙酸乙烯酯类共聚物或聚烯烃-丙烯酸酯类共聚物。优选的，所述抗氧剂由受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂复配而成，质量配比为1:1。本发明提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：（1）采用聚碳酸酯再生材料、聚对苯二甲酸乙二醇脂和聚乙烯酸酯弹性体，制成高强度再生工程塑料母料，具有极好的冲击韧性，并且降低了成本；（2）高分散纳米碳酸钙与高强度再生工程塑料母料的分散性和相容性好，改善了高强度再生工程塑料母料的流动性及加工性能，而且赋予工程塑料较好的物理机械性能，进一步提升了韧性；（3）通过选定的耐候剂和抗氧剂的协同使用，增强了工程塑料的耐候性能；（4）制备工艺简单，生产效率高，低毒环保。具体实施方式实施例一将废旧聚碳酸酯进行清洗，不带油污的废旧聚碳酸酯用清水进行清洗，带有油污的废旧聚碳酸酯使用清洗剂清洗，对染色严重的废旧聚碳酸酯需使用火碱进行清洗去色。破碎共混后，加入相容剂聚乙烯接枝马来酸酐，进行造粒，得到的聚碳酸酯再生材料，其杂质的重量百分含量小于等于1％，在330℃/1.5kg条件下的熔体流动速率为20g/10min。以上述聚碳酸酯再生材料、聚对苯二甲酸乙二醇脂和聚乙烯酸酯弹性体为基本原料，以二甲苯为溶剂；所述聚碳酸酯再生材料、聚对苯二甲酸乙二醇脂和聚乙烯酸酯弹性体的加入量以重量份计分别为80份、25份和10份，所述溶剂二甲苯的加入量以重量份计为200L；按照上述重量配比称取溶剂二甲苯，投入反应釜，加入所述聚碳酸酯再生材料、聚对苯二甲酸乙二醇脂和聚乙烯酸酯弹性体，然后进行缓慢搅拌、加热，当温度达到130℃时，在保持温度稳定的条件下按顺序加入架桥剂苯乙烯5重量份和丙烯酸1-3重量份，搅拌使之分散均匀，然后加入引发剂过氧化苯甲酰3重量份，在此温度下反应3小时，得到反应物料；将得到的反应物料注入提取釜，加入占反应物料重量4倍的去离子水，将溶剂二甲苯提取出来，得到晶液混合物；将晶液混合物进行分离，得到晶体，干燥，干燥至晶体含水率小于0.1％，得到高强度再生工程塑料母料。按照如下重量份配料：上述高强度再生工程塑料母料79份高分散纳米碳酸钙2份阻燃剂2.5份耐候剂1份增韧剂0.5份抗氧剂1份光亮剂0.5份；将所述配料加入混料机中，混料机以300r/min的速度，混合15min；双螺杆挤出混炼塑化、均化，双螺杆挤出机的工艺参数为：螺杆长径比为36∶1，双螺杆挤出机一区温度210℃，二区温度220℃，三区温度230℃，四区温度至九区温度245℃，机头温度245℃；水冷拉条，将挤出后的塑料条经过水冷槽进行冷却定型；风冷吹干，水冷后的塑料条经过风冷装置，将附着塑料条上的水分吹干；牵引切粒，将吹干后的塑料条送入切料中切成粒状，切粒机的转速为600r/min，得到高强度再生工程塑料。所述高分散纳米碳酸钙按照以下工艺进行制备：将陈化40h后的石灰乳液进行稀释至比重为1.04，然后将浆液输送至碳化塔，控制石灰乳浆液初始碳酸化温度为20℃，通入净化、冷却后的二氧化碳和氮气混合气体，控制混合气体的流量为3m³/h，二氧化碳体积含量为35%，当反应液pH降到9.0时，加入分散剂，继续通入混合气体直至反应液pH降至7.0，反应完成，控制熟浆比表面积为22m2/g；将得到的熟浆输送至表面处理池，控制温度加热至60℃，再加入碳酸钙干基质量为1.5%的饱和脂肪酸盐，搅拌40min，完成表面处理后，将碳酸钙浆液按照常规方法依次进行脱水、烘干、粉碎和分级，得到碳酸钙粉体；将得到的碳酸钙粉体输送至表面改性机，控制物料温度为120℃，再加入PE蜡与新癸酸缩水甘油酯混合物，其中混合物的加入量为碳酸钙干基重量的1.5%，搅拌均匀，出料，得到高分散纳米碳酸钙产品。所述耐候剂包括光稳定剂和紫外线吸收剂，所述光稳定剂和紫外线吸收剂的质量比为1：1。所述紫外线吸收剂为UVP-327，所述光稳定剂为炭黑。所述光亮剂采用聚乙二醇，所述增韧剂为聚烯烃-马来酸酐类共聚物。所述抗氧剂由受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂复配而成，质量配比为1:1。实施例二将废旧聚碳酸酯进行清洗，不带油污的废旧聚碳酸酯用清水进行清洗，带有油污的废旧聚碳酸酯使用清洗剂清洗，对染色严重的废旧聚碳酸酯需使用火碱进行清洗去色。破碎共混后，加入相容剂聚乙烯接枝马来酸酐，进行造粒，得到的聚碳酸酯再生材料，其杂质的重量百分含量小于等于1％，在330℃/1.5kg条件下的熔体流动速率为25g/10min。以上述聚碳酸酯再生材料、聚对苯二甲酸乙二醇脂和聚乙烯酸酯弹性体为基本原料，以二甲苯为溶剂；所述聚碳酸酯再生材料、聚对苯二甲酸乙二醇脂和聚乙烯酸酯弹性体的加入量以重量份计分别为90份、28份和15份，所述溶剂二甲苯的加入量以重量份计为225L；按照上述重量配比称取溶剂二甲苯，投入反应釜，加入所述聚碳酸酯再生材料、聚对苯二甲酸乙二醇脂和聚乙烯酸酯弹性体，然后进行缓慢搅拌、加热，当温度达到130℃时，在保持温度稳定的条件下按顺序加入架桥剂苯乙烯6重量份和丙烯酸2重量份，搅拌使之分散均匀，然后加入引发剂过氧化苯甲酰4重量份，在此温度下反应4小时，得到反应物料；将得到的反应物料注入提取釜，加入占反应物料重量5倍的去离子水，将溶剂二甲苯提取出来，得到晶液混合物；将晶液混合物进行分离，得到晶体，干燥，干燥至晶体含水率小于0.1％，得到高强度再生工程塑料母料。按照如下重量份配料：上述高强度再生工程塑料母料82份高分散纳米碳酸钙3份阻燃剂3份耐候剂2份增韧剂1份抗氧剂1.2份光亮剂1份；将所述配料加入混料机中，混料机以350r/min的速度，混合20min；双螺杆挤出混炼塑化、均化，双螺杆挤出机的工艺参数为：螺杆长径比为36∶1，双螺杆挤出机一区温度215℃，二区温度225℃，三区温度235℃，四区温度至九区温度250℃，机头温度250℃；水冷拉条，将挤出后的塑料条经过水冷槽进行冷却定型；风冷吹干，水冷后的塑料条经过风冷装置，将附着塑料条上的水分吹干；牵引切粒，将吹干后的塑料条送入切料中切成粒状，切粒机的转速为700r/min，得到高强度再生工程塑料。所述高分散纳米碳酸钙按照以下工艺进行制备：将陈化45h后的石灰乳液进行稀释至比重为1.05，然后将浆液输送至碳化塔，控制石灰乳浆液初始碳酸化温度为25℃，通入净化、冷却后的二氧化碳和氮气混合气体，控制混合气体的流量为4m³/h，二氧化碳体积含量为39%，当反应液pH降到9.0时，加入分散剂，继续通入混合气体直至反应液pH降至7.0，反应完成，控制熟浆比表面积为24m2/g；将得到的熟浆输送至表面处理池，控制温度加热至65℃，再加入碳酸钙干基质量为2%的饱和脂肪酸盐，搅拌45min，完成表面处理后，将碳酸钙浆液按照常规方法依次进行脱水、烘干、粉碎和分级，得到碳酸钙粉体；将得到的碳酸钙粉体输送至表面改性机，控制物料温度为125℃，再加入PE蜡与新癸酸缩水甘油酯混合物，其中混合物的加入量为碳酸钙干基重量的2%，搅拌均匀，出料，得到高分散纳米碳酸钙产品。所述耐候剂包括光稳定剂和紫外线吸收剂，所述光稳定剂和紫外线吸收剂的质量比为1：2。所述紫外线吸收剂为ASK-215，所述光稳定剂为炭黑。所述光亮剂采用聚乙二醇，所述增韧剂为聚烯烃-乙酸乙烯酯类共聚物。所述抗氧剂由受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂复配而成，质量配比为1:1。实施例三将废旧聚碳酸酯进行清洗，不带油污的废旧聚碳酸酯用清水进行清洗，带有油污的废旧聚碳酸酯使用清洗剂清洗，对染色严重的废旧聚碳酸酯需使用火碱进行清洗去色。破碎共混后，加入相容剂聚乙烯接枝马来酸酐，进行造粒，得到的聚碳酸酯再生材料，其杂质的重量百分含量小于等于1％，在330℃/1.5kg条件下的熔体流动速率为30g/10min。以上述聚碳酸酯再生材料、聚对苯二甲酸乙二醇脂和聚乙烯酸酯弹性体为基本原料，以二甲苯为溶剂；所述聚碳酸酯再生材料、聚对苯二甲酸乙二醇脂和聚乙烯酸酯弹性体的加入量以重量份计分别为100份、35份和18份，所述溶剂二甲苯的加入量以重量份计为240L；按照上述重量配比称取溶剂二甲苯，投入反应釜，加入所述聚碳酸酯再生材料、聚对苯二甲酸乙二醇脂和聚乙烯酸酯弹性体，然后进行缓慢搅拌、加热，当温度达到135℃时，在保持温度稳定的条件下按顺序加入架桥剂苯乙烯7.5重量份和丙烯酸3重量份，搅拌使之分散均匀，然后加入引发剂过氧化苯甲酰5重量份，在此温度下反应5小时，得到反应物料；将得到的反应物料注入提取釜，加入占反应物料重量6倍的去离子水，将溶剂二甲苯提取出来，得到晶液混合物；将晶液混合物进行分离，得到晶体，干燥，干燥至晶体含水率小于0.1％，得到高强度再生工程塑料母料。按照如下重量份配料：上述高强度再生工程塑料母料87份高分散纳米碳酸钙5份阻燃剂3.5份耐候剂3份增韧剂1.5份抗氧剂1.5份光亮剂1.5份；将所述配料加入混料机中，混料机以500r/min的速度，混合25min；双螺杆挤出混炼塑化、均化，双螺杆挤出机的工艺参数为：螺杆长径比为36∶1，双螺杆挤出机一区温度225℃，二区温度240℃，三区温度245℃，四区温度至九区温度255℃，机头温度255℃；水冷拉条，将挤出后的塑料条经过水冷槽进行冷却定型；风冷吹干，水冷后的塑料条经过风冷装置，将附着塑料条上的水分吹干；牵引切粒，将吹干后的塑料条送入切料中切成粒状，切粒机的转速为800r/min，得到高强度再生工程塑料。所述高分散纳米碳酸钙按照以下工艺进行制备：将陈化60h后的石灰乳液进行稀释至比重为1.055，然后将浆液输送至碳化塔，控制石灰乳浆液初始碳酸化温度为25℃，通入净化、冷却后的二氧化碳和氮气混合气体，控制混合气体的流量为5m³/h，二氧化碳体积含量为45%，当反应液pH降到9.0时，加入分散剂，继续通入混合气体直至反应液pH降至7.0，反应完成，控制熟浆比表面积为27m2/g；将得到的熟浆输送至表面处理池，控制温度加热至75℃，再加入碳酸钙干基质量为2.5%的饱和脂肪酸盐，搅拌60min，完成表面处理后，将碳酸钙浆液按照常规方法依次进行脱水、烘干、粉碎和分级，得到碳酸钙粉体；将得到的碳酸钙粉体输送至表面改性机，控制物料温度为135℃，再加入PE蜡与新癸酸缩水甘油酯混合物，其中混合物的加入量为碳酸钙干基重量的2.5%，搅拌均匀，出料，得到高分散纳米碳酸钙产品。经测试，本发明各实例中高强度再生工程塑料经压片机压片成型，性能指标如下：技术指标测试标准实施例一测试结果实施例二测试结果实施例三测试结果弯曲模量（MPa）ISO178101.796.293.5拉伸强度（MPa）ISO52762.765.463.2缺口冲击强度（kJ/m2）ISO17934.433.935.7极限伸长率GB/T1040.2-2006162%158%165%由上表可知，本发明得到的产品力学性能好，机械强度极高。以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围内。当前第1页1 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