树脂强化胶粒、强化塑料混合料及低温重载塑料制品的制造方法与流程

本发明涉及一种强化胶粒、强化塑料混合料以及塑料制品的制造方法，特别是涉及一种树脂强化胶粒、使用树脂强化胶粒的强化塑料混合料以及低温重载塑料制品的制造方法。
背景技术：
：在现有技术中，聚乙烯树脂(polyethylene，pe)由于具有优异的耐低温及高延伸特性而被用于制造射出、押出、压铸等产品的原料，且由其所制成的产品已被广泛应用于冷冻、冷藏以及寒带地区等低温环境下。另一方面，聚乙烯树脂同时具有刚性较差的缺点。具体而言，聚乙烯树脂的弯曲模量较聚丙烯等树脂低而不利运用于具有重载需求的塑料制品。在现有技术中，为了提升聚乙烯树脂产品的重载特性，是在聚乙烯塑料产品的结构中植入铁棒(铁管)等金属部件来补强产品强度，藉此提升聚乙烯塑料产品的抗弯折能力。然而，采用上述方案会导致在欲将聚乙烯塑料产品进行回收时，必须事先将铁棒等金属补强材自聚乙烯塑料产品的主体移除，才能将聚乙烯塑料材料粉碎并进行回收再利用的程序。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题在于，克服现有聚乙烯树脂材料强度较低、刚性较差的缺点，而针对现有技术的不足提供一种树脂强化胶粒、一种强化塑料混合料以及一种低温重载塑料制品的制造方法，这些技术方案是通过调整树脂强化胶粒的成分配比，以大幅提升塑料材料的强度特性。为了解决上述的技术问题，本发明所采用的其中一技术方案是，提供一种树脂强化胶粒，其包括35至60重量％的一聚乙烯树脂、40至60重量％的一玻璃纤维股段以及2至10重量％的一偶合剂，其中，所述偶合剂是一经马来酸酐接枝的聚烯烃。优选地，所述聚乙烯树脂是一高密度聚乙烯。优选地，所述玻璃纤维股段具有介于3.2至25.4厘米之间的长度以及介于5至15微米之间的直径。优选地，所述偶合剂是一经马来酸酐接枝的聚烯烃。为了解决上述的技术问题，本发明所采用的另外一技术方案是，提供一种强化塑料混合料，其包括10至90重量％的一树脂强化胶粒以及90至10重量％的一基本树脂，其中，所述树脂强化胶粒包括35至60重量％的一聚乙烯树脂、40至60重量％的一玻璃纤维股段以及2至10重量％的一偶合剂，且所述偶合剂是一经马来酸酐接枝的聚烯烃。优选地，所述基本树脂以及所述聚乙稀树脂都是一高密度聚乙烯。优选地，所述玻璃纤维股段具有介于3.2至25.4厘米之间的长度以及介于5至15微米之间的直径。为了解决上述的技术问题，本发明所采用的另外再一技术方案是，提供一种低温重载塑料制品的制造方法，包括：通过一同向双轴押出机将35至60重量％的一聚乙烯树脂、40至60重量％的一玻璃纤维股段以及2至10重量％的一偶合剂进行混练，以形成一树脂预混物；对所述树脂预混物进行一冷却造粒程序，以形成一树脂强化胶粒，所述树脂强化胶粒包括35至60重量％的所述聚乙烯树脂、40至60重量％的所述玻璃纤维股段以及2至10重量％的所述偶合剂；混合所述树脂强化胶粒以及一基本树脂，以形成一树脂强化材料；以及对所述树脂强化材料进行压制成形或是射出成形，以形成所述低温重载塑料制品。优选地，所述偶合剂是一经马来酸酐接枝的聚烯烃，且所述基本树脂以及所述聚乙烯树脂都是一高密度聚乙烯。优选地，所述玻璃纤维股段具有介于3.2至25.4厘米之间的长度以及介于5至15微米之间的直径。本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的树脂强化胶粒、强化塑料混合料以及低温重载塑料制品的制造方法，其能通过“35至60重量％的一聚乙烯树脂、40至60重量％的一玻璃纤维股段以及2至10重量％的一偶合剂”的技术方案，以改量低温重载塑料制品在低温下的变形量以及抗弯折能力，并简化其回收再利用的程序。为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。附图说明图1为本发明所提供的低温重载塑料制品的制造方法的流程图。具体实施方式以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所公开有关“树脂强化胶粒、强化塑料混合料以及低温重载塑料制品的制造方法”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。首先，本发明所提供的树脂强化胶粒是包括35至60重量％的聚乙烯树脂、40至60重量％的玻璃纤维股段以及2至10重量％的偶合剂，其中，偶合剂是一经马来酸酐接枝的聚烯烃。具体而言，本发明所提供的树脂强化胶粒所使用的聚乙烯树脂的分子量与其他特性不在此限制。举例而言，聚乙烯树脂可以是一种高密度聚乙烯树脂。在本发明的一个实施例中，高密度聚乙烯树脂可以是台塑工业股份有限公司所生产商品名为taisox8050、8010的聚乙烯树脂。接下来，在聚乙烯树脂是与具有特定含量的玻璃纤维股段以及偶合剂相互混合，藉此提升聚乙烯树脂的特性而使得所制成的产品具有优异的机械特性。在本发明的实施例中，玻璃纤维股段是短切玻璃纤维(choppedstrandglassfiber)，且是具有介于3.2至25.4厘米之间的长度以及介于5至15微米之间的直径。另外，在本发明中，可以选用聚丙烯(pp)系统的短切玻璃纤维来作为玻璃纤维股段。较佳地，玻璃纤维股段具有约3.2厘米的长度，以及10至13微米之间的直径。值得注意的是，在本发明所提供的树脂强化胶粒中，玻璃纤维股段的含量必须被控制在特定范围内。如前所述，玻璃纤维股段的含量可以是介于40至60重量％之间。经过实验证实，采用65或是70重量％的玻璃纤维股段会造成在通过捏合而押出后得到的产物具有较差的熔融流动性，而无法进行挤出造粒。另外，若玻璃纤维股段的添加量过低，例如，低于40重量％，则所获得的树脂强化胶粒具有很差的弯曲弹性率以及不佳的缺口冲击强度。另外，偶合剂又可以称为增容剂，可以使得添加于聚乙烯树脂中的玻璃纤维股段良好分散于聚乙烯树脂中，藉此确保由树脂强化颗粒所制成的产品的耐冲击特性。具体而言，本发明实施例所使用的偶合剂可以是经马来酸酐接枝的聚烯烃。举例而言，偶合剂可以采用购自韩国或日本制造的经马来酸酐接枝的聚烯烃。本发明所提供的树脂强化胶粒可以是使用同向双轴押出机而将上述不同成分混合制成。使用同向双轴押出机的步骤中的各项参数在本发明中并不加以限制，且可以由所属领域具有通常知识者进行调整。树脂强化胶粒可以被用于制造适用于低温的使用环境的重载制品。具体而言，本发明所提供的树脂强化胶粒具有优良的弯曲弹性率以及低温缺口冲击强度。除此之外，本发明还提供一种强化塑料混合料，其包括上述树脂强化胶粒以及基本树脂。具体而言，强化塑料混合料包括10至90重量％的树脂强化胶粒以及90至10重量％的基本树脂。事实上，将上述具有经过改良的特性的树脂强化胶粒与基本树脂并用可以降低生产成本，并确保由强化塑料混合料所制成的产品在低温下的缺口冲击强度。如上所述，树脂强化胶粒包括35至60重量％的聚乙烯树脂、40至60重量％的玻璃纤维股段以及2至10重量％的偶合剂，且偶合剂可以是经马来酸酐接枝的聚烯烃。针对聚乙烯树脂以及玻璃纤维股段的种类选择都如上所述，在此不再次叙述。值得注意的是，强化塑料混合料中的基本树脂以及聚乙稀树脂都可以是聚乙烯，例如高密度聚乙烯。换句话说，强化塑料混合料的树脂强化胶粒所使用的聚乙烯树脂可以与基本树脂为相同种类的材料。如此一来，还可以进一步降低制造的成本与复杂度。具体来说，强化塑料混合料可以通过将树脂强化胶粒与基本树脂相互混合而形成。举例而言，上述两种材料被依特定比例称重并放入pe塑料袋中，在将pe塑料袋充气并封口后，可以采用人工方式摇晃pe塑料袋以使其中的材料相互混合。接下来，本发明还提供一种使用上述树脂强化胶粒以及强化塑料混合料来形成低温重载塑料制品的方法。请参阅图1，图1为本发明所提供的低温重载塑料制品的制造方法的流程图。如图1所示，本发明所提供的低温重载塑料制品的制造方法包括：通过同向双轴押出机将35至60重量％的聚乙烯树脂、40至60重量％的玻璃纤维股段以及2至10重量％的偶合剂进行混练，以形成树脂预混物(步骤s100)；对树脂预混物进行冷却造粒程序，以形成树脂强化胶粒(s102)；混合树脂强化胶粒以及基本树脂，以形成树脂强化材料(s104)；以及对树脂强化材料进行压制成形或是射出成形，以形成低温重载塑料制品(s106)。详细而言，在步骤s100中，是通过同向双轴押出机来形成树脂预混物。接下来，在步骤s102中，对树脂预混物进行冷却造粒程序而形成树脂强化胶粒。通过步骤s100以及步骤s102所形成的树脂强化胶粒即是前述具有经过改良的弯曲弹性率以及缺口冲击率的树脂强化胶粒。接下来，在步骤s104中，将树脂强化胶粒与基本树脂，例如聚乙烯树脂相互混合而形成树脂强化材料。如上所述，树脂强化材料的形成方法可以通过人工混合程序而完成。最后，树脂强化材料可以通过压制成形或是射出成形而形成低温重载塑料制品。值得注意的是，在所形成的低温重载塑料制品中，由于相较于传统的聚乙烯材料，本发明所使用的树脂强化材料已是具有优异的弯曲弹性率以及缺口冲击率，并不需要额外使用金属支撑件例如铁棒等组件来加强制品的强度。接下来，通过下列实施例，将具体例示本发明所提供的树脂强化胶粒、树脂强化材料以及由其等所制成的低温重载塑料制品的特性。树脂强化胶粒的试验1.偶合剂种类对产品效能的影响(1)试验材料聚乙烯树脂：taisox8050、8010(台塑工业股份有限公司)玻璃纤维股段：tg-202p(台玻股份有限公司)偶合剂a：高密度polyolefin-mah，韩国厂商制造偶合剂b：低密度polyolefin-mah，韩国厂商制造偶合剂c：pe基材mb，日本，maricom偶合剂d：polyolefin共聚物-mah，市售，im-100n(2)捏合设备德国berstorff型号ze-40的同向双轴押出机树脂强化胶粒的成分配比与试验结果如下表1所示。表1由表1的内容可知，相较于未采用任何偶合剂的试验1，本发明所提供的树脂强化胶粒具有明显提升的缺口冲击强度。2.偶合剂配比对产品效能的影响(1)试验材料聚乙烯树脂：taisox8050(台塑工业股份有限公司)玻璃纤维股段：tg-202p(台玻股份有限公司)偶合剂：高密度polyolefin-mah，韩国，nb2520a(2)捏合设备德国berstorff型号ze-40的同向双轴押出机树脂强化胶粒的成分配比与试验结果如下表2所示。表2试验次序单位量测方法1234聚乙烯树脂wt.％精秤48474540玻璃纤维股段wt.％精秤50505050偶合剂wt.％精秤23510弯曲弹性率mpaastmd-7907021700171835963缺口冲击强度kg-cm/cmastmd-25613.413.112.69.8由表2可知，使用范围介于2至10重量％的偶合剂可以确保弯曲弹性率以及缺口冲击强度等特性。特别是，偶合剂范围在2至5重量％之间可以使得树脂强化胶粒的弯曲弹性率为高于7000mpa。3.玻璃纤维股段配比对产品效能的影响(1)试验材料聚乙烯树脂：taisox8050(台塑工业股份有限公司)玻璃纤维股段：tg-202p(台玻股份有限公司)偶合剂：高密度polyolefin-mah，韩国，nb2520a(2)捏合设备德国berstorff型号ze-40的同向双轴押出机树脂强化胶粒的成分配比与试验结果如下表3所示。表3试验次序单位量测方法12345聚乙烯树脂wt.％精秤10058483828玻璃纤维股段wt.％精秤040506070偶合剂wt.％精秤02222弯曲弹性率mpaastmd-790789477770218253x缺口冲击强度kg-cm/cmastmd-2566.010.713.46.0x在上表中，试验5中，70wt.％的玻璃纤维股段配比造成混合物熔融流动性差而无法挤出造粒。另外，表3的数据显示未使用玻璃纤维股段的试验1具有较差的弯曲弹性率以及缺口冲击强度。强化塑料混合料的试验(1)试验材料基本树脂：taisox8041(台塑工业股份有限公司)树脂强化胶粒：玻璃纤维股段配比为50wt.％(2)混合程序采用人工方式混合。依设定比例秤重基本树脂与树脂强化胶粒，总重为约0.5至3公斤，放入pe塑料袋并将pe塑料袋充满气体，将带口束紧并以人工方式摇晃10至15次。所形成的强化塑料混合料依astm规范射出成形而形成标准试片。(3)测试方式a.荷重变形量试样：依astmd-638规范射出成形拉伸量测标准试片，厚度3.0mm。荷重：2.06kgf跨距：80mmb.机械特性依astm规范编号astmd-790、astmd256量测。实验数据如下表4所示。表4试验次序单位量测方法1234基本树脂wt.％精秤10090400树脂强化胶粒wt.％精秤01060100荷重变形量mmnpc11.78.57.50.46弯曲弹性率mpaastmd-790931109632846323缺口冲击强度kg-cm/cmastmd-25619.69.910.710.4-20℃缺口冲击强度kg-cm/cmastmd-25616.510.01311.2由表4所列的实验数据可知，相较于100wt.％的基本树脂，混用树脂强化胶粒的试片具有经过改良的弯曲弹性率，同时保有足够的缺口冲击强度。除此之外，采用100wt.％的树脂强化胶粒所形成的试片具有优异的弯曲弹性率。低温重载塑料制品荷重变形试验(1)试验物件：塑料栈板，自制，南亚塑料股份有限公司，型号dcj-1200x1000x145，对象最大荷重1,000kg。(2)成形材料基本树脂：聚乙烯树脂，台塑工业股份有限公司，taisox8041树脂强化胶粒：玻璃纤维股段配比为50wt.％(3)成形设备：射出机，厂牌富强鑫，射出能力3500t。(4)功能量测项目及方法a.抗弯曲强度依cns8170平垫板检验法5.2试验。荷重：对象最大荷重1.25倍(1,250kgf)跨距：1,000mmb.脚部压缩强度依cns8170平垫板检验法5.1试验荷重：对象最大荷重1.1倍(1,100kgf)跨距：1,000mm实验数据如下表5所示。表5试验次序单位量测方法样品管制123基本树脂wt.％精秤-1005040树脂强化胶粒wt.％精秤-05060抗弯曲变形量mmcns81705.210↓46.66.566.53脚部压缩变形量mmcns81705.14.0↓1.400.770.64由表5的数据可知，相较于未使用树脂强化胶粒的试验1，本发明所提供的强化塑料混合料具有优异的抗弯曲变形量与脚部压缩变形量。实施例的有益效果本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的树脂强化胶粒、强化塑料混合料以及低温重载塑料制品的制造方法，其能通过“35至60重量％的聚乙烯树脂、40至60重量％的玻璃纤维股段以及2至10重量％的偶合剂”的技术方案，以改量低温重载塑料制品在低温下的变形量以及抗弯折能力，并简化其回收再利用的程序。更进一步来说，本发明所提供的树脂强化胶粒可以依据使用者的需求而与基本树脂相互混合以形成强化塑料混合料，而树脂强化胶粒中所采用的特定成分配比的玻璃纤维股段与偶合剂使得强化塑料混合料具有优异的抗弯折强度。如此一来，在采用强化塑料混合料来形成重载制品，例如用于低温环境的栈板时，不需要再于制品结构中加入金属支撑件例如铁棒来补强制品的强度。据此，强化塑料混合料可以大幅降低制品的荷重变形量，并维持在低温下(零下20℃以上)的耐冲击强度。以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的权利要求书的保护范围，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的权利要求书的保护范围内。当前第1页12