专利名称：一种相容性皮粉/聚乙烯共混物的制备方法
技术领域：
本发明属于天然高分子改性聚合物材料领域，特别是涉及一种相容性皮粉/聚乙 烯共混物的制备方法。
背景技术：
我国是制革大国，其中，皮革边角料废弃物的污染，一直是国内外的老大难问题。 即使我国将剖层皮也最大限度地用于制革，仍有40% 50%的原料皮在制革的干、湿部 操作中，不可避免地沦为皮革废弃物，其中主要是原皮修边角料、灰皮片削皮屑以及蓝皮削 勻、修边等产生的皮革废弃物。皮革固体废弃物中大约含有80%以上的胶原蛋白，另外还含 有少量的角蛋白和球蛋白以及微量的非蛋白成分，目前关于皮革废弃物的利用主要是围绕 着蛋白质和铬的回收利用而进行的。美国有过将含铬皮革屑填埋铺路的处理方式，而日本 学者做过有关焚烧利用其热能的研究(R村浩.含铬革废料焚烧处理的研究.四川皮革， 1991(2) :42-43)，但很显然这些都不是根本的处理方法。另外也有研究报道由皮革废弃物 制再生革、合成表面活性剂雷米邦A、染料固定剂、皮革填充剂以及生产蛋白胨和皮胶等方 面的研究(陈武勇.皮革屑提取胶原蛋白的研究.中国皮革，2002,31 (23) :1_5)，也比较成 熟，但处理过程中还会造成二次污染，并且还远远不能实现资源的高值利用。到目前为止， 关于皮革废弃物或皮粉直接和聚乙烯共混的研究未见文献报道，要制备相容性皮粉/聚乙 烯共混物，首先要解决皮粉和聚乙烯的相容性问题。
发明内容
为了更好解决皮革废弃物的利用问题，本发明的目的在于提供一种对皮革废弃物 高值利用的方法，从而制备性能优良的皮粉/聚乙烯共混物。本发明的另一个目的是提供一种制备工艺简单且易于操作，因而适合大规模工业 化生产的皮粉/聚乙烯共混物的制备方法。为了达到上述目的，本发明提供的相容性皮粉/聚乙烯共混物由皮粉、聚乙烯、 添加剂和引发剂组成；其中添加剂和引发剂的添加量分别为聚乙烯重量的 25%和 0.03% 2% ；皮粉和聚乙烯的重量比为1 19 2 1。所述的皮粉由皮革废弃物直接进行超细粉碎所得，皮粉的粒径可以控制在20 100目之间。所述的添加剂选自聚乙烯接枝马来酸酐(PE-g-MAH)、乙烯丙烯酸共聚物(EAA)、 醋酸乙烯酯、马来酸酐中的一种或两种。所述的引发剂选自过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯的一种或两种。本发明提供的皮粉/聚乙烯共混物的制备方法是按照下列步骤顺序进行(1)将按照上述的比例称量后的皮粉、聚乙烯、添加剂和引发剂一起加入到高速混 合机中进行共混，或先将引发剂加入到能够将其溶解的易挥发有机溶剂中，然后与聚乙烯、 皮粉及添加剂一起加到高速共混机进行混合，直到有机溶剂完全挥发；
(2)将上述混合的物料加入到小型密炼机中，并在160 190°C的密炼温度及 15 35r/min的转速下密炼15 45min即可获得相容性较好的皮粉/聚乙烯共混物。所述的易挥发有机溶剂为丙酮、无水乙醇或它们的混合物。本发明提供的相容性皮粉/聚乙烯共混物所需原料简单，其中皮粉是由皮革废弃 物直接粉碎制备，目前，皮革废弃物都是由制革企业直接免费提供，因而能够大幅度降低生 成成本，另外皮粉中含有80%以上的胶原蛋白，通过添加剂和引发剂的相互作用，解决了皮 粉和聚乙烯的相容性问题，所制备的皮粉/聚乙烯共混材料能用于加工部分生物降解的塑 料制品。本发明提供的相容性皮粉/聚乙烯共混物能够在密炼机中一步完成，因而制备工 艺简单且易于操作，适合大规模工业化生产。
具体实施例方式以下实施例是对本发明的进一步的说明，但是并不限制本发明的范围。实施例1准确称取聚乙烯100重量份、皮粉10重量份、聚乙烯接枝马来酸酐5重量份、过 氧化二异丙苯(DCP)O. 5重量份，然后将上述原料同时加入到高速混合机中进行共混，之后 将混合均勻的物料加入到密炼机密炼，先在160°C下密炼5分钟，转速15r/min，扭矩38 42Nm，然后升温到180°C再密炼15分钟，转速30r/min，扭矩32 36Nm，趁热出料，即可获 得相容性较好的皮粉/聚乙烯共混物，其力学性能分别为拉伸强度10. 4Mpa,断裂伸长率 64.3%。差热扫描分析得共混材料的熔融峰值温度为120. 8°C，共混材料在土壤中经过20 天降解后，其拉伸强度降为6. 9Mpa,断裂伸长率30. 3%。实施例2准确称取聚乙烯100重量份、皮粉15重量份、聚乙烯接枝马来酸酐5重量份、乙 烯丙烯酸共聚物(EAA) 5重量份、过氧化苯甲酰0. 8重量份，首先将过氧化苯甲酰加入到适 量的丙酮中使其溶解，然后与皮粉、聚乙烯、聚乙烯接枝马来酸酐和乙烯丙烯酸共聚物一起 加入到高速混合机进行共混，待丙酮完全挥发后，将混合物料物料加入到密炼机密炼，先在 160°C下密炼5分钟，转速15r/min，扭矩34 40Nm，然后升温到180°C再密炼15分钟，转 速30r/min，扭矩26 32Nm，趁热出料，即可获得相容性较好的皮粉/聚乙烯共混物，其力 学性能分别为拉伸强度10. IMpa，断裂伸长率50.7%。差热扫描分析得共混材料的熔融峰 值温度为119. 7°C，共混材料在土壤中经过20天降解后，其拉伸强度降为4. 8Mpa，断裂伸长 率 20. 6%。实施例3准确称取聚乙烯100重量份、皮粉20重量份、聚乙烯接枝马来酸酐10重量份、马 来酸酐5重量份，过氧化二异丙苯(DCP) 1重量份，然后将上述原料同时加入到高速混合 机中进行共混，之后将混合均勻的物料加入到密炼机密炼，先在160°C下密炼10分钟，转 速15r/min，扭矩40 45Nm，然后升温到180°C再密炼30分钟，转速30r/min，扭矩32 38Nm，趁热出料，即可获得相容性较好的皮粉/聚乙烯共混物，其力学性能分别为拉伸强度 12.3Mpa，断裂伸长率48.4%。差热扫描分析得共混材料的熔融峰值温度为1223°C共混材 料在土壤中经过20天降解后，其拉伸强度降为6. 4Mpa，断裂伸长率18. 3%。实施例4
准确称取聚乙烯100重量份、皮粉100重量份、马来酸酐10重量份、乙烯丙烯酸 共聚物15重量份、过氧化二异丙苯(DCP) 1.2重量份，然后将上述原料同时加入到高速混 合机中进行共混，之后将混合均勻的物料加入到密炼机密炼，先在160°C下密炼10分钟，转 速15r/min，扭矩34 38Nm，然后升温到180°C再密炼25分钟，转速30r/min，扭矩26 30Nm,趁热出料，即可获得相容性较好的皮粉/聚乙烯共混物，其力学性能分别为拉伸强度 8. 7Mpa，断裂伸长率42. 5%。差热扫描分析得共混材料的熔融峰值温度为123. 8°C，共混材 料在土壤中经过20天降解后，其拉伸强度降为3. 6Mpa，断裂伸长率10. 3%。
权利要求
1.一种相容性皮粉/聚乙烯共混物的制备方法，其特征在于所述的相容性皮粉/聚 乙烯共混物由皮粉、聚乙烯、添加剂和引发剂组成；其中添加剂和引发剂的添加量分别为聚 乙烯重量的 25%和0.03% 2% ；皮粉和聚乙烯的重量比为1 19 2 1。
2.根据权利要求1所述的相容性皮粉/聚乙烯共混物，其特征在于所述的添加剂选 自聚乙烯接枝马来酸酐(PE-g-MAH)、乙烯丙烯酸共聚物(EAA)、醋酸乙烯酯、马来酸酐中的 一种或两种。
3.根据权利要求1所述的相容性皮粉/聚乙烯共混物，其特征在于所述的皮粉由皮 革废弃物直接进行超细粉碎所得，皮粉的粒径可以控制在20 100目之间。
4.根据权利要求1所述的相容性皮粉/聚乙烯共混物，其特征在于所述的引发剂选 自过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯的一种或两种。
5.一种如权利1所述的相容性皮粉/聚乙烯共混物的制备方法，其特征在于所述的 制备方法是按照下列步骤顺利进行(1)将按照上述的比例称量后的皮粉、聚乙烯、添加剂和引发剂一起加入到高速混合机 中进行共混，或先将引发剂加入到能够将其溶解的易挥发有机溶剂中，然后与聚乙烯、皮粉 及添加剂一起加到高速共混机进行混合，直到有机溶剂完全挥发；(2)将上述混合的物料加入到小型密炼机中，并在160 190°C的密炼温度及15 35r/min的转速下密炼15 45min即可获得相容性较好的皮粉/聚乙烯共混物。
全文摘要
一种相容性皮粉/聚乙烯共混物的制备方法，属于天然高分子改性聚合物材料领域。共混物由皮粉、聚乙烯、添加剂和引发剂组成；其中添加剂和引发剂的添加量分别为聚乙烯重量的1％～25％和0.03％～2％；皮粉和聚乙烯的重量比为1∶19～2∶1。本发明提供的相容性皮粉/聚乙烯共混物所需原料简单，其中皮粉是由皮革废弃物进行直接粉碎制备，另外皮粉中含有80％以上的胶原蛋白，通过添加剂和引发剂的相互作用，解决了皮粉和聚乙烯的相容性问题。本发明提供的相容性皮粉/聚乙烯共混物能够在密炼机中一步完成，因而制备工艺简单且易于操作，适合大规模工业化生产。
文档编号C08L33/02GK102002180SQ20101054209
公开日2011年4月6日 申请日期2010年11月3日 优先权日2010年11月3日
发明者余绍火, 周国权, 杨建平, 蒋岚, 邵双喜 申请人:宁波工程学院