本发明涉及工程塑料
技术领域：
，尤其涉及一种再生耐候复合工程塑料的制备方法。
背景技术：
：工程塑料具有优良的综合性能，刚性大，蠕变小，机械强度高，耐热性好，电绝缘性好，可在较苛刻的化学、物理环境中长期使用，可替代金属作为工程结构材料使用。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。玻纤增强丙烯酸树脂是一类传统的有机-无机复合材料。它是经由丙烯酸树脂和耐候剂经复合工艺及热固化后制成，具有质量轻、比强度高、电绝缘性好、耐腐蚀、耐热性能优良等特点，已广泛应用于国防科技、航天航空、船舶制造、化工、建筑、交通运输及智能电网自动化等领域。虽然玻纤在丙烯酸树脂中发挥了出色的增强效果，但由于玻纤本身属于刚性极强的材料，往往会造成丙烯酸树脂的抗冲击性能及韧性不足，还会造成其压缩强度的损失，尤其对于应力集中点较多的外形结构复杂制品，这一缺陷尤其突出，从而限制了此类材料的应用。技术实现要素：本发明提供了一种再生耐候复合工程塑料的制备方法，解决了现有再生工程塑料的上述不足，本发明得到的再生耐候复合工程塑料制得的塑料力学性能好，耐候性优异。为解决上述技术问题，本发明提供了一种再生耐候复合工程塑料的制备方法，包括如下步骤：（1）制备回收工程塑料再生纤维将废旧的工程塑料原料进行破碎处理；采用洗涤剂进行洗涤，随后清水漂洗；采用电磁除铁器进行除铁处理；然后熔融纺丝制备得到回收工程塑料再生纤维；所述回收工程塑料再生纤维包括以下组分中的一种或多种：聚丙烯(PP)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯醇缩甲醛(PVA)、聚酰亚胺、聚酰胺(PA)；（2）制备增强复合树脂材料利用上述回收工程塑料再生纤维、丙烯酸树脂和短切玻纤，制成增强复合树脂材料，备用；（3）按照如下重量份配料：增强复合树脂材料65-76份改性抗老化阻燃体系5-7份耐候剂3-5份增韧剂1-3份抗氧剂1-1.5份光亮剂0.5-1.5份；其中所述改性抗老化阻燃体系中至少包括高岭土、埃洛石纳米管、石墨烯、钛白粉和硅灰石针状纤维；（4）将所述配料加入混料机中，混料机以500-700r/min的速度，混合10-20min；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40∶1，双螺杆挤出机一区温度195-205℃，二区温度210-220℃，三区温度230-235℃，四区温度至九区温度235-245℃，机头温度235-245℃；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600-800r/min，得到再生耐候复合工程塑料。优选的，所述步骤（2）中，具体包括如下步骤：将回收塑料再生纤维剪切至2-5mm的短切纤维，然后，采用星型球磨机对其进行研磨50-80min，然而用清水将研磨后的纤维进行清洗3-5遍，并在80℃的烘箱内干燥12小时；将上述经研磨、清洗和干燥后的短切再生纤维按配比添加到预热至60-75℃的丙烯酸树脂中，经机械搅拌后，冷却至室温；然后再按加入固化剂和固化促进剂，再搅拌20-30min，得到质地均匀的悬浮浆料；将上述环氧悬浮浆料与短切玻纤按预先设定的配比结合，并经过热固化后，得到增强复合树脂材料。优选的，在所述增强复合树脂材料中，各组分的质量百分配比如下：回收塑料再生纤维45-55%，短切玻纤10-15%，固化剂2-4%，固化促进剂0.5-1.5%，余量为丙烯酸树脂。优选的，所述固化剂为脂肪族、芳香族多元胺类或酸酐类固化剂，所述固化促进剂为2-乙基-4-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-苯基咪唑或2-异丙基咪唑。优选的，所述改性抗老化阻燃体系由如下方法制备而成：按质量份数取1-3份纳米高岭土，2-4份质量分数为25-35％的碳酸氢钾水溶液，1.2-1.5份表征参数直径为50-100nm、长度为5-10μm的埃洛石纳米管，1.5-1.8份石墨烯，0.5-0.8份钛白粉，0.5-0.7份月桂胺聚氧乙烯醚，1-1.2份长径比为10-13:1的硅灰石针状纤维，混合均匀，在170-190℃过热蒸汽反应釜内搅拌，汽蒸反应35-50min，在450-480℃真空微波辐射3-5h，然后浸于90-110份质量分数为35％的氨基磺酸溶液真空吸湿处理，吸透后加热至75-85℃超声波分散1-2.5h，再搅拌分散3-5h，取悬浮物；按质量份数将上述获得的3-5份悬浮物微波等离子刻蚀处理25-30min，用50-80份含质量分数3-5％三聚磷酸钾分散液的去离子水在65-75℃下超声波处理15-30min，取上层悬浮物经100-150目过滤，蒸馏水洗涤干净，真空烘干，得到改性抗老化阻燃体系。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，所述增塑剂选自邻苯二甲酸二乙酯、己二酸二辛脂、葵二酸二丁酯中的一种或几种。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。优选的，所述增韧剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物。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）采用回收工程塑料再生纤维、丙烯酸树脂和短切玻纤，制成增强复合树脂材料作为主料，即具备了传统玻纤增强树脂复合材料的刚性和强度，又获得了较好的韧性和耐压缩性能，并且降低了成本；（2）改性抗老化阻燃体系中石墨烯、钛白粉、埃洛石纳米管等阻燃材料与硅灰石针状纤维等抗老化材料，形成复合协同效应，与改性回收工程塑料共混熔融制成一种以微原纤维形态分散在工程塑料内部，形成强度高的耐老化阻燃再生工程塑料；（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）避免了资源浪费和污染，制备工艺简单，生产效率高，产品质量较高最终所得产品力学性能优异，且低毒环保。具体实施方式实施例一将废旧的工程塑料原料进行破碎处理；采用洗涤剂进行洗涤，随后清水漂洗；采用电磁除铁器进行除铁处理；然后熔融纺丝制备得到回收工程塑料再生纤维；所述回收工程塑料再生纤维包括聚丙烯(PP)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚酰胺(PA)。将回收塑料再生纤维剪切至2-5mm的短切纤维，然后，采用星型球磨机对其进行研磨50min，然而用清水将研磨后的纤维进行清洗3遍，并在80℃的烘箱内干燥12小时；将上述经研磨、清洗和干燥后的短切再生纤维按配比添加到预热至60℃的丙烯酸树脂中，经机械搅拌后，冷却至室温；然后再按加入固化剂和固化促进剂，再搅拌20min，得到质地均匀的悬浮浆料；将上述环氧悬浮浆料与短切玻纤按预先设定的配比结合，并经过热固化后，得到增强复合树脂材料。在所述增强复合树脂材料中，各组分的质量百分配比如下：回收塑料再生纤维45%，短切玻纤10%，固化剂2%，固化促进剂0.5%，余量为丙烯酸树脂。所述固化剂为脂肪族固化剂，所述固化促进剂为2-乙基-4-甲基咪唑。按照如下重量份配料：增强复合树脂材料65份改性抗老化阻燃体系5份耐候剂3份增韧剂1份抗氧剂1份光亮剂0.5份；其中所述改性抗老化阻燃体系中至少包括高岭土、埃洛石纳米管、石墨烯、钛白粉和硅灰石针状纤维。所述改性抗老化阻燃体系由如下方法制备而成：按质量份数取1份纳米高岭土，2份质量分数为25％的碳酸氢钾水溶液，1.2份表征参数直径为50-100nm、长度为5-10μm的埃洛石纳米管，1.5份石墨烯，0.5份钛白粉，0.5份月桂胺聚氧乙烯醚，1份长径比为10:1的硅灰石针状纤维，混合均匀，在170℃过热蒸汽反应釜内搅拌，汽蒸反应35min，在450℃真空微波辐射3h，然后浸于90份质量分数为35％的氨基磺酸溶液真空吸湿处理，吸透后加热至75℃超声波分散1h，再搅拌分散3h，取悬浮物；按质量份数将上述获得的3份悬浮物微波等离子刻蚀处理25min，用50份含质量分数3％三聚磷酸钾分散液的去离子水在65-75℃下超声波处理15min，取上层悬浮物经100目过滤，蒸馏水洗涤干净，真空烘干，得到改性抗老化阻燃体系。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，所述增塑剂为邻苯二甲酸二乙酯。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。所述增韧剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物。将所述配料加入混料机中，混料机以500r/min的速度，混合10min；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40∶1，双螺杆挤出机一区温度195℃，二区温度210℃，三区温度230℃，四区温度至九区温度235℃，机头温度235℃。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，得到再生耐候复合工程塑料。实施例二将废旧的工程塑料原料进行破碎处理；采用洗涤剂进行洗涤，随后清水漂洗；采用电磁除铁器进行除铁处理；然后熔融纺丝制备得到回收工程塑料再生纤维；所述回收工程塑料再生纤维包括高密度聚乙烯(HDPE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯醇缩甲醛(PVA)。将回收塑料再生纤维剪切至2-5mm的短切纤维，然后，采用星型球磨机对其进行研磨60min，然而用清水将研磨后的纤维进行清洗4遍，并在80℃的烘箱内干燥12小时；将上述经研磨、清洗和干燥后的短切再生纤维按配比添加到预热至67℃的丙烯酸树脂中，经机械搅拌后，冷却至室温；然后再按加入固化剂和固化促进剂，再搅拌25min，得到质地均匀的悬浮浆料；将上述环氧悬浮浆料与短切玻纤按预先设定的配比结合，并经过热固化后，得到增强复合树脂材料。在所述增强复合树脂材料中，各组分的质量百分配比如下：回收塑料再生纤维48%，短切玻纤13%，固化剂3%，固化促进剂1%，余量为丙烯酸树脂。所述固化剂为芳香族多元胺类固化剂，所述固化促进剂为2-乙基咪唑。按照如下重量份配料：增强复合树脂材料69份改性抗老化阻燃体系6份耐候剂4份增韧剂2份抗氧剂1.2份光亮剂1份；其中所述改性抗老化阻燃体系中至少包括高岭土、埃洛石纳米管、石墨烯、钛白粉和硅灰石针状纤维。所述改性抗老化阻燃体系由如下方法制备而成：按质量份数取2份纳米高岭土，3份质量分数为30％的碳酸氢钾水溶液，1.3份表征参数直径为50-100nm、长度为5-10μm的埃洛石纳米管，1.6份石墨烯，0.7份钛白粉，0.6份月桂胺聚氧乙烯醚，1.1份长径比为12:1的硅灰石针状纤维，混合均匀，在180℃过热蒸汽反应釜内搅拌，汽蒸反应40min，在460℃真空微波辐射4h，然后浸于98份质量分数为35％的氨基磺酸溶液真空吸湿处理，吸透后加热至78℃超声波分散2h，再搅拌分散4h，取悬浮物；按质量份数将上述获得的4份悬浮物微波等离子刻蚀处理27min，用60份含质量分数4％三聚磷酸钾分散液的去离子水在70℃下超声波处理18min，取上层悬浮物经120目过滤，蒸馏水洗涤干净，真空烘干，得到改性抗老化阻燃体系。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，所述增塑剂为己二酸二辛脂。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。所述增韧剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物。将所述配料加入混料机中，混料机以600r/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40∶1，双螺杆挤出机一区温度200℃，二区温度215℃，三区温度235℃，四区温度至九区温度240℃，机头温度240℃。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，得到再生耐候复合工程塑料。实施例三将废旧的工程塑料原料进行破碎处理；采用洗涤剂进行洗涤，随后清水漂洗；采用电磁除铁器进行除铁处理；然后熔融纺丝制备得到回收工程塑料再生纤维；所述回收工程塑料再生纤维包括聚乙烯醇缩甲醛(PVA)、聚酰亚胺、聚酰胺(PA)。将回收塑料再生纤维剪切至2-5mm的短切纤维，然后，采用星型球磨机对其进行研磨80min，然而用清水将研磨后的纤维进行清洗5遍，并在80℃的烘箱内干燥12小时；将上述经研磨、清洗和干燥后的短切再生纤维按配比添加到预热至75℃的丙烯酸树脂中，经机械搅拌后，冷却至室温；然后再按加入固化剂和固化促进剂，再搅拌30min，得到质地均匀的悬浮浆料；将上述环氧悬浮浆料与短切玻纤按预先设定的配比结合，并经过热固化后，得到增强复合树脂材料。在所述增强复合树脂材料中，各组分的质量百分配比如下：回收塑料再生纤维55%，短切玻纤15%，固化剂4%，固化促进剂1.5%，余量为丙烯酸树脂。所述固化剂为酸酐类固化剂，所述固化促进剂为2-异丙基咪唑。按照如下重量份配料：增强复合树脂材料76份改性抗老化阻燃体系7份耐候剂5份增韧剂3份抗氧剂1.5份光亮剂1.5份；其中所述改性抗老化阻燃体系中至少包括高岭土、埃洛石纳米管、石墨烯、钛白粉和硅灰石针状纤维。所述改性抗老化阻燃体系由如下方法制备而成：按质量份数取3份纳米高岭土，4份质量分数为35％的碳酸氢钾水溶液，1.5份表征参数直径为50-100nm、长度为5-10μm的埃洛石纳米管，1.8份石墨烯，0.8份钛白粉，0.7份月桂胺聚氧乙烯醚，1.2份长径比为13:1的硅灰石针状纤维，混合均匀，在190℃过热蒸汽反应釜内搅拌，汽蒸反应50min，在480℃真空微波辐射5h，然后浸于110份质量分数为35％的氨基磺酸溶液真空吸湿处理，吸透后加热至85℃超声波分散2.5h，再搅拌分散5h，取悬浮物；按质量份数将上述获得的5份悬浮物微波等离子刻蚀处理30min，用50-80份含质量分数5％三聚磷酸钾分散液的去离子水在75℃下超声波处理30min，取上层悬浮物经150目过滤，蒸馏水洗涤干净，真空烘干，得到改性抗老化阻燃体系。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1：3。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，所述增塑剂为葵二酸二丁酯。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。所述增韧剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物。将所述配料加入混料机中，混料机以700r/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40∶1，双螺杆挤出机一区温度205℃，二区温度220℃，三区温度235℃，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800r/min，得到再生耐候复合工程塑料。经测试，本发明各实例中再生耐候复合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）ISO178435.7426.2431.5拉伸强度（MPa）ISO527252.1247.4243.8缺口冲击强度（kJ/m2）ISO17914.713.915.2维卡软化点（℃）ISO306133127132耐候性（色牢度）氖灯加速老化2000小时5级5级5级由上表可知，本发明得到的产品力学性能好，耐候性优异，阻燃性能好。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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