本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种再生塑料及其制备方法。
背景技术
韧性和刚性是塑料的两个重要的力学指标，如何获得刚性和韧性平衡的塑料一直是人们面临的难题。到目前为止，一般的增强改性多是通过加入玻璃纤维、碳纤维、陶瓷粉等填料来达到增加材料刚性及强度的目的。用这些填料增强塑料虽然在工业上取得了很大的成功，但仍存在着一些难以克服的问题，如材料的韧性、加工性能都有了较大幅度的降低，要同时提高塑料的刚性和韧性是非常困难的。目前还没有出现以陶瓷粉为改性剂来达到这一目的。
在复合材料中，由于增强材料和基体材料表面间的相互作用，在两个表面之间形成一个结构和性能不同于增强材料和基体材料的界面层，它是材料连接的纽带和传递信息的桥梁，是影响复合材料的关键因素。陶瓷粉与聚烯烃塑料的化学性质差别很大，两者之间的相容性差。在陶瓷粉和聚烯烃塑料简单填充得到的复合材料，其力学性能较差。为了制得力学性能良好的复合材料，必须根据陶瓷粉与聚烯烃塑料表面特性的不同，选择偶联剂对陶瓷粉表面进行处理，以提高陶瓷粉与聚烯烃塑料之间的粘结性，获得理想的包覆层。但是，现有的偶联剂对陶瓷粉表面进行改性，其改性效果不理想，不能达到预期的目的，尤其是在聚烯烃类基体中失去其应有的作用。
申请号02116814.8公开一种塑料合金，它是由下述重量配比原料按常规方法制成的，原料为聚丙烯，高密度聚乙烯，热塑性弹性体，碳酸钙，抗氧剂润滑剂，稳定剂，偶联剂，增塑剂，抗紫外线剂、纳米蒙脱土或纳米粘土或纳米陶瓷粉。该发明中得到的塑料合金强度和韧性都较低，并且用偶联剂改性陶瓷粉不能很好的改善塑料和纤维之间的润湿性，两者之间的界面粘结力较弱，最终得到的塑料的性能较差。
技术实现要素：
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种再生塑料及其制备方法。
本发明提供了一种再生塑料，包括如下质量百分含量的各组份：废旧塑料60-75％，废旧陶瓷粉10-15％，偶联剂0.5-2％，单甘脂0.1-0.5％，漂珠5-10％，sbs2-4％，马来酸酐接枝乙烯-丙烯共聚物3-5％，4-甲基邻苯二酚1-2％，硫酸铁铵2-3％，邻苯二甲酸酯1-3％。
优选的，所述再生塑料包括如下质量百分含量的各组份：废旧塑料65％，废旧陶瓷粉10％，偶联剂1％，单甘脂0.3％，漂珠7.7％，sbs4％，马来酸酐接枝乙烯-丙烯共聚物5％，4-甲基邻苯二酚1％，硫酸铁铵3％，邻苯二甲酸酯3％。
优选的，所述废旧塑料为机油壶、洗洁精瓶、洗发水瓶、医用点滴瓶、娃娃哈瓶、燃气管破碎料中一种或几种。
优选的，所述废旧陶瓷粉为氮化硅、碳化硅、二氧化硅、滑石粉、氧化铝、氧化锆中的一种或几种。
优选的，所述偶联剂为有机金属酯类。
优选的，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。
本发明还提供了一种再生塑料的制备方法，包括以下步骤：
1)将废旧陶瓷粉、偶联剂、单甘脂、漂珠按所述比例加入到混合机中混合，混合温度为80-100℃，充分混合后得到混合料；
2)将经过干燥后的废旧塑料和sbs按所述比例加入混合机中混合，混合温度为110-120℃，充分混合后升温至130-140℃，加入步骤1)得到的混合料、马来酸酐接枝乙烯-丙烯共聚物、4-甲基邻苯二酚、硫酸铁铵和邻苯二甲酸酯充分混合，得到混合物；
3)将步骤2)得到的混合物置于双螺杆挤出机中进行挤出造粒，即得再生塑料。
优选的，步骤1)所述混合时间为20-30min。
优选的，步骤3)所述双螺杆挤出机中双螺杆的转速为350-400r/min。
优选的，步骤3)所述双螺杆挤出机中共有按进料方向顺序设置的九个区，各区的温度分别控制为：一区310-340℃、二区260-300℃、三区240-270℃、四区220-250℃、五区220-250℃、六区180-210℃、七区180-210℃、八区190-220℃、九区180-200℃。
本发明所述偶联剂优选为钛酸酯偶联剂，最优选为钛酸酯偶联剂201，其化学名称为异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯。
本发明所述漂珠的细度为100-400目。
本发明所述sbs为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
本发明所述的回收塑料为聚乙烯回收塑料。
由于陶瓷粉表面比较均一，表面官能团也相对均一，并且其价格便宜，因此常用陶瓷粉为增强体制备再生塑料。但是由于陶瓷粉表面带有较多的硅醇基，极性较大，而塑料的极性较小，并且陶瓷粉刚性较大，其与塑料之间的差异，使得两者之间具有较差的分散性和表面粘合性，进一步影响了塑料的各项性能。在陶瓷粉和聚烯烃塑料简单填充得到的复合材料，其力学性能较差。为了制得力学性能良好的复合材料，必须根据陶瓷粉与聚烯烃塑料表面特性的不同，选择偶联剂对陶瓷粉表面进行处理，以提高陶瓷粉与聚烯烃塑料之间的粘结性，获得理想的包覆层。但是，现有的偶联剂对陶瓷粉表面进行改性，其改性效果不理想，不能达到预期的目的，尤其是在聚烯烃类基体中失去其应有的作用。
本发明通过加入4-甲基邻苯二酚、硫酸铁铵、漂珠与其他原料混合，能够对陶瓷粉体表面进行充分改性，减小聚烯烃塑料与陶瓷粉之间的差异，陶瓷粉与塑料的相容性好，界面粘结力强，避免出现单独用偶联剂处理陶瓷粉表面，而不能达到预期效果的情况，最终所得再生塑料与纯的塑料基体相比，刚性和韧性同时提高，解决了现有塑料的刚性和韧性难以同时满足市场需求的问题，并且所得再生塑料的耐磨性、耐久性、耐腐蚀性和耐热性都有了显著的提升。
本发明的制备过程中，先将废旧陶瓷粉和偶联剂、单甘脂、漂珠混合，然后与废旧塑料和sbs的混合物及马来酸酐接枝乙烯-丙烯共聚物、4-甲基邻苯二酚、硫酸铁铵和邻苯二甲酸酯在130-140℃下混合，挤出造粒得到再生塑料。通过改变原料的加入顺序和加入温度，使得陶瓷粉和塑料表面改性更充分，塑料与陶瓷粉之间的差异减小，原料之间混合均匀，界面粘结性强，生产成本降低，生产效率高，所得再生塑料的性能优异。
本发明的有益效果是：
1、本发明通过加入4-甲基邻苯二酚、硫酸铁铵、漂珠与其他原料混合，能够对陶瓷粉体表面进行充分改性，减小聚烯烃塑料与陶瓷粉之间的差异，陶瓷粉与塑料的相容性好，界面粘结力强，最终所得再生塑料与纯的塑料基体相比，刚性和韧性同时提高，耐磨性、耐久性、耐腐蚀性和耐热性都有了显著的提升。
2、本发明的制备过程中，先将废旧陶瓷粉和偶联剂、单甘脂、漂珠混合，然后与废旧塑料和sbs的混合物及马来酸酐接枝乙烯-丙烯共聚物、4-甲基邻苯二酚、硫酸铁铵和邻苯二甲酸酯在130-140℃下混合，挤出造粒得到再生塑料。通过改变原料的加入顺序和加入温度，使得陶瓷粉和塑料表面改性更充分，塑料与陶瓷粉之间的差异减小，原料之间混合均匀，界面粘结性强，生产成本降低，生产效率高，所得再生塑料的性能优异。
3、本发明以废旧塑料和废旧陶瓷粉为主要原料，充分达到了废弃物的无害化利用，具有环保、经济、原材料来源广泛等优点。
4、本发明的制备方法简单，对设备要求低，生产效率高，原料之间混合均匀，生产能耗低，成本低。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。
实施例1
一种再生塑料，包括如下质量百分含量的各组份：废旧塑料75％，废旧陶瓷粉10％，钛酸酯偶联剂2010.5％，单甘脂0.5％，漂珠5％，sbs2％，马来酸酐接枝乙烯-丙烯共聚物3％，4-甲基邻苯二酚1％，硫酸铁铵2％，邻苯二甲酸酯1％；其中漂珠的细度为100-200目。
制备方法：1)将废旧陶瓷粉、偶联剂、单甘脂、漂珠按所述比例加入到混合机中混合1.5h，混合温度为80℃，充分混合后得到混合料；
2)将经过干燥后的废旧塑料和sbs按所述比例加入混合机中混合40min，混合温度为110℃，充分混合后升温至140℃，加入步骤1)得到的混合料、马来酸酐接枝乙烯-丙烯共聚物、4-甲基邻苯二酚、硫酸铁铵和邻苯二甲酸酯充分混合20min，得到混合物；
3)将步骤2)得到的混合物置于双螺杆挤出机中进行挤出造粒，经水冷切粒，再放入干燥机中在80-110℃下干燥4-6h即得再生塑料；其中双螺杆挤出机中双螺杆的转速为350-400r/min，双螺杆挤出机中共有按进料方向顺序设置的九个区，各区的温度分别控制为：一区310℃、二区260℃、三区240℃、四区220℃、五区220℃、六区180℃、七区180℃、八区190℃、九区180℃。
实施例2
一种再生塑料，包括如下质量百分含量的各组份：废旧塑料65％，废旧陶瓷粉10％，钛酸酯偶联剂2011％，单甘脂0.3％，漂珠7.7％，sbs4％，马来酸酐接枝乙烯-丙烯共聚物5％，4-甲基邻苯二酚1％，硫酸铁铵3％，邻苯二甲酸酯3％；其中漂珠的细度为200-300目。
制备方法：1)将废旧陶瓷粉、偶联剂、单甘脂、漂珠按所述比例加入到混合机中混合1.5h，混合温度为90℃，充分混合后得到混合料；
2)将经过干燥后的废旧塑料和sbs按所述比例加入混合机中混合50min，混合温度为120℃，充分混合后升温至140℃，加入步骤1)得到的混合料、马来酸酐接枝乙烯-丙烯共聚物、4-甲基邻苯二酚、硫酸铁铵和邻苯二甲酸酯充分混合20min，得到混合物；
3)将步骤2)得到的混合物置于双螺杆挤出机中进行挤出造粒，经水冷切粒，再放入干燥机中在80-110℃下干燥4-6h即得再生塑料；其中双螺杆挤出机中双螺杆的转速为350-400r/min，双螺杆挤出机中共有按进料方向顺序设置的九个区，各区的温度分别控制为：一区320℃、二区280℃、三区260℃、四区240℃、五区240℃、六区200℃、七区200℃、八区200℃、九区200℃。
实施例3
一种再生塑料，包括如下质量百分含量的各组份：废旧塑料60％，废旧陶瓷粉15％，钛酸酯偶联剂2012％，单甘脂0.1％，漂珠10％，sbs3％，马来酸酐接枝乙烯-丙烯共聚物3.5％，4-甲基邻苯二酚2％，硫酸铁铵2.4％，邻苯二甲酸酯2％；其中漂珠的细度为300-400目。
制备方法：1)将废旧陶瓷粉、偶联剂、单甘脂、漂珠按所述比例加入到混合机中混合1h，混合温度为100℃，充分混合后得到混合料；
2)将经过干燥后的废旧塑料和sbs按所述比例加入混合机中混合30min，混合温度为120℃，充分混合后升温至130℃，加入步骤1)得到的混合料、马来酸酐接枝乙烯-丙烯共聚物、4-甲基邻苯二酚、硫酸铁铵和邻苯二甲酸酯充分混合30min，得到混合物；
3)将步骤2)得到的混合物置于双螺杆挤出机中进行挤出造粒，经水冷切粒，再放入干燥机中在80-110℃下干燥4-6h即得再生塑料；其中双螺杆挤出机中双螺杆的转速为350-400r/min，双螺杆挤出机中共有按进料方向顺序设置的九个区，各区的温度分别控制为：一区340℃、二区300℃、三区270℃、四区250℃、五区250℃、六区210℃、七区210℃、八区220℃、九区200℃。
对比例1
一种再生塑料，包括如下质量百分含量的各组份：废旧塑料68％，废旧陶瓷粉11％，钛酸酯偶联剂2011％，单甘脂0.3％，漂珠7.7％，sbs4％，马来酸酐接枝乙烯-丙烯共聚物5％，邻苯二甲酸酯3％；其中漂珠的细度为200-300目。
制备方法：1)将废旧陶瓷粉、偶联剂、单甘脂、漂珠按所述比例加入到混合机中混合1.5h，混合温度为90℃，充分混合后得到混合料；
2)将经过干燥后的废旧塑料和sbs按所述比例加入混合机中混合50min，混合温度为120℃，充分混合后升温至140℃，加入步骤1)得到的混合料、马来酸酐接枝乙烯-丙烯共聚物和邻苯二甲酸酯充分混合20min，得到混合物；
3)将步骤2)得到的混合物置于双螺杆挤出机中进行挤出造粒，经水冷切粒，再放入干燥机中在80-110℃下干燥4-6h即得再生塑料；其中双螺杆挤出机中双螺杆的转速为350-400r/min，双螺杆挤出机中共有按进料方向顺序设置的九个区，各区的温度分别控制为：一区320℃、二区280℃、三区260℃、四区240℃、五区240℃、六区200℃、七区200℃、八区200℃、九区200℃。
对比例2
一种再生塑料，包括如下质量百分含量的各组份：废旧塑料70％，废旧陶瓷粉12.7％，钛酸酯偶联剂2011％，单甘脂0.3％，sbs4％，马来酸酐接枝乙烯-丙烯共聚物5％，4-甲基邻苯二酚1％，硫酸铁铵3％，邻苯二甲酸酯3％。
制备方法：1)将废旧陶瓷粉、偶联剂、单甘脂、漂珠按所述比例加入到混合机中混合1.5h，混合温度为90℃，充分混合后得到混合料；
2)将经过干燥后的废旧塑料和sbs按所述比例加入混合机中混合50min，混合温度为120℃，充分混合后升温至140℃，加入步骤1)得到的混合料、马来酸酐接枝乙烯-丙烯共聚物、4-甲基邻苯二酚、硫酸铁铵和邻苯二甲酸酯充分混合20min，得到混合物；
3)将步骤2)得到的混合物置于双螺杆挤出机中进行挤出造粒，经水冷切粒，再放入干燥机中在80-110℃下干燥4-6h即得再生塑料；其中双螺杆挤出机中双螺杆的转速为350-400r/min，双螺杆挤出机中共有按进料方向顺序设置的九个区，各区的温度分别控制为：一区320℃、二区280℃、三区260℃、四区240℃、五区240℃、六区200℃、七区200℃、八区200℃、九区200℃。
对比例3
一种再生塑料，包括如下质量百分含量的各组份：废旧塑料65％，废旧陶瓷粉10％，钛酸酯偶联剂2011％，单甘脂0.3％，漂珠7.7％，sbs4％，马来酸酐接枝乙烯-丙烯共聚物5％，4-甲基邻苯二酚1％，硫酸铁铵3％，邻苯二甲酸酯3％；其中漂珠的细度为200-300目。
制备方法：1)将所有原料加入混合机中充分混合，混合温度为140℃，得到混合物；
2)将步骤1)得到的混合物置于双螺杆挤出机中进行挤出造粒，即得改性塑料；其中双螺杆挤出机中双螺杆的转速为350-400r/min，双螺杆造粒机中共有按进料方向顺序设置的十个区，各区的温度分别控制为：一区160℃、二区170℃、三区175℃、四区175℃、五区180℃、六区180℃、七区180℃、八区180℃、九区180℃、十区180℃。
将实施例1-3和对比例1-3得到的再生塑料以及未改性pe塑料，按照国家标准方法在完全相同的条件下，测其力学性能，结果如表1。其中拉伸强度和洛氏硬度表征塑料的刚性，断裂伸长率和缺口冲击强度表征塑料的韧性。
表1塑料的性能比较
从上表中的数据可知，采用本发明的原料及制备方法得到的再生塑料与对比例以及未改性的pe塑料相比，其具有较高的拉伸强度和洛氏硬度，同时又较高的断裂伸长率和缺口冲击强度，说明本发明得到的再生塑料的刚性和韧性都得到了显著提高。与对比例1相比，本发明所得再生塑料的拉伸强度、洛氏硬度、断裂伸长率和缺口冲击强度均较高，说明未加入4-甲基邻苯二酚和硫酸铁铵所得再生塑料的刚性和韧性都较差；与对比例2相比，本发明所得再生塑料的拉伸强度、洛氏硬度、断裂伸长率和缺口冲击强度均较高，说明未加入漂珠所得再生塑料的刚性和韧性都较差；与对比例3相比，本发明所得再生塑料的拉伸强度、洛氏硬度、断裂伸长率和缺口冲击强度均较高，说明采用本发明的制备方法得到的再生塑料的刚性和韧性都较好，本发明通过改变原料的加入顺序和加入温度，使得陶瓷粉和塑料表面改性更充分，塑料与陶瓷粉之间的差异减小，原料之间混合均匀，界面粘结性强，生产成本降低，生产效率高，所得再生塑料的性能优异。