一种利用塑料废料制备绳网的方法与流程

文档序号:15681933发布日期:2018-10-16 20:39阅读:426来源:国知局

本发明属于塑料加工技术领域,具体涉及一种利用塑料废料制备绳网的方法。



背景技术:

绳网是由单根或多股揉合的绳网线编成的网状结构材料,其在人们生活中应用广泛,如制作担架、脚手架外防护网、运输用固定网等。用于绳网线制作的材料由最初的棉麻纤维过度到高分子纤维材料,利用高分子纤维材料制得的绳网具有综合使用品质好,使用寿命长等优点。

人们的日常生活中,使用到各种塑料制品,这些塑料制品在废弃后,不易降解,随意丢弃产生污染问题,所以,对于这些废弃的塑料制品的再生利用是需要解决的技术问题。废塑料在自然环境下难以降解,只能通过焚烧或者掩埋来进行处理。但是,在焚烧时,由于高温燃烧会产生氯化氢等很多有害气体,对环境造成极大的危害。而掩埋处理中,塑料中的有毒物质会渗出,造成二次污染,影响土地的利用价值。有人利用废弃塑料来加工制备绳网,但因废弃塑料自身特性和加工工艺的原因,导致绳网的强度、稳定性等品质较差,需要进一步的改善。



技术实现要素:

本发明的目的是针对现有的问题,提供了一种利用塑料废料制备绳网的方法。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种利用塑料废料制备绳网的方法,包括如下步骤:

(1)物料称取:按对应重量份称取下列物料备用:140~160份塑料废料、10~15份苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、5~8份聚氯乙烯、0.2~0.4份抗氧化剂、0.1~0.3份三氧化二硼、10~14份无机复合填料;

(2)干燥处理:

将步骤(1)称取的塑料废料、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和聚氯乙烯共同放入到干燥箱内进行干燥处理,2~3h后取出备用;

(3)混炼处理:

将步骤(2)干燥处理后的塑料废料、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、聚氯乙烯和步骤(1)称取的抗氧化剂、三氧化二硼、无机复合填料共同投入到混炼机内进行混炼处理,1~2h后取出得混炼料备用;

(4)注塑成型:

将步骤(3)制得的混炼料投入到注塑机内进行注塑处理,然后对注塑所得的半成品进行牵引拉伸成型,随后进行冷却处理后得绳网线,最后对绳网线进行编织处理即得成品绳网。

进一步的,步骤(1)中所述的塑料废料为聚乙烯塑料废料、聚氯乙烯塑料废料、聚丙烯塑料废料、聚苯乙烯塑料废料中的任意一种。

进一步的,步骤(1)中所述的抗氧化剂为抗氧化剂168、抗氧化剂1010中的任意一种。

进一步的,步骤(1)中所述的无机复合填料的制备方法包括如下步骤:

1)先将膨润土放入到质量分数为5~7%的磷酸溶液中浸泡处理4~6min,完成后取出放入到质量分数为9~11%的氢氧化钠溶液中浸泡处理5~7min,最后取出用去离子水冲洗至中性后备用;

2)先将步骤1)处理后的膨润土放入到温度为190~210℃的条件下干燥处理15~20min,然后将温度升至830~880℃,保温煅烧处理1.5~2h后取出,最后自然冷却至常温后备用;

3)将三甲基氯硅烷和二乙醇单异丙醇胺按照重量比1:1.9~2.3进行混合投入到反应釜内,以1600~1800转/分钟的转速搅拌处理3~5h得混合料a,然后再向反应釜内加入混合料a总质量35~40%的二溴丙烷、15~20%的二氯甲烷,最后以2100~2300转/分钟的转速搅拌处理2~3h得混合料b备用;先用三甲基氯硅烷和二乙醇单异丙醇胺发生反应,制得一种改性的硅烷成分,然后再将混合料a与二溴丙烷和二氯甲烷进行反应,制得了一种活性基团丰富的季铵盐硅烷复合物,能够很好的提升膨润土的分散均匀性,以及与塑料高分子基体间的相容结合强度;

4)将步骤3)所得的混合料b和纳米二氧化钛、十八烷基二甲基苄基氯化铵、海藻酸钠、乙二胺四乙酸四钠、无水乙醇对应按照重量比8~10:5~7:2.2~2.8:0.3~0.5:1.5~2:100~110进行混合,以720~840转/分钟的转速搅拌处理1.5~2h后得混合料c备用;在混合料b等成分的共同作用下,纳米二氧化钛有效的插层固定于膨润土的层间,扩大了膨润土的层间距,增强了膨润土与高分子链间的结合固定强度和稳定性,提升了整体的交联复杂度,改善了塑料废料再加工强度低、稳定性差的问题,此外插层的纳米二氧化钛强度、耐腐性好,能有效的增强绳网整体的耐磨、耐腐、抗老化性能;

5)将步骤2)处理后的膨润土浸入到步骤4)所得的混合料c中,超声震荡处理1.5~2.5h后再进行离心过滤、旋转蒸发、真空干燥后,得无机复合填料。

进一步的,步骤3)中所述的反应釜内始终为氩气保护环境。

进一步的,步骤5)中所述的超声震荡处理时超声波的频率为380~420khz。

进一步的,步骤(2)中所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为80~85℃。

进一步的,步骤(3)中所述的混炼处理时保持混炼机内的温度为135~140℃。

本发明改善了绳网的制备方法,其中是以塑料废料为主要成分制成,为了改善塑料废料再利用存在的强度不佳、稳定性不够等缺陷,又对应添加了无机复合填料成分,与普通常用的膨润土、高岭土等填料不同,本无机复合填料具有很好的分散性和与塑料高分子基体间的相容结合性,填充使用性能好,其是以膨润土为主体成分再进行改性处理而成,具体先经过了磷酸溶液、氢氧化钠溶液的酸碱浸泡处理,以及高温煅烧处理,很好的提升了膨润土的比表面积,增强了吸附反应能力,为后续的处理奠定了基础,之后又配制了混合料c成分,以此混合料c成分对膨润土进行改性处理,提升了膨润土的结构稳定性、表面性能和填充使用品质,配合苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、聚氯乙烯等成分的共同使用有效的改善了塑料废料的耐温性、力学强度、耐磨抗老化性等。

本发明相比现有技术具有以下优点:

本发明提供了一种绳网的制备方法,整体工艺简单,易于推广复制,制得的绳网耐热性好、力学强度高、耐磨抗老化性强,改善了现有塑料废料再加工利用的多种使用缺陷,提升了其再利用价值,经济环保,具有很好的生产效益。

具体实施方式

实施例1

一种利用塑料废料制备绳网的方法,包括如下步骤:

(1)物料称取:按对应重量份称取下列物料备用:140份塑料废料、10份苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、5份聚氯乙烯、0.2份抗氧化剂、0.1份三氧化二硼、10份无机复合填料;

(2)干燥处理:

将步骤(1)称取的塑料废料、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和聚氯乙烯共同放入到干燥箱内进行干燥处理,2h后取出备用;

(3)混炼处理:

将步骤(2)干燥处理后的塑料废料、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、聚氯乙烯和步骤(1)称取的抗氧化剂、三氧化二硼、无机复合填料共同投入到混炼机内进行混炼处理,1h后取出得混炼料备用;

(4)注塑成型:

将步骤(3)制得的混炼料投入到注塑机内进行注塑处理,然后对注塑所得的半成品进行牵引拉伸成型,随后进行冷却处理后得绳网线,最后对绳网线进行编织处理即得成品绳网。

进一步的,步骤(1)中所述的塑料废料为聚乙烯塑料废料。

进一步的,步骤(1)中所述的抗氧化剂为抗氧化剂168。

进一步的,步骤(1)中所述的无机复合填料的制备方法包括如下步骤:

1)先将膨润土放入到质量分数为5%的磷酸溶液中浸泡处理4min,完成后取出放入到质量分数为9%的氢氧化钠溶液中浸泡处理5min,最后取出用去离子水冲洗至中性后备用;

2)先将步骤1)处理后的膨润土放入到温度为190℃的条件下干燥处理15min,然后将温度升至830℃,保温煅烧处理1.5h后取出,最后自然冷却至常温后备用;

3)将三甲基氯硅烷和二乙醇单异丙醇胺按照重量比1:1.9进行混合投入到反应釜内,以1600转/分钟的转速搅拌处理3h得混合料a,然后再向反应釜内加入混合料a总质量35%的二溴丙烷、15%的二氯甲烷,最后以2100转/分钟的转速搅拌处理2h得混合料b备用;

4)将步骤3)所得的混合料b和纳米二氧化钛、十八烷基二甲基苄基氯化铵、海藻酸钠、乙二胺四乙酸四钠、无水乙醇对应按照重量比8:5:2.2:0.3:1.5:100进行混合,以720转/分钟的转速搅拌处理1.5h后得混合料c备用;

5)将步骤2)处理后的膨润土浸入到步骤4)所得的混合料c中,超声震荡处理1.5h后再进行离心过滤、旋转蒸发、真空干燥后,得无机复合填料。

进一步的,步骤3)中所述的反应釜内始终为氩气保护环境。

进一步的,步骤5)中所述的超声震荡处理时超声波的频率为380khz。

进一步的,步骤(2)中所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为80℃。

进一步的,步骤(3)中所述的混炼处理时保持混炼机内的温度为135℃。

实施例2

一种利用塑料废料制备绳网的方法,包括如下步骤:

(1)物料称取:按对应重量份称取下列物料备用:150份塑料废料、13份苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、7份聚氯乙烯、0.3份抗氧化剂、0.2份三氧化二硼、12份无机复合填料;

(2)干燥处理:

将步骤(1)称取的塑料废料、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和聚氯乙烯共同放入到干燥箱内进行干燥处理,2.5h后取出备用;

(3)混炼处理:

将步骤(2)干燥处理后的塑料废料、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、聚氯乙烯和步骤(1)称取的抗氧化剂、三氧化二硼、无机复合填料共同投入到混炼机内进行混炼处理,1.5h后取出得混炼料备用;

(4)注塑成型:

将步骤(3)制得的混炼料投入到注塑机内进行注塑处理,然后对注塑所得的半成品进行牵引拉伸成型,随后进行冷却处理后得绳网线,最后对绳网线进行编织处理即得成品绳网。

进一步的,步骤(1)中所述的塑料废料为聚氯乙烯塑料废料。

进一步的,步骤(1)中所述的抗氧化剂为抗氧化剂168。

进一步的,步骤(1)中所述的无机复合填料的制备方法包括如下步骤:

1)先将膨润土放入到质量分数为6%的磷酸溶液中浸泡处理5min,完成后取出放入到质量分数为10%的氢氧化钠溶液中浸泡处理6min,最后取出用去离子水冲洗至中性后备用;

2)先将步骤1)处理后的膨润土放入到温度为200℃的条件下干燥处理18min,然后将温度升至850℃,保温煅烧处理1.8h后取出,最后自然冷却至常温后备用;

3)将三甲基氯硅烷和二乙醇单异丙醇胺按照重量比1:2进行混合投入到反应釜内,以1700转/分钟的转速搅拌处理4h得混合料a,然后再向反应釜内加入混合料a总质量37%的二溴丙烷、18%的二氯甲烷,最后以2200转/分钟的转速搅拌处理2.5h得混合料b备用;

4)将步骤3)所得的混合料b和纳米二氧化钛、十八烷基二甲基苄基氯化铵、海藻酸钠、乙二胺四乙酸四钠、无水乙醇对应按照重量比9:6:2.6:0.4:1.8:107进行混合,以780转/分钟的转速搅拌处理1.8h后得混合料c备用;

5)将步骤2)处理后的膨润土浸入到步骤4)所得的混合料c中,超声震荡处理2h后再进行离心过滤、旋转蒸发、真空干燥后,得无机复合填料。

进一步的,步骤3)中所述的反应釜内始终为氩气保护环境。

进一步的,步骤5)中所述的超声震荡处理时超声波的频率为400khz。

进一步的,步骤(2)中所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为83℃。

进一步的,步骤(3)中所述的混炼处理时保持混炼机内的温度为138℃。

实施例3

一种利用塑料废料制备绳网的方法,包括如下步骤:

(1)物料称取:按对应重量份称取下列物料备用:160份塑料废料、15份苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、8份聚氯乙烯、0.4份抗氧化剂、0.3份三氧化二硼、14份无机复合填料;

(2)干燥处理:

将步骤(1)称取的塑料废料、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和聚氯乙烯共同放入到干燥箱内进行干燥处理,3h后取出备用;

(3)混炼处理:

将步骤(2)干燥处理后的塑料废料、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、聚氯乙烯和步骤(1)称取的抗氧化剂、三氧化二硼、无机复合填料共同投入到混炼机内进行混炼处理,2h后取出得混炼料备用;

(4)注塑成型:

将步骤(3)制得的混炼料投入到注塑机内进行注塑处理,然后对注塑所得的半成品进行牵引拉伸成型,随后进行冷却处理后得绳网线,最后对绳网线进行编织处理即得成品绳网。

进一步的,步骤(1)中所述的塑料废料为聚苯乙烯塑料废料。

进一步的,步骤(1)中所述的抗氧化剂为抗氧化剂1010。

进一步的,步骤(1)中所述的无机复合填料的制备方法包括如下步骤:

1)先将膨润土放入到质量分数为7%的磷酸溶液中浸泡处理6min,完成后取出放入到质量分数为11%的氢氧化钠溶液中浸泡处理7min,最后取出用去离子水冲洗至中性后备用;

2)先将步骤1)处理后的膨润土放入到温度为210℃的条件下干燥处理20min,然后将温度升至880℃,保温煅烧处理2h后取出,最后自然冷却至常温后备用;

3)将三甲基氯硅烷和二乙醇单异丙醇胺按照重量比1:2.3进行混合投入到反应釜内,以1800转/分钟的转速搅拌处理5h得混合料a,然后再向反应釜内加入混合料a总质量40%的二溴丙烷、20%的二氯甲烷,最后以2300转/分钟的转速搅拌处理3h得混合料b备用;

4)将步骤3)所得的混合料b和纳米二氧化钛、十八烷基二甲基苄基氯化铵、海藻酸钠、乙二胺四乙酸四钠、无水乙醇对应按照重量比10:7:2.8:0.5:2:110进行混合,以840转/分钟的转速搅拌处理2h后得混合料c备用;

5)将步骤2)处理后的膨润土浸入到步骤4)所得的混合料c中,超声震荡处理2.5h后再进行离心过滤、旋转蒸发、真空干燥后,得无机复合填料。

进一步的,步骤3)中所述的反应釜内始终为氩气保护环境。

进一步的,步骤5)中所述的超声震荡处理时超声波的频率为420khz。

进一步的,步骤(2)中所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为85℃。

进一步的,步骤(3)中所述的混炼处理时保持混炼机内的温度为140℃。

对比实施例1

本对比实施例1与实施例2相比,在无机复合填料的制备中,省去了步骤3)和步骤4)的处理,并在步骤5)中用等质量份的硅烷偶联剂kh570取代混合料c成分,除此外的方法步骤均相同。

对比实施例2

本对比实施例2与实施例2相比,在步骤(1)物料称取中,用等质量份的普通膨润土取代无机复合填料成分,除此外的方法步骤均相同。

对比实施例3

本对比实施例3与实施例2相比,在步骤(1)物料称取中,省去了无机复合填料成分,除此外的方法步骤均相同。

为了对比本发明效果,对上述实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对比实施例3对应制得的绳网线进行性能测试,具体对比数据如下表1所示:

表1

注:上表1中所述的老化后取样时结强力保持率是对绳网线单丝进行老化实验中的测试指标,对绳网线单丝的老化实验具体是将各组对应制得的绳网线单丝置于同一片淡水湖域内浸泡放置,时隔18个月后取出进行检测,测出对应的数据转化为结强力的保持率。

由上表1可以看出,本发明方法制得的绳网综合品质好,改善了塑料废料的再利用弊端,提升了对环境的保护能力,具有很好的推广应用价值。

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