CN115725128A - 再生聚乙烯泡沫板材用组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及聚乙烯树脂技术领域，具体涉及一种自再生聚乙烯泡沫板材用组合物及其制备方法。所述的再生聚乙烯泡沫板材用组合物，由以下重量份数的原料组成：再生低密度聚乙烯50～100份，再生高密度聚乙烯0～25份，低密度聚乙烯0～10份，复合抗氧剂0.4～1.2份，润滑剂0.3～1.0份，发泡剂4～12份，助发泡剂1～5份，交联剂0.6～1.2份。本发明的再生聚乙烯泡沫板材用组合物，既可用于装饰板，也可应用于铝塑复合板，可根据需要生产出厚薄不同的板材，具有质轻、美观以及隔音隔热等作用，广泛应用于各种室内装饰领域；本发明还提供其制备方法。
Description
技术领域
本发明涉及聚乙烯树脂技术领域，具体涉及一种自再生聚乙烯泡沫板材用组合物及其制备方法。
背景技术
随着资源的日益紧张和绿色环保理念的深入，废弃塑料的处理及回收利用日益引起人们的重视。废旧塑料的回收再生利用不仅减少环境污染问题，而且节约资源，是处理废弃塑料的首选方案。再生聚乙烯料在原先的使用和再加工过程中，有部分基团被氧化，引发分子链的断裂，致使其熔体降低而无法包裹住气泡造成发泡困难。因此，目前主要将再生聚乙烯用作增容剂，与聚乙烯、乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)辅以发泡剂等进行共混，来制作微孔发泡板材等制品。
专利CN201761109U中公开了一种发泡铝塑复合板，其中间层使用发泡聚乙烯板的铝塑复合板，节约了聚乙烯和原材料的成本，而且质轻，具有较强的抗压性；但未使用聚乙烯再生料。
专利CN 2806132 Y中公开了一种聚乙烯发泡芯层铝塑复合板，对各层的结构以及所用的材料进行了说明，其芯层发泡所用的原材料依然是聚乙烯，而不是聚乙烯再生料。
专利CN 201066033 Y中公开了一种再生树脂复合板材，利用废旧聚乙烯、或聚丙烯、或聚氯乙烯或聚苯乙烯混合后制作的复合板材在做非承重件使用时，通过加大发泡物质的用量可以使本产品获得与木材的重量及其加工性能基本相近的性能。
以上专利中均只是公开了聚乙烯泡沫复合板的结构，未涉及材料的组分与配方。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种再生聚乙烯泡沫板材用组合物，既可用于装饰板，也可应用于铝塑复合板，可根据需要生产出厚薄不同的板材，具有质轻、美观以及隔音隔热等作用，广泛应用于各种室内装饰领域；本发明还提供其制备方法。
本发明所述的再生聚乙烯泡沫板材用组合物，由以下重量份数的原料组成：
优选地，所述再生聚乙烯泡沫板材用组合物，由以下重量份数的原料组成：
再生低密度聚乙烯是使用的农地膜、大棚膜经过分拣、清洗、粉碎、造粒及烘干后制成的。所用再生低密度聚乙烯的密度为0.917～0.923g/cm3，190℃、21.6kg负荷下熔体流动速率为0.8～3.2g/10min，优选1.2～2.4g/10min。
再生高密度聚乙烯是采用废旧管材及大桶经过分拣、粉碎和清洗、造粒及烘干后制成的。所用再生高密度聚乙烯的密度为0.949～0.959g/cm3，190℃、21.6kg负荷下的熔体流动速率为2.0～4.0g/10min，因为HDPE的硬度更大，可以在不增加新原料的基础上提高组合物的压缩强度和撕裂强度等性能。
低密度聚乙烯的密度为0.917～0.923g/cm3，190℃、21.6kg负荷下的熔体流动速率为1.5～2.5g/10min。
复合抗氧剂是混合质量比1:2的受阻胺类抗氧剂1010和亚磷酸酯类抗氧剂168的混合物。
润滑剂为硬脂酸钙、聚乙烯蜡中的一种或两种。
发泡剂采用3000目超细的偶氮二甲酰胺类发泡剂(即AC发泡剂)。
助发泡剂为氧化锌。
交联剂为过氧化二异丙苯(DCP)。
过氧化二异丙苯(DCP)的作用是在受热分解为化学活性很高的游离基，以夺取聚合物主要是叔碳原子上的氢原子，从而使两大聚合物分子相结合产生交联，由此可以提高上所述组合物的熔体强度，达到发泡要求母料制造工艺。
本发明所述的再生聚乙烯泡沫板材用组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)取10重量份的低密度聚乙烯或者低密度聚乙烯与再生低密度聚乙烯的混合物，加入所有配方量的复合抗氧剂、润滑剂、发泡剂和助发泡剂，混合均匀，在120～160℃温度区间内造粒，得到母料A；
(2)取10重量份的再生高密度聚乙烯或者再生高密度聚乙烯与再生低密度聚乙烯的混合物，投入130～140℃的密炼机中熔融混合后，再加入所有配方量的交联剂，混合均匀，在120～160℃温度区间内造粒，得到母料B；
(3)将母料A、母料B与配方中剩余物料混合均匀，在110～170℃温度区间内造粒，得到再生聚乙烯泡沫板材用组合物。
所述再生聚乙烯泡沫板材用组合物可通过线上复合工艺及线下复合工艺两种方法与铝板复合，在挤出泡沫板材时，挤出温度控制在135～230℃。
本发明中，受阻胺类抗氧剂1010依靠释放氢原子捕获自由基，亚磷酸酯类抗氧剂168通过分解氢过氧化物夺取氧而不致生成自由基的物质；交联剂过氧化二异丙苯作为有机过氧化物通过受热分解为化学活性很高的游离基，使聚合物主链变为活性游离基，这种大分子主链的游离基彼此结合形成网状交联结构。因此复合抗氧剂和交联剂同时加入一种母料中时，会对助剂的效果产生一定影响，故本发明将两者加入不同的母料中，以更好的发挥效果。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明以回收的农地膜、大棚膜经过分拣、清洗和粉碎、造粒及烘干后制成的再生聚乙烯为主要原料，辅以部分高密度聚乙烯再生料和部分低密度聚乙烯，加入过氧化二异丙苯及复合发泡剂、润滑剂和抗氧剂等助剂经过挤出造粒而成，其中再生聚乙烯的主要成分是低密度聚乙烯或线形低密度聚乙烯，在原先的使用和再加工过程中，有部分基团被氧化，引发分子链的断裂，降低了分子量和分子链，通过加入DCP可使再生聚乙烯的分子链交联并增大，进而提高其熔体强度而促进其发泡效果；
(2)本发明在制备再生聚乙烯泡沫板材用组合物时，将复合抗氧剂和交联剂分别加入不同的母粒中，避免了抗氧剂和交联剂之间相互影响而导致组合物性能下降，充分发挥了不同助剂的效果；
(3)本发明利用再生聚乙烯制作铝塑复合板材减少了对环境的污染、节约了日益紧张的石油资源，同时具有隔音、隔热及美观的功能，在建材装饰中得到广泛的应用。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明作进一步说明，但并不因此限制本发明。如无特别说明，实施方式中所使用的原料用量均为重量份数。
实施例1-6和对比例1-3的原料组成如表1所示。
其中再生低密度聚乙烯是使用的农地膜、大棚膜经过分拣、清洗、粉碎、造粒及烘干后制成的。所用再生低密度聚乙烯的密度在0.917～0.923g/cm3范围内，190℃、21.6kg负荷下熔体流动速率在0.8～3.2g/10min范围内均可以。为了便于对比，实施例和对比例采用的再生低密度聚乙烯的密度为0.920g/cm3，190℃、21.6kg负荷下熔体流动速率为2.2g/10min。
再生高密度聚乙烯是采用废旧管材及大桶经过分拣、粉碎和清洗、造粒及烘干后制成的。所用再生高密度聚乙烯的密度在0.949～0.959g/cm3范围内，190℃、21.6kg负荷下的熔体流动速率在2.0～4.0g/10min范围内均可以。为了便于对比，实施例和对比例采用的再生高密度聚乙烯的密度为0.952g/cm3，190℃、21.6kg负荷下的熔体流动速率为3.4g/10min。
低密度聚乙烯的密度在0.917～0.923g/cm3范围内，190℃、21.6kg负荷下的熔体流动速率在1.5～2.5g/10min范围内均可以。为了便于对比，实施例和对比例采用的低密度聚乙烯的密度为0.917～0.923g/cm3，190℃、21.6kg负荷下的熔体流动速率为2.0g/10min。
制备方法如下：
(1)取10重量份的低密度聚乙烯或者低密度聚乙烯与再生低密度聚乙烯的混合物，加入所有配方量的抗氧剂1010、抗氧剂168、硬脂酸钙、AC发泡剂和氧化锌，混合均匀，在120～160℃温度区间内造粒，得到母料A；
(2)取10重量份的再生高密度聚乙烯或者再生高密度聚乙烯与再生低密度聚乙烯的混合物，投入135℃的密炼机中熔融混合后，再加入所有配方量的DCP，混合均匀，在120～160℃温度区间内造粒，得到母料B；
(3)将母料A、母料B与配方中剩余物料混合均匀，在110～170℃温度区间内造粒，得到再生聚乙烯泡沫板材用组合物。
将实施例1-6和对比例1-3制备的再生聚乙烯泡沫板材用组合物进行性能测试，其中密度参照GB/T 6343-1995进行测试，熔体流动速率参照GB/T 3682-2018进行测试，拉伸强度参照GB/T 1040.2-2018进行测试，弯曲强度参照GB/T 9341-2008进行测试。测试结果如表1所示。
表1实施例1-6和对比例1-3的原料组成和性能测试结果
Claims (10)
1.一种再生聚乙烯泡沫板材用组合物，其特征在于：由以下重量份数的原料组成：
2.根据权利要求1所述的再生聚乙烯泡沫板材用组合物，其特征在于：由以下重量份数的原料组成：
3.根据权利要求1或2所述的再生聚乙烯泡沫板材用组合物，其特征在于：再生低密度聚乙烯是使用的农地膜、大棚膜经过分拣、清洗、粉碎、造粒及烘干后制成的；所用再生低密度聚乙烯的密度为0.917～0.923g/cm3，190℃、21.6kg负荷下熔体流动速率为0.8～3.2g/10min。
4.根据权利要求1或2所述的再生聚乙烯泡沫板材用组合物，其特征在于：再生高密度聚乙烯是采用废旧管材及大桶经过分拣、粉碎和清洗、造粒及烘干后制成的；所用再生高密度聚乙烯的密度为0.949～0.959g/cm3，190℃、21.6kg负荷下的熔体流动速率为2.0～4.0g/10min。
5.根据权利要求1或2所述的再生聚乙烯泡沫板材用组合物，其特征在于：低密度聚乙烯的密度为0.917～0.923g/cm3，190℃、21.6kg负荷下的熔体流动速率为1.5～2.5g/10min。
6.根据权利要求1或2所述的再生聚乙烯泡沫板材用组合物，其特征在于：复合抗氧剂是混合质量比1:2的受阻胺类抗氧剂1010和亚磷酸酯类抗氧剂168的混合物。
7.根据权利要求1或2所述的再生聚乙烯泡沫板材用组合物，其特征在于：润滑剂为硬脂酸钙、聚乙烯蜡中的一种或两种。
8.根据权利要求1或2所述的再生聚乙烯泡沫板材用组合物，其特征在于：发泡剂采用3000目超细的偶氮二甲酰胺类发泡剂；助发泡剂为氧化锌。
9.根据权利要求1或2所述的再生聚乙烯泡沫板材用组合物，其特征在于：交联剂为过氧化二异丙苯。
10.一种权利要求1或2所述的再生聚乙烯泡沫板材用组合物的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)取10重量份的低密度聚乙烯或者低密度聚乙烯与再生低密度聚乙烯的混合物，加入所有配方量的复合抗氧剂、润滑剂、发泡剂和助发泡剂，混合均匀，在120～160℃温度区间内造粒，得到母料A；
(2)取10重量份的再生高密度聚乙烯或者再生高密度聚乙烯与再生低密度聚乙烯的混合物，投入130～140℃的密炼机中熔融混合后，再加入所有配方量的交联剂，混合均匀，在120～160℃温度区间内造粒，得到母料B；
(3)将母料A、母料B与配方中剩余物料混合均匀，在110～170℃温度区间内造粒，得到再生聚乙烯泡沫板材用组合物。
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