專利名稱：一種相容性皮粉/聚乙烯共混物的制備方法
技術領域：
本發明屬于天然高分子改性聚合物材料領域，特別是涉及一種相容性皮粉/聚乙 烯共混物的制備方法。
背景技術：
我國是制革大國，其中，皮革邊角料廢棄物的污染，一直是國內外的老大難問題。 即使我國將剖層皮也最大限度地用于制革，仍有40% 50%的原料皮在制革的干、濕部 操作中，不可避免地淪為皮革廢棄物，其中主要是原皮修邊角料、灰皮片削皮屑以及藍皮削 勻、修邊等產生的皮革廢棄物。皮革固體廢棄物中大約含有80%以上的膠原蛋白，另外還含 有少量的角蛋白和球蛋白以及微量的非蛋白成分，目前關于皮革廢棄物的利用主要是圍繞 著蛋白質和鉻的回收利用而進行的。美國有過將含鉻皮革屑填埋鋪路的處理方式，而日本 學者做過有關焚燒利用其熱能的研究(R村浩.含鉻革廢料焚燒處理的研究.四川皮革， 1991(2) :42-43)，但很顯然這些都不是根本的處理方法。另外也有研究報道由皮革廢棄物 制再生革、合成表面活性劑雷米邦A、染料固定劑、皮革填充劑以及生產蛋白胨和皮膠等方 面的研究(陳武勇.皮革屑提取膠原蛋白的研究.中國皮革，2002,31 (23) :1_5)，也比較成 熟，但處理過程中還會造成二次污染，并且還遠遠不能實現資源的高值利用。到目前為止， 關于皮革廢棄物或皮粉直接和聚乙烯共混的研究未見文獻報道，要制備相容性皮粉/聚乙 烯共混物，首先要解決皮粉和聚乙烯的相容性問題。
發明內容
為了更好解決皮革廢棄物的利用問題，本發明的目的在于提供一種對皮革廢棄物 高值利用的方法，從而制備性能優良的皮粉/聚乙烯共混物。本發明的另一個目的是提供一種制備工藝簡單且易于操作，因而適合大規模工業 化生產的皮粉/聚乙烯共混物的制備方法。為了達到上述目的，本發明提供的相容性皮粉/聚乙烯共混物由皮粉、聚乙烯、 添加劑和引發劑組成；其中添加劑和引發劑的添加量分別為聚乙烯重量的 25%和 0.03% 2% ；皮粉和聚乙烯的重量比為1 19 2 1。所述的皮粉由皮革廢棄物直接進行超細粉碎所得，皮粉的粒徑可以控制在20 100目之間。所述的添加劑選自聚乙烯接枝馬來酸酐(PE-g-MAH)、乙烯丙烯酸共聚物(EAA)、 醋酸乙烯酯、馬來酸酐中的一種或兩種。所述的引發劑選自過氧化苯甲酰、過氧化二異丙苯的一種或兩種。本發明提供的皮粉/聚乙烯共混物的制備方法是按照下列步驟順序進行(1)將按照上述的比例稱量后的皮粉、聚乙烯、添加劑和引發劑一起加入到高速混 合機中進行共混，或先將引發劑加入到能夠將其溶解的易揮發有機溶劑中，然后與聚乙烯、 皮粉及添加劑一起加到高速共混機進行混合，直到有機溶劑完全揮發；
(2)將上述混合的物料加入到小型密煉機中，并在160 190°C的密煉溫度及 15 35r/min的轉速下密煉15 45min即可獲得相容性較好的皮粉/聚乙烯共混物。所述的易揮發有機溶劑為丙酮、無水乙醇或它們的混合物。本發明提供的相容性皮粉/聚乙烯共混物所需原料簡單，其中皮粉是由皮革廢棄 物直接粉碎制備，目前，皮革廢棄物都是由制革企業直接免費提供，因而能夠大幅度降低生 成成本，另外皮粉中含有80%以上的膠原蛋白，通過添加劑和引發劑的相互作用，解決了皮 粉和聚乙烯的相容性問題，所制備的皮粉/聚乙烯共混材料能用于加工部分生物降解的塑 料制品。本發明提供的相容性皮粉/聚乙烯共混物能夠在密煉機中一步完成，因而制備工 藝簡單且易于操作，適合大規模工業化生產。
具體實施例方式以下實施例是對本發明的進一步的說明，但是并不限制本發明的范圍。實施例1準確稱取聚乙烯100重量份、皮粉10重量份、聚乙烯接枝馬來酸酐5重量份、過 氧化二異丙苯(DCP)O. 5重量份，然后將上述原料同時加入到高速混合機中進行共混，之后 將混合均勻的物料加入到密煉機密煉，先在160°C下密煉5分鐘，轉速15r/min，扭矩38 42Nm，然后升溫到180°C再密煉15分鐘，轉速30r/min，扭矩32 36Nm，趁熱出料，即可獲 得相容性較好的皮粉/聚乙烯共混物，其力學性能分別為拉伸強度10. 4Mpa,斷裂伸長率 64.3%。差熱掃描分析得共混材料的熔融峰值溫度為120. 8°C，共混材料在土壤中經過20 天降解后，其拉伸強度降為6. 9Mpa,斷裂伸長率30. 3%。實施例2準確稱取聚乙烯100重量份、皮粉15重量份、聚乙烯接枝馬來酸酐5重量份、乙 烯丙烯酸共聚物(EAA) 5重量份、過氧化苯甲酰0. 8重量份，首先將過氧化苯甲酰加入到適 量的丙酮中使其溶解，然后與皮粉、聚乙烯、聚乙烯接枝馬來酸酐和乙烯丙烯酸共聚物一起 加入到高速混合機進行共混，待丙酮完全揮發后，將混合物料物料加入到密煉機密煉，先在 160°C下密煉5分鐘，轉速15r/min，扭矩34 40Nm，然后升溫到180°C再密煉15分鐘，轉 速30r/min，扭矩26 32Nm，趁熱出料，即可獲得相容性較好的皮粉/聚乙烯共混物，其力 學性能分別為拉伸強度10. IMpa，斷裂伸長率50.7%。差熱掃描分析得共混材料的熔融峰 值溫度為119. 7°C，共混材料在土壤中經過20天降解后，其拉伸強度降為4. 8Mpa，斷裂伸長 率 20. 6%。實施例3準確稱取聚乙烯100重量份、皮粉20重量份、聚乙烯接枝馬來酸酐10重量份、馬 來酸酐5重量份，過氧化二異丙苯(DCP) 1重量份，然后將上述原料同時加入到高速混合 機中進行共混，之后將混合均勻的物料加入到密煉機密煉，先在160°C下密煉10分鐘，轉 速15r/min，扭矩40 45Nm，然后升溫到180°C再密煉30分鐘，轉速30r/min，扭矩32 38Nm，趁熱出料，即可獲得相容性較好的皮粉/聚乙烯共混物，其力學性能分別為拉伸強度 12.3Mpa，斷裂伸長率48.4%。差熱掃描分析得共混材料的熔融峰值溫度為1223°C共混材 料在土壤中經過20天降解后，其拉伸強度降為6. 4Mpa，斷裂伸長率18. 3%。實施例4
準確稱取聚乙烯100重量份、皮粉100重量份、馬來酸酐10重量份、乙烯丙烯酸 共聚物15重量份、過氧化二異丙苯(DCP) 1.2重量份，然后將上述原料同時加入到高速混 合機中進行共混，之后將混合均勻的物料加入到密煉機密煉，先在160°C下密煉10分鐘，轉 速15r/min，扭矩34 38Nm，然后升溫到180°C再密煉25分鐘，轉速30r/min，扭矩26 30Nm,趁熱出料，即可獲得相容性較好的皮粉/聚乙烯共混物，其力學性能分別為拉伸強度 8. 7Mpa，斷裂伸長率42. 5%。差熱掃描分析得共混材料的熔融峰值溫度為123. 8°C，共混材 料在土壤中經過20天降解后，其拉伸強度降為3. 6Mpa，斷裂伸長率10. 3%。
權利要求
1.一種相容性皮粉/聚乙烯共混物的制備方法，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、添加劑和引發劑組成；其中添加劑和引發劑的添加量分別為聚 乙烯重量的 25%和0.03% 2% ；皮粉和聚乙烯的重量比為1 19 2 1。
2.根據權利要求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劑選 自聚乙烯接枝馬來酸酐(PE-g-MAH)、乙烯丙烯酸共聚物(EAA)、醋酸乙烯酯、馬來酸酐中的 一種或兩種。
3.根據權利要求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 革廢棄物直接進行超細粉碎所得，皮粉的粒徑可以控制在20 100目之間。
4.根據權利要求1所述的相容性皮粉/聚乙烯共混物，其特征在于所述的引發劑選 自過氧化苯甲酰、過氧化二異丙苯的一種或兩種。
5.一種如權利1所述的相容性皮粉/聚乙烯共混物的制備方法，其特征在于所述的 制備方法是按照下列步驟順利進行(1)將按照上述的比例稱量后的皮粉、聚乙烯、添加劑和引發劑一起加入到高速混合機 中進行共混，或先將引發劑加入到能夠將其溶解的易揮發有機溶劑中，然后與聚乙烯、皮粉 及添加劑一起加到高速共混機進行混合，直到有機溶劑完全揮發；(2)將上述混合的物料加入到小型密煉機中，并在160 190°C的密煉溫度及15 35r/min的轉速下密煉15 45min即可獲得相容性較好的皮粉/聚乙烯共混物。
全文摘要
一種相容性皮粉/聚乙烯共混物的制備方法，屬于天然高分子改性聚合物材料領域。共混物由皮粉、聚乙烯、添加劑和引發劑組成；其中添加劑和引發劑的添加量分別為聚乙烯重量的1％～25％和0.03％～2％；皮粉和聚乙烯的重量比為1∶19～2∶1。本發明提供的相容性皮粉/聚乙烯共混物所需原料簡單，其中皮粉是由皮革廢棄物進行直接粉碎制備，另外皮粉中含有80％以上的膠原蛋白，通過添加劑和引發劑的相互作用，解決了皮粉和聚乙烯的相容性問題。本發明提供的相容性皮粉/聚乙烯共混物能夠在密煉機中一步完成，因而制備工藝簡單且易于操作，適合大規模工業化生產。
文檔編號C08L33/02GK102002180SQ20101054209
公開日2011年4月6日 申請日期2010年11月3日 優先權日2010年11月3日
發明者余紹火, 周國權, 楊建平, 蔣嵐, 邵雙喜 申請人:寧波工程學院