本發明涉及一種回收尼龍及其制備方法,特別是涉及一種含稠環結構交聯劑的同質異構改性回收尼龍及其制備方法。
背景技術:
聚酰胺纖維俗稱尼龍(Nylon),尼龍在終端消費產品中廣泛使用,屬于結晶性聚合物,其分子鏈上的酰胺基團之間存在牢固的氫鍵,結晶度和熔點較高,具有優異的力學性能,然而廢舊尼龍樹脂因老化作用,其力學性能尤其抗沖擊性遠不如尼龍新料。
隨著石油資源的短缺和環境保護的日益嚴重,市場競爭異常激烈,再生尼龍樹脂的應用逐步增多,很多尼龍制品生產商都開始采用再生尼龍料來降低成本,然而回收尼龍樹脂因老化作用,其力學性能尤其抗沖性能遠不如尼龍新料,需要進行改性后方能進行再次利用,因此我們需要一種新型的技術手段和優異性能的交聯劑來對廢棄尼龍高效的進行改性和回收。
中國專利公開號為CN105219074A的發明專利申請使用了同質異構交聯法增強增韌回收尼龍,其使用的交聯劑為乙烯基三甲氧基硅烷,硅烷交聯劑適用溫度小,不能對交聯溫度大的塑膠材料進行改性,其耐熱性不好,高溫下活性較低,將其應用于熔點較高的塑料如尼龍的交聯,由于交聯劑的反應溫度與尼龍的熔融溫度不在同一溫度范圍內,所以交聯效果會不理想,因此我們需要一種交聯溫度較大的交聯劑來完善該制備方法的不足,進一步突破因材料熔融溫度高或交聯劑高溫下活性低而不能使用所受到的限制。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種含稠環結構交聯劑的同質異構改性回收尼龍及其制備方法,本發明中的交聯劑由于結構中引入了多個苯環即稠環結構,因此其耐熱性會比不含苯環結構的硅烷交聯劑相應提高,當這種交聯劑用于尼龍回收材料的交聯改性時,在交聯尼龍材料使其力學性能提升的同時,還能起到提高尼龍耐熱性的作用,從而獲得高性能回收尼龍改性材料。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的:
一種含稠環結構交聯劑的同質異構改性回收尼龍,所述交聯劑是帶有稠環結構的交聯劑,其結構式如下:
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改性回收尼龍材料的成份按質量重量份計,組成如下:
回收尼龍 100份;
增韌劑 3 ~20份;
微交聯母料 10 ~30份;
無機填料 5~10份。
所述的一種含稠環結構交聯劑的同質異構改性回收尼龍,所述增韌劑為POE、EVA中的至少一種,優選POE。
所述的用一種含稠環結構交聯劑的同質異構改性回收尼龍,所述的微交聯母料是由A料、B料和產水劑三部分組成;
A料成份: 尼龍
交聯劑
引發劑
B料成份: 尼龍
催化劑
抗氧劑
產水劑成份:酸和金屬氧化物以(1:1)比例混合;
所述無機填料為碳酸鈣、滑石粉中的至少一種,優選碳酸鈣;
所述的引發劑為過氧化苯甲酰(BPO)和過氧化二異丙苯(DCP)中的至少一種,優選過氧化二異丙苯;
所述的抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑1076中的至少一種,優選抗氧劑1010;
所述的催化劑為二月桂酸二丁基錫、三乙胺、三正丙胺、三正丁胺、N,N- 二甲基丁胺中至少一種,優選二月桂酸二丁基錫;
所述的產水劑為酸和金屬氧化物以一定比例混合,優選硬脂酸和氧化鋅。
一種含稠環結構交聯劑的同質異構改性回收尼龍制備方法,所述方法的具體步驟如下:
A、按質量分數稱取95份A料,4.5份B料混合后放入雙螺桿擠出機中擠出造粒,然后再與0.5份產水劑(硬脂酸和氧化鋅摩爾比為1:1的混合物)混合均勻放入雙螺桿擠出機擠出造粒形成微交聯母料;
B、將A部中的微交聯母料先放入萬能粉碎機再放入行星式球磨機中研磨直至微交聯母料的粒徑達到10~50μm為止;
C、將回收尼龍材料在80℃條件下鼓風干燥3~4小時,按重量配比將微交聯母料、增韌劑、回收尼龍、無機填料投入到高速混合機中混合4~6分鐘,使其均勻混合;
D、將上述在高速混合機中混合均勻的物料加入到螺桿長徑比為36,轉速為200r/min的雙螺桿擠出機中,在熔融狀態下利用雙螺桿的強剪切力將微交聯母料的平均粒徑控制在10~50μm,同時將交聯料與增韌劑、回收尼龍以及無機填料混合均勻,將上述混合料擠出造粒得到再生尼龍。
所述的一種含稠環結構交聯劑的同質異構改性回收尼龍制備方法,所述雙螺桿擠出機的螺桿溫度控制在180℃~240℃之間。
本發明的優點與效果是:
本發明的交聯劑是含有多苯環結構的硅烷交聯劑,多數含有苯環結構的分子其耐熱性能相對較好,本發明中的交聯劑由于結構中引入了多個苯環即稠環結構,因此其耐熱性會比不含苯環結構的硅烷交聯劑相應提高,當這種交聯劑用于尼龍回收材料的交聯改性時,在交聯尼龍材料使其力學性能提升的同時,還能起到提高尼龍耐熱性的作用,從而獲得高性能回收尼龍改性材料。
本發明同質異構交聯法(增強增韌)改性是改善塑料力學性能的一種有效途徑,其工藝操作簡單且可以將回收塑料進行大批量生產,滿足市場的工業化要求,因此,針對現有技術的缺陷本方法通過一種含稠環結構交聯劑的同質異構交聯法改性回收尼龍,從而達到提高回收尼龍力學性能。
附圖說明
圖1為稠環結構交聯劑的分子結構式。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明進行詳細說明。
實施例1-3及對比例中各組份的重量分配比如表1所示。把各組份按配比稱取,于高速混合機中混合5 分鐘,出料,將混合料的原料置于雙螺桿擠出機中造料,擠出機溫度控制在180℃~240℃之間,轉速為200r/min。制備樣條,按相應的標準測試(見表2),性能結果見表3。
表1 :實施例1-3及對比例的配方組成(份)
表2 :力學性能測試標準
表3 :實施例1-3及對比例中再生尼龍的力學性能測試
從表3的實施例1-3及對比例中的力學性能測試結果可以看出:在沒使用微交聯母料的時候,其它改性助劑的加入在提高回收尼龍沖擊性能的同時會降低材料的拉伸性能,而把制得的微交聯母料的粒徑粉碎到10~50μm后再將微交聯母料與回收尼龍等投入到大長徑比的雙螺桿擠出機中剪切混合,使交聯料與回收料形成同質異構分散結構,這種方法在提高回收尼龍沖擊性能的同時也可以提高其拉伸性能,實現了同質異構交聯法對回收尼龍材料同時進行增強增韌的效果。
以上通過具體實施例對本發明進行了進一步說明,不過這些實施例僅是范例性的,并不對本發明的保護范圍構成任何限制。本領域技術人員理解,在不超出本發明的精神和保護范圍的情況下,可以對本發明的技術方案及其實施方式進行多種等價替換、修飾或改進,這些均應落入本發明的保護范圍內。本發明的保護范圍以所附的權利要求為準。