一種納米阻燃塑料的制備方法
【專利摘要】一種納米阻燃塑料，其特征在于，包括以下步驟：進(jìn)料，將回收廢舊塑料和重質(zhì)碳酸鈣、有機(jī)溶劑放入塑料造粒機(jī)內(nèi)，所述的有機(jī)溶液與回收廢舊塑料進(jìn)行催化反應(yīng)并充分?jǐn)嚢瑁怪旌暇鶆虻玫綇?fù)合材料；將所述復(fù)合材料輸入到螺桿式電熱熔化機(jī)進(jìn)行加溫并進(jìn)一步混合，加溫后變成稠狀的復(fù)合材料被螺桿旋轉(zhuǎn)推進(jìn)到出口；從出口取下稠狀的復(fù)合材料，按模具容積輸送到油壓機(jī)或液壓機(jī)工作平臺(tái)的鋼制模具內(nèi)進(jìn)行強(qiáng)力壓制；擠出，運(yùn)行塑料造粒機(jī)上的擠壓裝置，將軟化后的回收廢舊塑料擠出得到再生塑料；造粒，運(yùn)行塑料造粒機(jī)上的切粒裝置，將擠出的再生塑料切成顆粒狀。
【專利說(shuō)明】一種納米阻燃塑料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種塑料的制備方法，特別是一種納米阻燃塑料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，用塑料薄膜制作的塑料袋輕、薄、不透水、強(qiáng)度較大、成本低，是一種很好的包裝材料，塑料袋的使用給人們的生活帶來(lái)了極大的方便，使塑料袋的用量越來(lái)越大，用過(guò)后的廢棄塑料袋不易回收、不易降解，大量的廢棄塑料袋已成為當(dāng)前污染環(huán)境的一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題。為了減輕塑料薄膜對(duì)環(huán)境的污染，人們研發(fā)出了一些環(huán)保型綠色可降解塑料薄膜，如:專利號(hào):200710144500.2，仿紙可降解塑料薄膜及其制作工藝；以及專利號(hào):201110051187.4，可完全生物降解塑料樹(shù)脂及其薄膜類制品的方法。這類可降解塑薄膜，其組成成分有薄膜級(jí)塑料和可引發(fā)塑料產(chǎn)生降解的組分，如淀粉、碳酸鈣等，這種可降解塑料薄膜是添加型可降解塑料薄膜，添加型可降解塑料薄膜為改善環(huán)境發(fā)揮了一定的積極作用。但這種可降解塑料薄膜加工的工藝性能不好、制成的塑料薄膜產(chǎn)品物性和外觀較差。
[0003]生物降解塑料是治理塑料廢棄物對(duì)環(huán)境污染及緩沖石油資源矛盾的有效途徑之一，從食品的包裝袋到農(nóng)用薄膜，再到電子電器產(chǎn)品的外殼，從一次性包裝、食用制品到經(jīng)久耐用產(chǎn)品，生物降解塑料正逐步取代傳統(tǒng)塑料材料，市場(chǎng)前景十分廣闊。據(jù)報(bào)道，目前全球研發(fā)的生物降解塑料品種已有幾十種，主要品種有:微生物發(fā)酵合成的聚羥基脂肪酸酯(PHA、PHB、PHBV等)，化學(xué)合成的聚乳酸(PLA)、聚己內(nèi)酯、二元醇二羧酸脂肪族聚酯(PBS)、脂肪族/芳香族共聚酯、C02/環(huán)氧化合物共聚物(APC)、聚己內(nèi)酯(PCL)、聚乙烯醇(PVA)等，天然高分子淀粉基塑料及其生物降解塑料共混物、塑料合金等。目前已進(jìn)入中試或批量生產(chǎn)的品種有淀粉基塑料，PHA (PHB、PHBV、PHBH-HX等)、PLA、PBS、APC、改性PVAjg粉/PVA，PLA、PCL等塑料合金及共混物等。
[0004]另外，這種可降解塑料薄膜的降解需要一定的固定條件，而塑料薄膜廢棄后的環(huán)境，要么是被搞在封閉的垃圾處理系統(tǒng)中，要么就是暴露在條件不固定的自然環(huán)境中，很難保征這種塑料薄膜降解所需要的固定條件，這些降解塑料在大多數(shù)情況下，無(wú)論是在垃圾處理系統(tǒng)中還是在自然環(huán)境因?yàn)槭軛l件限制而不能很好地降解。已有技術(shù)中，沒(méi)有能在廢棄后的環(huán)境中，保證降解的可降解塑料薄膜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了克服上述不足，提出一種再生塑料造粒的制備方法。
[0006]一種納米阻燃塑料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:
a、首先進(jìn)行原料處理:以再生塑料作為原料，經(jīng)分揀后破碎成片狀物料，經(jīng)水洗后進(jìn)行烘干處理，控制物料的含水率在1%_4%，然后將物料送至團(tuán)粒機(jī)進(jìn)行團(tuán)粒，將物料聚集成顆粒狀，顆粒直徑大小為0.3-2cm之間，物料堆積密度達(dá)到600-1000kg/m3完成原料處理；
b、進(jìn)料，將回收廢舊塑料和重質(zhì)碳酸鈣、有機(jī)溶劑放入塑料造粒機(jī)內(nèi)，所述的有機(jī)溶液與回收廢舊塑料進(jìn)行催化反應(yīng)并充分?jǐn)嚢瑁怪旌暇鶆虻玫綇?fù)合材料； C、將所述復(fù)合材料輸入到螺桿式電熱熔化機(jī)進(jìn)行加溫并進(jìn)一步混合，加溫后變成稠狀的復(fù)合材料被螺桿旋轉(zhuǎn)推進(jìn)到出口；
d、從出口取下稠狀的復(fù)合材料，加入納米阻燃復(fù)合物，按模具容積輸送到油壓機(jī)或液壓機(jī)工作平臺(tái)的鋼制模具內(nèi)進(jìn)行強(qiáng)力壓制；
e、擠出，運(yùn)行塑料造粒機(jī)上的擠壓裝置，將軟化后的回收廢舊塑料擠出得到再生塑
料；
f、造粒，運(yùn)行塑料造粒機(jī)上的切粒裝置，將擠出的再生塑料切成顆粒狀。
[0007]在所述步驟d的所述的納米阻燃復(fù)合劑的制備方法為:
(1)將硅羥基磷灰石、紅磷、凹凸棒、水滑石、蒙脫土、鈦白粉、方解石、高嶺土按照25-35:15-20:10-15:10-15:8_10:8_10:7_8:5_7 的質(zhì)量份數(shù)配比混合，加入到 200 份二甲亞砜(DMSO)和50份甲醇的混合溶液中，于65°C攪拌60小時(shí)，過(guò)濾，并用60°C溫度的熱乙醇洗3次除去過(guò)量的二甲亞砜(DMSO)，放入真空干燥箱，在60°C溫度干燥24小時(shí)，研磨過(guò)篩，得一次改性阻燃復(fù)合物；
(2)、將I份一次改性阻燃復(fù)合物、10份醋酸鉀和25份蒸餾水混合，于溫度50°C攪拌10小時(shí)以上，于溫度30°C，先在超聲電功率350W條件下分散2.5小時(shí)，然后再在超聲電功率250W條件下分散3小時(shí)。過(guò)濾，并用蒸餾水洗3次，80°C真空干燥24小時(shí)，研磨過(guò)篩，得二次改性阻燃復(fù)合物；
(3)、將上述I份二次改性阻燃復(fù)合物在600W功率超聲波分散40min，用恒溫加熱裝置加熱到90°C，并用機(jī)械攪拌器攪拌(1200r/min)60分鐘；得納米阻燃復(fù)合物。
[0008]作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述重質(zhì)碳酸鈣的大小為600目至1200目。
[0009]作為進(jìn)一步優(yōu)選，在所述步驟b的螺桿式電熱熔化機(jī)中的溫度控制范圍是160°C至 240 0C o
[0010]作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述的再生塑料的粒徑為3-6_。
[0011]作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述的有機(jī)溶劑為三氯化銻。
[0012]作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述的催化反應(yīng)的時(shí)間為15-35分鐘。
[0013]作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述步驟e)擠出之前，可在原料中加入輔料，并將原料與輔料攪拌混合均勻。
[0014]所述輔料為偶聯(lián)劑、相容劑、潤(rùn)滑劑、分散劑、抗氧劑、光穩(wěn)定劑、防霉劑、發(fā)泡劑、阻燃齊U、著色劑、增韌劑、增強(qiáng)劑中的任意一種或若干種助劑。
[0015]所述助劑的添加總量按重量比，以原料計(jì)算，添加l_10wt%。
[0016]所述輔料為鈣粉，所述鈣粉的添加量按重量比，以原料計(jì)算，添加5_20wt%。
[0017]通過(guò)實(shí)施以上技術(shù)方案，具有以下技術(shù)效果:本發(fā)明提供再生塑料復(fù)合材料熱壓成型工藝，將再生塑料復(fù)合材料進(jìn)行加工可以提高生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品表面光滑度(或平整度)、提高產(chǎn)品韌性、節(jié)省材料、提高產(chǎn)品耐溫性能_40°C -80°C、提高電渡性能、減少環(huán)境污染，該工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品作為工藝品、雕塑制品、臺(tái)燈燈座、臺(tái)燈燈桿，花盤，相框，花園柵欄，花園護(hù)欄，波麗工藝品，禮品，家具裝飾品，佛雕工藝品，仿真動(dòng)植物雕塑制作的優(yōu)質(zhì)原料。
【具體實(shí)施方式】[0018]下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，但本發(fā)明不限于這些實(shí)施例:
實(shí)施例1
一種納米阻燃塑料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:
首先進(jìn)行原料處理:以再生塑料作為原料，經(jīng)分揀后破碎成片狀物料，經(jīng)水洗后進(jìn)行烘干處理，控制物料的含水率在1%_4%，然后將物料送至團(tuán)粒機(jī)進(jìn)行團(tuán)粒，將物料聚集成顆粒狀，顆粒直徑大小為0.3-2cm之間，物料堆積密度達(dá)到600-1000kg/m3完成原料處理；
進(jìn)料，將回收廢舊塑料和重質(zhì)碳酸鈣、有機(jī)溶劑放入塑料造粒機(jī)內(nèi)，所述的有機(jī)溶液與回收廢舊塑料進(jìn)行催化反應(yīng)并充分?jǐn)嚢瑁怪旌暇鶆虻玫綇?fù)合材料；
將所述復(fù)合材料輸入到螺桿式電熱熔化機(jī)進(jìn)行加溫并進(jìn)一步混合，加溫后變成稠狀的復(fù)合材料被螺桿旋轉(zhuǎn)推進(jìn)到出口 ；
從出口取下稠狀的復(fù)合材料，加入納米阻燃復(fù)合物，按模具容積輸送到油壓機(jī)或液壓機(jī)工作平臺(tái)的鋼制模具內(nèi)進(jìn)行強(qiáng)力壓制；
擠出，運(yùn)行塑料造粒機(jī)上的擠壓裝置，將軟化后的回收廢舊塑料擠出得到再生塑料； 造粒，運(yùn)行塑料造粒機(jī)上的切粒裝置，將擠出的再生塑料切成顆粒狀。
[0019]高韌性再生塑料復(fù)合材料配方:再生塑料70% -80%，重質(zhì)碳酸鈣20% -30% ； 次高韌性再生塑料復(fù)合材料配方:再生塑料60% -70%，重質(zhì)碳酸鈣30% -40% ；
中韌性再生塑料復(fù)合材料配方:再生塑料50% -60%，重質(zhì)碳酸鈣40% -50% ；
次中韌性再生塑料復(fù)合材料配方:再生塑料40% -50%，重質(zhì)碳酸鈣50% -60% ；
低韌性再生塑料復(fù)合材料配方:再生塑料30% -40%，重質(zhì)碳酸鈣60% -70% ；
作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述重質(zhì)碳酸鈣的大小為600目至1200目。
[0020]作為進(jìn)一步優(yōu)選，在所述步驟b的螺桿式電熱熔化機(jī)中的溫度控制范圍是160°C至 240 0C o
[0021]作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述的再生塑料的粒徑為3-6_。
[0022]作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述的有機(jī)溶劑為三氯化銻。
[0023]作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述的催化反應(yīng)的時(shí)間為15-35分鐘。
[0024]作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述步驟e)擠出之前，可在原料中加入輔料，并將原料與輔料攪拌混合均勻。
[0025]所述輔料為偶聯(lián)劑、相容劑、潤(rùn)滑劑、分散劑、抗氧劑、光穩(wěn)定劑、防霉劑、發(fā)泡劑、阻燃齊U、著色劑、增韌劑、增強(qiáng)劑中的任意一種或若干種助劑。
[0026]所述助劑的添加總量按重量比，以原料計(jì)算，添加l_10wt%。
[0027]所述輔料為鈣粉，所述鈣粉的添加量按重量比，以原料計(jì)算，添加5_20wt%。
[0028]在所述步驟d的所述的納米阻燃復(fù)合劑的制備方法為:
(1)將硅羥基磷灰石、紅磷、凹凸棒、水滑石、蒙脫土、鈦白粉、方解石、高嶺土按照25-35:15-20:10-15:10-15:8_10:8_10:7_8:5_7 的質(zhì)量份數(shù)配比混合，加入到 200 份二甲亞砜(DMSO)和50份甲醇的混合溶液中，于65°C攪拌60小時(shí)，過(guò)濾，并用60°C溫度的熱乙醇洗3次除去過(guò)量的二甲亞砜(DMSO)，放入真空干燥箱，在60°C溫度干燥24小時(shí)，研磨過(guò)篩，得一次改性阻燃復(fù)合物；
(2)、將I份一次改性阻燃復(fù)合物、10份醋酸鉀和25份蒸餾水混合，于溫度50°C攪拌10小時(shí)以上，于溫度30°C，先在超聲電功率350W條件下分散2.5小時(shí)，然后再在超聲電功率250W條件下分散3小時(shí)。過(guò)濾，并用蒸餾水洗3次，80°C真空干燥24小時(shí)，研磨過(guò)篩，得二次改性阻燃復(fù)合物；
(3)、將上述I份二次改性阻燃復(fù)合物在600W功率超聲波分散40min，用恒溫加熱裝置加熱到90°C，并用機(jī)械攪拌器攪拌(1200r/min)60分鐘；得納米阻燃復(fù)合物。
[0029]上述實(shí)施例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種納米阻燃塑料造粒的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: a、首先進(jìn)行原料處理:以再生塑料作為原料，經(jīng)分揀后破碎成片狀物料，經(jīng)水洗后進(jìn)行烘干處理，控制物料的含水率在1%_4%，然后將物料送至團(tuán)粒機(jī)進(jìn)行團(tuán)粒，將物料聚集成顆粒狀，顆粒直徑大小為0.3-2cm之間，物料堆積密度達(dá)到600-1000kg/m3完成原料處理； b、進(jìn)料，將回收廢舊塑料和重質(zhì)碳酸鈣、有機(jī)溶劑放入塑料造粒機(jī)內(nèi)，所述的有機(jī)溶液與回收廢舊塑料進(jìn)行催化反應(yīng)并充分?jǐn)嚢?，使之混合均勻得到?fù)合材料； C、將所述復(fù)合材料輸入到螺桿式電熱熔化機(jī)進(jìn)行加溫并進(jìn)一步混合,加溫后變成稠狀的復(fù)合材料被螺桿旋轉(zhuǎn)推進(jìn)到出口； d、從出口取下稠狀的復(fù)合材料，加入納米阻燃復(fù)合物，按模具容積輸送到油壓機(jī)或液壓機(jī)工作平臺(tái)的鋼制模具內(nèi)進(jìn)行強(qiáng)力壓制； e、擠出，運(yùn)行塑料造粒機(jī)上的擠壓裝置，將軟化后的回收廢舊塑料擠出得到再生塑料； f、造粒，運(yùn)行塑料造粒機(jī)上的切粒裝置，將擠出的再生塑料切成顆粒狀。
2.如權(quán)利要求1所述制備方法，其特征在于，所述重質(zhì)碳酸鈣的大小為600目至1200目。
3.權(quán)利要求1或2所述 制備方法，其特征在于，在所述步驟b的螺桿式電熱熔化機(jī)中的溫度控制范圍是160°C至240°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再生塑料造粒的制備方法，其特征在于，所述的再生塑料的粒徑為3_6mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再生塑料造粒的制備方法，其特征在于，所述的有機(jī)溶劑為三氯化銻。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再生塑料造粒的制備工藝，其特征在于，所述的催化反應(yīng)的時(shí)間為15-35分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再生塑料造粒的制備工藝，其特征在于，所述步驟e)擠出之前，可在原料中加入輔料，并將原料與輔料攪拌混合均勻。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的再生塑料造粒的制備工藝，其特征在于，在所述步驟c的螺桿式電熱熔化機(jī)中的溫度控制范圍是160°C至240°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述制備方法，其特征在于，在所述步驟d的所述的納米阻燃復(fù)合劑的制備方法為: (1)將硅羥基磷灰石、紅磷、凹凸棒、水滑石、蒙脫土、鈦白粉、方解石、高嶺土按照25-35:15-20:10-15:10-15:8_10:8_10:7_8:5_7 的質(zhì)量份數(shù)配比混合，加入到 200 份二甲亞砜(DMSO)和50份甲醇的混合溶液中，于65°C攪拌60小時(shí)，過(guò)濾，并用60°C溫度的熱乙醇洗3次除去過(guò)量的二甲亞砜(DMSO)，放入真空干燥箱，在60°C溫度干燥24小時(shí)，研磨過(guò)篩，得一次改性阻燃復(fù)合物； (2)、將1份一次改性阻燃復(fù)合物、10份醋酸鉀和25份蒸餾水混合，于溫度50°C攪拌10小時(shí)以上，于溫度30°C，先在超聲電功率350W條件下分散2.5小時(shí)，然后再在超聲電功率250W條件下分散3小時(shí)。
10.過(guò)濾，并用蒸餾水洗3次，80°C真空干燥24小時(shí)，研磨過(guò)篩，得二次改性阻燃復(fù)合物；(3)、將上述1份二次改性阻燃復(fù)合物在600W功率超聲波分散40min，用恒溫加熱裝置加熱到90°C，并用機(jī)械攪拌器攪拌`(1200r/min)60分鐘；得納米阻燃復(fù)合物。
【文檔編號(hào)】C08K9/04GK103496047SQ201310430982
【公開(kāi)日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2013年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月22日
【發(fā)明者】周建, 顏玉榮 申請(qǐng)人:蘇州市湘園特種精細(xì)化工有限公司