技术领域
[0001] 本
发明属于塑料材料
回收利用技术领域,具体为一种废PET复合材料。
背景技术
[0002] 聚对苯二
甲酸乙二醇酯(PET),是聚酯中热塑性线型饱和
树脂的一种产量最大、应用最广的品种,PET
质量轻、强度大、气密性好、透明度高,耐疲劳性、耐摩擦性和耐老化性优异,电绝缘性突出,兼具一定的刚性和一定的柔性。我国是PET生产和消费量大国,巨大的消费带来每年高达数百万吨的废旧PET塑料,以此为原料的再生PET产量可观,是再生塑料的重要组成部分之一。我国PET瓶年产量超过600亿只,由于PET瓶多为一次性消费品,使用后几乎全部废弃,由此产生的废瓶数量巨大,目前国内回收的废PET中的65%是废旧饮料瓶。
[0003] 目前,废PET主要用于化纤、纺丝等方面,市场饱和,迫切需要开发废PET资源综合利用的新途径。PET材料具有耐疲劳性、耐摩擦性、尺寸
稳定性、耐
有机溶剂、耐候性好等优点,但是也存在冲击性能差的缺点。废弃的PET材料与原
生料表现出同样的优缺点,因此其资源循环利用时需要解决冲击性能差的问题。
[0004] 而废树脂粉产生量大,缺乏实用处理技术,已有技术生成的材料应用面窄。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于,针对废PET的材质特点,通过改性技术开发一种废PET复合材料,旨在废PET与废树脂的综合利用,克服废PET冲击性能差的缺点。本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
[0006] 一种废PET复合材料,原料包括:
破碎粒度为1 10cm废PET、40 100目的废树脂粉、~ ~
硅烷
偶联剂和聚烯
烃弹性体,制备过程为:
1)将硅烷偶联剂与废树脂粉按1 10:100的质量比混合,干燥,制得硅烷化废树脂粉料;
~
2)称取废PET并干燥,将废PET与步骤1)所得的硅烷化废树脂粉及聚烯烃弹性体混合,得混合料,其中,PET与废树脂粉的质量比为5-9:1-5,聚烯烃弹性体添加量占混合料质量1%
20%;
~
3)将混合料经双螺杆
挤出机挤出
造粒,挤出机料筒
温度为235-260℃,模头温度为240-
265℃,主机转速为150-180r/min,
喂料速度约为10-25 r/min。
[0007] 进一步的优化方案为:所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂A-X。
[0008] 进一步的优化方案为:废树脂粉: 聚烯烃弹性体: 废PET的质量比为:1-3:0.5-1.5:5-8。
[0009] 进一步的优化方案为:步骤1)中采用高速混料机进行混合,混合时间为10 30min,~混合速度为:500-1000转/分钟,干燥温度80℃,干燥时间2 4h。
~
[0010] 进一步的优化方案为:步骤2)中采用高速混料机进行混合,混合时间为10 30min,~混合速度为:500-1000转/分钟,干燥温度120℃,干燥时间2 4h。
~
[0011] 进一步的:所述废树脂粉为
电路板加工过程中产生的或者是
电子废弃物处理过程产生的,为热固性树脂,且含有玻璃
纤维。
[0012] 发明原理:
电路板加工过程会产生大量的废树脂粉,其本身是热固性树脂,同时也含有玻璃纤维,具有很强的刚性。本发明利用废树脂与废PET二者优势制备复合材料,废树脂粉的刚性有效克服PET的冲击强度不足问题,使用POE等弹性体可以既进一步提高韧性。
[0013] 本发明使用硅烷偶联剂等对废树脂粉进行预处理,充分混合,以改变树脂粉表面性质,提高其与废PET的相容性;把预处理后的废树脂粉与废PET以及POE按一定比例混合,在PET适宜造粒的温度条件下进行改性、熔融造粒。
[0014] 本发明的有益效果是:1)本发明将废树脂粉改性后作为填充材料,填充到废PET基体中制备的复合材料,与废PET相比,其冲击强度、断裂伸长率均有明显提高。
[0015] 2)本发明通过改性处理,实现了废PET和废树脂粉的综合利用,既节约资源
能源,同时也有效减少污染排放,基于本
专利技术制备的复合材料性能可满足其作为托盘、
箱体材料的要求。
[0016] 下面结合
附图及具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
附图说明
[0017] 图1为废PET扫描电镜图 ;图2 为复合材料扫描电镜图;
图3为
实施例2、3冲击强度测试结果;
图4为实施例2、3断裂伸长率测试结果;
图5为实施例2、3弯曲强度测试结果;
图6为实施例2、3拉伸强度测试结果;
图7为实施例4、5断裂伸长率测试结果;
图8为实施例4、5冲击强度测试结果;
图9为实施例4、5弯曲强度测试结果;
图10为实施例4、5拉伸强度测试结果;
图11为实施例6、7弯曲强度测试结果;
图12为实施例8、9拉伸强度测试结果。
具体实施方式
[0018] 实施例1一种废PET复合材料,原料包括:破碎粒度为1 10cm废PET、40 100目的废树脂粉、硅烷~ ~
偶联剂和聚烯烃弹性体(POE),制备过程为:
1)将硅烷偶联剂与废树脂粉按1 10:100的质量比混合,干燥,制得硅烷化废树脂粉料;
~
2)称取废PET并干燥,将废PET与步骤1)所得的硅烷化废树脂粉及聚烯烃弹性体混合,得混合料,其中,PET与废树脂粉的质量比为5-9:1-5,聚烯烃弹性体添加量占混合料质量1%
20%;
~
3)将混合料经双
螺杆挤出机挤出造粒,挤出机料筒温度为235-260℃,模头温度为240-
265℃,主机转速为150-180r/min,喂料速度约为10-25 r/min。
[0019] 硅烷偶联剂为硅烷偶联剂A-X(KH-550 国药集团化学
试剂有限公司)。
[0020] 步骤1)中采用高速混料机进行混合,混合时间为10 30min,混合速度为:500-1000~转/分钟,干燥温度80℃,干燥时间2 4h。
~
[0021] 步骤2)中采用高速混料机进行混合,混合时间为10 30min,混合速度为:500-1000~转/分钟,干燥温度120℃,干燥时间2 4h。
~
[0022] 所述废树脂粉为电路板加工过程中产生的,为热固性树脂,且含有玻璃纤维。
[0023] 废树脂粉: 聚烯烃弹性体(POE): 废PET的质量比优选为:1-3:0.5-1.5:5-8。
[0024] 加入不同比例的POE,PET/废树脂粉/A-x复合材料的冲击强度比原来有所提高,随着POE添加比例的增加,复合材料冲击强度提升幅度增大。
[0025] 加入不同比例POE后,PET/废树脂粉/A-x复合材料的断裂伸长率明显提高,随着功能化POE添加比例的增加,断裂伸长率提高幅度增大。
[0026] 加入不同比例POE后,PET/废树脂粉/A-x复合材料拉伸强度比原来有所降低,随着POE添加比例的增加,拉伸强度降低的幅度增大。
[0027] 加入不同比例POE后,PET/废树脂粉/A-x复合材料弯曲强度比原来降低了,随着POE添加比例的增加,弯曲强度降低的幅度增大。
[0028] 实施例2在实施例1的
基础上进行改进的,其中废树脂粉:POE:废PET的质量比限定为1:1:8,得复合材料1。经测试复合材料1的冲击强度较废PET增加了3.4%,见图3。其断裂伸长率、弯曲强度、拉伸强度见图4、5、6。
[0029] 实施例3在实施例2的基础上进行改进的,其中废树脂粉:POE:废PET的质量比限定为1:1.5:
7.5,得复合材料2。经测试复合材料2的冲击强度较废PET增加了14%,见图3。经测试,此实施例的断裂伸长率、弯曲强度、拉伸强度也在合理范围内,综合评比,此实施例为最优选的实施例。其断裂伸长率、弯曲强度、拉伸强度见图4、5、6。
[0030] 实施例4在实施例1的基础上进行改进的,其中废树脂粉:POE:废PET的质量比限定为3:0.6:
6.4,得复合材料3。经测试复合材料3的断裂伸长率较废PET增加了28%,见图7。其冲击强度、弯曲强度、拉伸强度见图8、9、10。
[0031] 实施例5在实施例4的基础上进行改进的,其中废树脂粉:POE:废PET的质量比限定为3:1.5:
5.5,得复合材料4。经测试复合材料4的断裂伸长率较废PET增加了85%,见图7。其冲击强度、弯曲强度、拉伸强度见图8、9、10。
[0032] 实施例6在实施例1的基础上,将废树脂粉:POE:废PET的质量比限定为3:1:6,得复合材料5。经测试复合材料5的弯曲强度较废PET降低了34%,见图11。
[0033] 实施例7在实施例1的基础上,将废树脂粉:POE:废PET的质量比限定为2:1.5:6.5,得复合材料
6。经测试复合材料6的弯曲强度较废PET降低了41%,见图11。
[0034] 实施例8在实施例1的基础上,将废树脂粉:POE:废PET的质量比限定为2:0.6:7.4,得复合材料
7。经测试复合材料7的拉伸强度较废PET降低了6%,见图12。
[0035] 实施例9在实施例1的基础上,将废树脂粉:POE:废PET的质量比限定为2:1:7,得复合材料8。经测试复合材料8的拉伸强度较废PET降低了32%,见图12。