專利名稱：一種利用廢洗衣機內桶料制備的聚丙烯料及其制備方法
技術領域：
本發明涉及高分子材料領域，尤其涉及的是一種利用廢洗衣機內桶料制備的聚丙烯料及其制備方法。
背景技術：
聚丙烯(PP)具有良好的機械強度，是屬于非極性的熱塑性材料，無毒、密度小、耐熱性較好，可應用于電器、汽車等領域。但聚丙烯 具有以下缺點耐候性差，耐光、熱及抗老化性差，親水及抗靜電性能差，噴涂、著色和粘合等二次加工性能差，與其它極性材料的相容性差等，這樣就需要對聚丙烯材料進行一定的改性，才能滿足使用要求。隨著國家宏觀經濟的快速提升，2011年1-11月，全國生產家用洗衣機6063. 2萬臺,這必然產生大量的廢舊洗衣機。廢舊洗衣機內桶基本由共聚聚丙烯材料注塑而成,隨意丟棄后，無法在短時間內降解，造成嚴重浪費。隨著石油資源的日益稀缺和國際油價受政治經濟因素的影響，合成塑料樹脂價格日益提升，加之人們環境意識的不斷提高，塑料的循環利用越來越受到各國重視。由于廢舊洗衣機內桶，受熱、光、微生物等作用，分子鏈發生了不同程度的降解，使其力學性能大幅度降低，將失去基本的使用價值。另外，由于廢舊洗衣機內桶的回收料通常粘附有大量的泥沙、螺絲釘、標識紙、泡沫等雜質，這些雜質也給聚丙烯的回收應用帶來許多困難。不加處理直接回收得到的聚丙烯性能差、雜質多和外觀均無法滿足基本使用要求。因此，對于回收的洗衣機內桶料需要進行后處理，并添加適當的助劑才能真正回收應用。目前汽車用聚丙烯的量越來越大，對于汽車內飾用聚丙烯材料來說，需要材料具有更低的氣味、總碳、霧度，廢舊洗衣機內桶聚丙烯料回收料難以用于汽車內飾，但汽車外飾件材料主要需要滿足力學性能和耐候性，如能研究出廢舊洗衣機內桶料的改性配方，經過后處理應該可以滿足相關要求?，F有采用廢舊料制備材料的技術也已有報道，如，中國專利申請CN201010134971. 7公開了一種以廢舊聚丙烯塑料件為原料的改性復合材料及其制備方法，該改性復合材料由以下按重量百分比計的組分組成聚丙烯原生料O 95%、回收PP5% 100%、填料O 60%、增韌劑O 20%、偶聯劑O I. 5%、熱穩定劑O 1%、光穩定劑O 1%、加工助劑O 1%和成核劑O 1%，制備包括以下步驟將上述物料高速攪拌混合均勻，得到混合料；將混合料在擠出設備內以180°C 235°C的溫度下熔融共混，擠出造粒；擠出、拉條、冷卻、切粒，得到改性復合材料。該改性復合材料可用于汽車配件、家電、周轉箱、地臺板、管材等。該改性復合材料中主要的基體原料為聚丙烯原生料，回收PP的利用率很低，且制得的改性復合材料的性能較差，當增大回收PP的用量的時候改性復合材料的性能急劇下降。

發明內容
本發明提供了一種利用廢洗衣機內桶料制備的聚丙烯料，具有優異的性能，可代替高流動性PP共聚新料用作汽車外飾件的材料。
一種利用廢洗衣機內桶料制備的聚丙烯料，由以下重量百分含量的原料組成
廢洗衣機內桶料90%-98%
相容劑1%-8%
復合光熱穩定劑0.6%-3%
潤滑劑0.1%-1%。所述的廢洗衣機內桶料選用廢棄的由聚丙烯注塑的洗衣機內桶料，進一步優選廢棄的由共聚聚丙烯注塑的洗衣機內桶料。廢舊洗衣機內桶共聚聚丙烯料相對于一般的廢舊聚丙烯料具有更好的流動性、沖擊性能和穩定性，適合于汽車制件材料要求。從利于實際生 產考慮，所述的廢洗衣機內桶料為直徑小于IOmm的碎片，水分含量< O. 3% (重量百分比)。所述的相容劑選用馬來酸酐接枝聚丙烯、丙烯酸接枝聚丙烯中的一種或兩種，可選用市售產品。由于聚丙烯為非極性材料，與極性材料相容性差，而廢舊洗衣機內桶料雜質較多，且有些會是噴漆的廢舊洗衣機內桶料，或者留有噴漆標識，這些都是屬于極性物質，因此相容劑的作用就在于將非極性的聚丙烯材料與極性物質能有效混合，增強兩相界面間的粘結，達到良好的力學性能。所述的復合光熱穩定劑選用市售的受阻酚抗氧劑(如抗氧劑1010等)、亞磷酸酯類抗氧劑(如抗氧劑168等)、硫酯類抗氧劑(如抗氧劑硫代二丙酸雙硬脂基酯(DSTP)等)、受阻胺光穩定劑(如944(汽巴)等)、金屬離子鈍化劑中的至少兩種。廢舊的洗衣機內桶料的耐候性較差，易降解，為了有效利用資源、延長聚丙烯壽命，添加復合光熱穩定劑是必須的，這種復合光熱穩定劑能防止廢舊洗衣機內桶PP料在生產過程中的降解，同時提高產品在使用過程中的耐熱性、耐光性及變色性，且能有效滿足汽車外飾件材料的耐候性能。所述的潤滑劑選用市售的聚丙烯蠟、脂肪酸、脂肪酰胺、脂肪酸金屬鹽(如硬脂酸鈣等)中的一種或兩種，其能改善廢舊洗衣機內桶PP料的加工性能，降低加工能耗，此外，硬脂酸金屬鹽除有外潤滑作用外，還有一定改善流動性和中和殘留酸性物質的作用。所述的聚丙烯蠟優選聚丙烯均聚物蠟，因該蠟具有高熱穩定性，更適合用于廢舊塑料加工。所述的聚丙烯料，進一步優選由以下重量百分含量的原料組成
廢洗衣機內桶料96%-98%
相容劑1%-3%
復合光熱穩定劑0.6%-0.8%
潤滑劑0.2%-0.4%;所述的廢洗衣機內桶料為廢棄的由共聚聚丙烯注塑的洗衣機內桶料；所述的相容劑為馬來酸酐接枝聚丙烯、丙烯酸接枝聚丙烯中的一種或兩種；所述的復合光熱穩定劑由受阻酚抗氧劑、受阻胺光穩定劑兩種和亞磷酸酯抗氧齊U、硫酯抗氧劑中的一種組成；所述的潤滑劑為聚丙烯蠟或硬脂肪酸鈣。所述的聚丙烯料的制備方法，包括以下步驟
(I)將回收的廢洗衣機內桶破碎成直徑小于IOmm的碎片，將碎片經洗滌除去泥沙及金屬并離心甩干后干燥至水分含量彡O. 3% (重量百分比)；(2)將步驟(I)干燥好的廢洗衣機內桶碎片與相容劑、復合光熱穩定劑和潤滑劑混合均勻，加入到雙螺桿擠出機中擠出后經過水冷、切粒，制得聚丙烯料；其中，雙螺桿擠出機由進料段到機頭的溫度依次為190°C -200°C>200°C _220°C、220°C -230°C>220°C -230°C>220°C -230°C>220°C -230°C>220°C -230°C >220°C -230O，模頭的溫度為230°C。所述的雙螺桿擠出機的進料口處安裝有磁鐵架，這能進一步有效分出廢舊洗衣機破碎料中的鐵雜質，提高產品的純度，同時減少金屬雜質對雙螺桿擠出機的損傷。所述的雙螺桿擠出機的模頭安裝有300目金屬過濾網，這能進一步有效過濾廢舊洗衣機內桶料中未徹底清洗干凈的固體雜質(如石塊、金屬等)，提高產品純度。 所述的雙螺桿擠出機選用本領域常用的通用設備即可。所述的聚丙烯料具有優異的性能，可代替高流動性PP共聚新料用作汽車外飾件的材料，用于制備汽車外飾件。本發明具有如下有益效果本發明利用廢洗衣機內桶料制備的聚丙烯料，具有與PP共聚新料(即直接利用聚丙烯、聚乙烯為原料合成的PP共聚新料)相當的力學性能和流動加工性能，雜質少，可部分或全部代替PP新料用作汽車外飾件用材料。本發明將廢棄物進行再利用，減少了環境污染、實現了資源循環利用，具有極大的社會效應和經濟效益。本發明制備方法操作簡單，無需特殊的設備，成本低，適于工業化生產。
具體實施例方式實施例I 將回收的廢棄的由共聚聚丙烯注塑的洗衣機內桶加入高速破碎機中破碎為直徑小于10_的碎片，然后倒入大型滾筒水洗機中洗去泥沙及金屬并離心甩干，隨后使用料斗式烘箱將其干燥至水分含量為O. 3% (重量百分比)。將96Kg上述干燥好的廢舊洗衣機內桶碎片與3Kg馬來酸酐接枝聚丙烯CMG9801(日之升)、0. 2Kg受阻酚類抗氧劑抗氧劑1010 (雅寶)、0. 2Kg亞磷酸酯類抗氧劑抗氧劑168 (雅寶)、0. 2Kg受阻胺類光穩定劑770 (汽巴)和O. 4Kg聚丙烯均聚物蠟(霍尼韋爾A-C 1754)在高速(1450轉/分鐘)混合機中高速混合2min后，從第一加料器(主喂料，進料口處安裝有磁鐵架)加入模頭安裝有300目金屬過濾網的雙螺桿擠出機中，雙螺桿擠出機由進料段到機頭的溫度依次為195°C ±5°C、210°C ±10°C、225°C ±5°C、225°C ±5°C、225°C ±5°C、225°C ±5°C、225°C ±5°C、225°C ±5°C，模頭的溫度為 230°C，擠出后經過水冷、切粒，然后包裝，制得汽車外飾用PP粒料。實施例2按實施例I中的處理方式將回收的廢舊洗衣機內桶處理達到要求后，將98Kg上述干燥好的廢洗衣機內桶碎片與I. OKg馬來酸酐接枝聚丙烯Bondyram 1001 (壯景化工)、O. 3Kg受阻酚類抗氧劑抗氧劑1010 (雅寶)、0. 3Kg硫酯類抗氧劑抗氧劑DSTP (雅寶)和O. 2Kg受阻胺類光穩定劑944 (汽巴)O. 2Kg硬脂酸鈣在高速混合機中高速(1450轉/分鐘)混合2min后，從第一加料器(主喂料，進料口處安裝有磁鐵架)加入模頭安裝有300目金屬過濾網的雙螺桿擠出機中，雙螺桿擠出機由進料段到機頭的溫度依次為195°C ±5°C、210 V ±10 °C>225 V ±5 °C>225 V ±5 °C>225 V ±5 °C>225 V ±5 °C>225 V ±5 V、225°C ±5°C，模頭的溫度為230°C，擠出后經過水冷、切粒，然后包裝，制得汽車外飾用PP粒料。實施例3按實施例I中的處理方式將回收的廢舊洗衣機內桶處理達到要求后，將96Kg上述干燥好的廢洗衣機內桶碎片與3. OKg馬來酸酐接枝聚丙烯(日之升馬來酸酐接枝聚丙烯CMG5001)、0. 3Kg受阻酚類抗氧劑抗氧劑1010 (雅寶)、0. 3Kg硫酯類抗氧劑抗氧劑DSTP (雅寶)，O. 2Kg受阻胺類光穩定劑944 (汽巴)和O. 2Kg硬脂酸鈣在高速(1450轉/分鐘)混合機中高速混合2min后，從第一加料器(主喂料，進料口處安裝有磁鐵架)加入模 頭安裝有300目金屬過濾網的雙螺桿擠出機中，雙螺桿擠出機由進料段到機頭的溫度依次為195°C ±5°C、21(TC ±1(TC、225°C ±5°C、225°C ±5°C、225°C ±5°C、225°C ±5°C、225°C ±5°C、225°C ±5°C，模頭的溫度為230°C，擠出后經過水冷、切粒，然后包裝，制得汽車外飾用PP粒料。將上述汽車外飾用PP粒料在鼓風干燥箱中于100°C放置2小時，然后由注射成型
機制備成測試樣條，進行性能測試，結果見下表
權利要求
1.ー種利用廢洗衣機內桶料制備的聚丙烯料，其特征在于，由以下重量百分含量的原料組成廢洗衣機內桶料90%-98%相容劑1%-8%復合光熱穩定劑0.6%-3%潤滑劑0.1%-1%。
2.如權利要求I所述的利用廢洗衣機內桶料制備的聚丙烯料，其特征在于，所述的廢洗衣機內桶料為廢棄的由聚丙烯注塑的洗衣機內桶料。
3.如權利要求2所述的利用廢洗衣機內桶料制備的聚丙烯料，其特征在于，所述的廢洗衣機內桶料為廢棄的由共聚聚丙烯注塑的洗衣機內桶料。
4.如權利要求I所述的利用廢洗衣機內桶料制備的聚丙烯料，其特征在于，所述的相容劑為馬來酸酐接枝聚丙烯、丙烯酸接枝聚丙烯中的ー種或兩種。
5.如權利要求I所述的利用廢洗衣機內桶料制備的聚丙烯料，其特征在于，所述的復合光熱穩定劑為受阻酚抗氧劑、亞磷酸酯抗氧劑、硫酯抗氧劑、受阻胺光穩定劑、金屬離子鈍化劑中的至少兩種。
6.如權利要求I所述的利用廢洗衣機內桶料制備的聚丙烯料，其特征在于，所述的潤滑劑為聚丙烯蠟、脂肪酸、脂肪酰胺、脂肪酸金屬鹽中的ー種或兩種。
7.如權利要求I所述的利用廢洗衣機內桶料制備的聚丙烯料，其特征在于，由以下重量百分含量的原料組成廢洗衣機內桶料96%-98% 相容劑1%-3%復合光熱穩定劑0.6%-0.8%潤滑劑0.2%-0.4%; 所述的廢洗衣機內桶料為廢棄的由共聚聚丙烯注塑的洗衣機內桶料； 所述的相容劑為馬來酸酐接枝聚丙烯、丙烯酸接枝聚丙烯中的ー種或兩種； 所述的復合光熱穩定劑由受阻酚抗氧劑、受阻胺光穩定劑兩種和亞磷酸酯抗氧劑、硫酯抗氧劑中的一種組成； 所述的潤滑劑為聚丙烯蠟或硬脂肪酸鈣。
8.如權利要求1-7任一項所述的利用廢洗衣機內桶料制備的聚丙烯料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 (1)將回收的廢洗衣機內桶破碎成直徑小于IOmm的碎片，將碎片經洗滌，離心甩干后干燥至水分含量小于等于0. 3% ； (2)將步驟(I)干燥好的廢洗衣機內桶碎片與相容劑、復合光熱穩定劑和潤滑劑混合均勻，加入到雙螺桿擠出機中擠出后經過水冷、切粒，制得聚丙烯料； 其中，雙螺桿擠出機由進料段到機頭的溫度依次為190°C -200°C>200°C _220°C、·220 °C -230 °C >220 °C -230 °C >220 °C -230 °C >220 °C -230 °C >220 °C -230 °C >220 °C -230 °C，模頭的溫度為230°C。
9.如權利要求8所述的利用廢洗衣機內桶料制備的聚丙烯料的制備方法，其特征在于，所述的雙螺桿擠出機的進料ロ處安裝有磁鐵架，模頭處安裝有300目金屬過濾網。
10.如權利要求1-7任一項所述的利用廢洗衣機內桶料制備的聚丙烯料在用作汽車外飾件的材料和制備汽車外飾件中的應用。
全文摘要
本發明公開了一種利用廢洗衣機內桶料制備的聚丙烯料，其原料的重量百分比組成為廢洗衣機內桶料90%-98%、相容劑1%-8%、復合光熱穩定劑0.6%-3%和潤滑劑0.1%-1%。該廢洗衣機內桶料制備的聚丙烯料具有與PP新料相當的力學性能和流動加工性能，雜質少，且由于添加了復合光熱穩定劑，使得材料具有優良的耐熱老化性能，適合用于汽車外飾件，減少了環境污染、實現了資源循環利用，具有極大的社會效應和經濟效益。本發明還公開了利用廢洗衣機內桶料制備的聚丙烯料的制備方法，操作簡單，無需特殊的設備，成本低，適于工業化生產。
文檔編號C08K5/098GK102952335SQ20121040190
公開日2013年3月6日 申請日期2012年10月19日 優先權日2012年10月19日
發明者李俊, 黃志杰, 鄭京連, 周淑芬 申請人:浙江俊爾新材料股份有限公司, 上?？栃虏牧嫌邢薰?br>