[发明专利]一种回收聚丙烯/皮粉复合物的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于天然高分子改性聚合物材料领域，特别是涉及一种回收聚丙烯/皮粉复合物的制备方法。

背景技术

聚丙烯价格低廉同时具有良好的加工、物理和化学性能，被广泛应用于国民经济的各个领域，但随之而来每年产生的废旧聚丙烯也越来越多，如何回收和利用这些废旧聚丙烯已成为日益严峻的环境和社会问题。目前废旧聚丙烯的综合利用包括再生利用、热解回收利用和焚烧，再生利用又分为简单再生利用和改性再生利用。简单再生利用是将回收的塑料制品经过分类、清洗、破碎、造粒后再加工成型。这类再生利用的工艺较简单，再生制品性能欠佳，一般只能做档次较低的塑料制品比如塑料啤酒箱、塑料围栏等。改性再生利用是将再生料通过物理或化学方法改性后，再加工成型，比如制备回收聚丙烯/木粉复合材料(聂恒凯.回收聚丙烯/木粉复合材料性能研究.工程塑料应用，2010，38(5)：25-27)，制备回收聚丙烯/废书刊纸纤维复合材料(张效林.回收聚丙烯/废书刊纸纤维复合材料结构与力学性能的研究.中国塑料，2012，26(4)：102-105)，经过改性后的再生塑料，机械性能得到改善或提高，可用于制作档次较高的塑料制品，应用前景较大。而热解回收利用和焚烧利用回收聚丙烯过程中会产生有毒有害气体对环境影响较大，应用受到限制。另外我国是制革大国，每年产生大量的皮革废弃物，皮革废弃物主要是原皮修边角料、灰皮片削皮屑以及蓝皮削匀、修边等组成。皮革固体废弃物中大约含有80％以上的胶原蛋白，另外还含有少量的角蛋白和球蛋白以及微量的非蛋白成分，其中对皮革废弃物最直接的利用是粉碎加工成皮粉，作为主要添加剂制备相应的皮粉/塑复合材料或者皮粉/橡胶复合材料，该工艺可以实现对皮革废弃物的高值利用，不会产生二次污染，比如邵双喜等利用反应增容制备了相容性的聚乙烯/皮粉共混物(邵双喜.一种相容性皮粉/聚乙烯共混物的制备方法.ZL201010542094.7)，日本专利(JP特开平3-162500A)公开了在聚乙烯树脂中加入了粒径不大于250微米的皮革粉作为填料制备皮革粉/聚乙烯共混物，该方法是物理共混，皮粉是直接添加共混，所制备的共混物的力学性能较差，皮粉的添加主要为了改善了共混材料的吸水性能。到目前为止，关于皮革废弃物或皮粉直接和回收聚丙烯共混的研究未见文献报道，主要由于回收聚丙烯还包括了增塑剂、填充料、硬化剂、稳定剂等组分，回收聚丙烯和皮粉的相容性比较差，因此为了制备力学性能良好的回收聚丙烯/皮粉的复合物，本发明引入新型的增容剂水溶性壳聚糖接枝聚丙烯或水溶性壳聚糖接枝聚乙烯，改善回收聚丙烯和皮粉相容性差的问题。通过制备回收聚丙烯/皮粉的复合物可以实现对废弃物的资源化利用。

发明内容

为了更好解决回收聚丙烯和皮革废弃物的利用问题，本发明的目的在于提供一种对回收聚丙烯和皮革废弃物高值利用的方法，从而制备性能优良的回收聚丙烯/皮粉的复合物。

本发明的另一个目的是提供一种制备工艺简单且易于操作，因而适合大规模工业化生产的回收聚丙烯/皮粉的复合物的制备方法。

为了达到上述目的，本发明提供的回收聚丙烯/皮粉复合物是由皮粉、回收聚丙烯、增容剂和引发剂组成；其中增容剂和引发剂的添加量分别为回收聚丙烯重量的5％～20％和0.8％～1.8％；皮粉和回收聚丙烯的重量比为1∶20～1∶1。

所述的皮粉述是由牛羊皮革的灰皮片削皮屑以及蓝皮削匀、修边后产生的废弃物经干燥后直接进行超细粉碎所得，皮粉的粒径控制在20～100目之间。

所述的回收聚丙烯主要来自市场上大量使用的聚丙烯酒瓶周转箱，且要求满足回收聚丙烯拉伸强度≥10Mpa，断裂伸长率≥10％，聚丙烯的重量含量≥50％。

所述的增容剂选自水溶性壳聚糖接枝聚丙烯、水溶性壳聚糖接枝聚乙烯的一种或两种。

所述的引发剂选自过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯的一种或两种。

本发明提供的回收聚丙烯/皮粉复合物的制备方法是按照下列步骤顺序进行：

(1)在1升高压釜中加入300mL的去离子水，30g的改性过的水溶性壳聚糖，100g的丙烯或乙烯，加入1g羟丙基甲基纤维素和1g的油溶性聚乙烯醇作为分散剂，0.5g的二-(2-乙己基)-过氧化二碳酸酯作为引发剂，在70℃下搅拌反应5h，过滤得到水溶性壳聚糖接枝聚丙烯粉末或水溶性壳聚糖接枝聚乙烯粉末。

(2)将按照上述的比例称量后的皮粉、回收聚丙烯、增容剂和引发剂一起加入到高速混合机中进行共混，或先将引发剂加入到能够将其溶解的易挥发有机溶剂中，然后与回收聚丙烯、皮粉及添加剂一起加到高速共混机进行混合，直到有机溶剂完全挥发；