[发明专利]一种可控交联聚乙烯的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化工技术领域，尤其涉及一种可控交联聚乙烯的制备方法。

背景技术

聚乙烯是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂，在塑料工业中聚乙烯的产量最大、用途最广、消费量最大，因此每年均会产生大量的废弃聚乙烯。由于聚乙烯分子结构的原因，聚乙烯废弃物在自然环境中很难降解，对环境造成污染。随着聚乙烯消费市场的不断扩大，聚乙烯类消费产品的不断增多和多样化，其废弃物数量也在日益增加，对废旧聚乙烯的回收利用是废旧塑料回收利用的重点。

我国对废旧聚乙烯废弃处理的途径主要是：(1)掩埋；(2)焚烧；(3)化学降解；(4)再生利用。掩埋、焚烧这两种回收方法会带来二次污染，且回收产品的附加值低。化学降解是指在热和化学试剂的作用下高分子发生降解反应，形成低分子量的产物，产物可进一步利用，如单体可再聚合，油品可进行深加工，但化学方法需要高温高压、导致耗能高、条件苛刻，对设备材质要求高，难以实现大规模操作。废旧聚乙烯再生利用会得到再生料，再生料是指利用废弃的塑料制品，经分选、清洗、造粒等工序处理后得到的再生材料。由于材料在多次热加工以及先前制品的使用过程中经历了热老化、光老化及氧化等过程，其物理机械性能较全新材料相比有一定程度的下降；此外由于再生塑料的来源不稳定，回收制品的品质不一，某些回收塑料制品还可能经过印刷、电镀等处理，因此其质量稳定性较差，这些因素都限制了再生料的应用领域，使其很难应用于档次较高的产品。

由于直接再生利用的产品性能及档次较低，应用面也窄，改性再生利用是废旧塑料回收利用较好的途径。改性再生利用是通过物理改性或化学改性实现的，使其力学性能、使用性能等达到应用要求。申请号为CN201110134672.8的专利文件公开了聚乙烯管材树脂的制备方法，通过改性再生回收利用废旧的聚乙烯。该专利公开了以回收的高密度聚乙烯、低密度聚乙烯为主要原料经改性制备高密度聚乙烯管材树脂的方法，该发明采用分步加入交联剂和抗氧剂的加料方式，能较大提高所得的高密度聚乙烯管材树脂的稳定性能及耐环境应力开裂性能，但该发明还存在以下缺陷：制备得到的聚乙烯材料虽然较稳定，但是韧性、强度等机械性能还有待提高，因此该材料的应该领域十分狭窄，仅能用于管材领域。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可控交联聚乙烯的制备方法，以解决废弃聚乙烯回收利用得到的再生料力学性能较差，应用领域受限的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：一种可控交联聚乙烯的制备方法，包括以下步骤：

(1)准备以下质量份数的原料：聚乙烯回收料100份、交联剂0.07-0.12份、A抗氧剂3-5份；其中聚乙烯回收料包括高密度聚乙烯和低密度聚乙烯，所述低密度聚乙烯与高密度聚乙烯的质量比例为低密度聚乙烯：高密度聚乙烯＝1：5.5-13.5；

(2)混合：利用混合机将聚乙烯回收料、交联剂和A抗氧剂混合均匀，得到混合料；

(3)交联：将混合料加入双螺杆挤出机，挤出造粒，得到A料；

(4)准备以下质量份数的原料：A料100份、B抗氧剂2-4份、增韧剂POE 3-8份；

(5)增韧：利用混合机将A料、增韧剂POE和B抗氧剂混合均匀，再将混合得到的物料加入双螺杆挤出机，挤出造粒，得到改性的聚乙烯。

本基础方案的有益效果在于：

1、低密度聚乙烯韧性良好，并且与高密度聚乙烯相容性也很好，在改性过程中加入一定量的低密度聚乙烯，能够明显改善制品的韧性。聚乙烯回收料与交联剂、抗氧剂混合、交联，添加交联剂能够使材料形成网状结构，有效提高制品的机械强度；添加氧化剂能够抑制材料老化，提高材料的耐温性能。

2、交联得到的A料在机械强度方面有了极大的改善，再将A料、增韧剂和抗氧剂混合、挤出造粒，进一步改善了材料的韧性，使材料具有较好的力学性能。

3、回收的聚乙烯塑料经反应性挤出交联改性后，使得聚乙烯塑料可再生利用，不但节约资源，降低生产成本，而且环保，符合当今社会的环保理念。同时，改性后的聚乙烯塑料具有极高的机械强度和耐老化性能，符合国家规定的标准，应用领域没有限制，能够广泛应用在各个领域。

进一步，所述步骤(1)包括以下质量份数的原料：高密度聚乙烯85份、低密度聚乙烯15份、交联剂0.09份、A抗氧剂3份、B抗氧剂3份、增韧剂POE 3份。发明人通过试验发现，采用相同的制备方法，上述配比的原料制备的材料性能较佳。