一種回收利用廢舊交聯聚乙烯泡沫塑料的方法
2023-05-27 11:20:41
專利名稱：一種回收利用廢舊交聯聚乙烯泡沫塑料的方法
技術領域：
本發明屬於廢舊塑料回收利用技術領域，具體涉及一種回收利用廢舊交聯聚乙烯泡沫塑料的方法。
背景技術：
作為泡沫塑料中的一類，交聯(包括輻射交聯和化學交聯)聚乙烯泡沫塑料性能優越，廣泛用在包裝、保溫、建築工程、體育用品、交通運輸等領域，起到防水、保溫、隔熱、減震等作用。生產、使用該產品的過程中會產生一定量得廢舊聚乙烯泡沫塑料，主要包括生產交聯聚乙烯泡沫塑料過程中產生的廢品、殘次品、邊角料及其使用完成後產生的廢舊泡沫塑料，每年全國產生約1000噸這類廢舊泡沫塑料。由於這種泡沫塑料已經交聯，在自然條件下很難降解，也不能採取同未交聯的聚乙烯一樣的方法進行回收利用，因此廢舊交聯聚乙烯泡沫塑料給環境帶來了不可忽視的問題；其次，生產泡沫塑料的原料是從天然石油中提煉的化工產品，石油是現代工業的命脈，是不可再生的自然資源，重新利用廢舊泡沫塑料從能源角度來說就是再生石油，對生產企業而言，即可變廢為寶、節約成本、增加利潤，從環保角度而言又能節能減排、保護環境。所以廢舊泡沫塑料的再生利用一直是塑料產業持續發展的必然選擇。目前，國內廢舊交聯聚乙烯 泡沫塑料的回收利用技術近乎空白，已有的少量技術也由於投資大、耗用高等原因難以實現。北京石油大學、中國科學院大連化物所、山西煤化所等都開展烯烴類塑料熱裂解催化劑的研究，並在催化裂解聚乙烯，聚丙烯等回收汽油領域取得了一定的進展，但由於成本高，規模小，缺乏市場競爭力。
發明內容
針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的是提供一種環保、低耗、低成本的回收利用廢舊交聯聚乙烯泡沫塑料的方法。為達到以上目的，本發明採用的技術方案是:一種回收利用廢舊交聯聚乙烯泡沫塑料的方法，包括以下步驟:(I)分類和磨碎:將廢舊交聯聚乙烯泡沫塑料按照顏色、交聯方式初步分類，進行磨碎、篩分處理得到磨碎料，裝袋儲存備用；(2)造粒:將步驟⑴中的磨碎料加入到聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯中得到原料，並按比例向原料中加入主抗氧劑、發泡劑、輔助抗氧劑和其他助劑進行混煉造粒，製備母料，造粒溫度為100 140°C ；(3)擠成母片:將步驟(2)中製備好的母料與敏化劑混合，然後用擠出壓光機擠成連續母片，擠出溫度為100 150°C，壓光溫度為30 80°C ；(4)輻照:將步驟(3)所得母片進行連續輻射交聯，輻照劑量為50 200kGy ；(5)發泡:將步驟(4)輻照好的母片放入發泡爐中發泡製備成符合要求的發泡材料，不符合要求的發泡材料返回步驟(I)再次回收利用，其中發泡爐中預熱區溫度為80 150°C，發泡區溫度為210 260°C。進一步，步驟(I)中，所述廢舊交聯聚乙烯泡沫塑料為輻射交聯聚乙烯泡沫塑料或化學交聯聚乙烯泡沫塑料；所述磨碎料的粒度為60 400目。進一步，步驟(2)中，以原料的總重量為基準，所述磨碎料的重量百分比為0.1 50 %，所述聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯酯的重量百分比為50 99.9 %，其中聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯酯的重量比為任意比例；所述主抗氧劑的重量為原料總重量的0.2 2%;所述發泡劑的重量為原料總重量的I 16% ;所述輔助抗氧劑的重量為原料總質量的0.2 4%。更進一步，步驟(2)中，以原料的總重量為基準，所述磨碎料的重量百分比為10 20%，所述聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯酯的重量百分比為80 90%。進一步，步驟⑵中，所述主抗氧劑為四[β-(3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、2，2』 -亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、1，1，3_三(2-甲基_4_羥基-5-叔丁基苯基)丁烷或β_(3.5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八碳酸酯；所述偶氮化合物為偶氮二甲醯胺；所述輔助抗氧劑為硫代二丙酸二月桂酯或硫代二丙酸二(十八)酯。進一步，步驟(3)中，所述敏化劑的重量為原料總重量的0.2 2%。進一步，其特徵在於，所述敏化劑為氧化鋇、氧化鋅、硬脂酸鋅或硬脂酸鋇。進一步，步`驟⑵中，所述其他助劑選自偶聯劑、聚乙烯蠟、色母料和阻燃劑中的一種或多種。再進一步，其特徵在於，所述偶聯劑的重量為原料總重量的O 2%，所述聚乙烯蠟的重量為原料總重量的O 4% ;所述色母料的重量為原料總重量的O 6% ;所述阻燃劑的重量為原料總重量的O 30%。更進一步，所述偶聯劑為乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三氯矽烷、異丙基三(二辛基焦磷醯基)鈦酸酯或單烷氧基脂肪酸鈦酸酯；所述阻燃劑為十溴二苯醚。本發明的有益效果在於:將廢舊聚乙烯泡沫塑料利用專用設備磨碎後，在生產配方中替代一部分聚乙烯原料，通過調整工藝配方生產出符合企業標準和客戶要求的產品，最終達到循環利用，降低成本、減少環境汙染的目的。
圖1是本發明提供的回收利用廢舊交聯聚乙烯泡沫塑料的方法的流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步描述。本發明中所用的廢舊交聯泡沫塑料可以是輻射交聯或化學交聯聚乙烯泡沫塑料，也包括用乙烯醋酸乙烯或其它塑脂共混改型的交聯泡沫塑料。在本發明中，磨碎料愈細，加入比例可增加，產品性能也會提高。綜合考慮到磨碎成本以及產品性能，磨碎料粒度100 200目為宜。為了能夠保證產品的表觀以及機械性能，磨碎料的加入比例以10 20%為宜，當產品性能要求不高時，磨碎料加入比例可增大，可增大到重量百分比50%。
在使用磨碎料時，為了提高相容性，可以適當提高乙烯-醋酸乙烯酯的添加量、力口入一定的助劑如偶聯劑等。在本發明的方法中，若生產出來的發泡後的產品不符合使用要求，可以將其投入起始原料中循環使用，如圖1所示。另外需要說明的是，本發明的方法也適用於僅使用聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯混合原料生產泡沫塑料的情形。實施例中所使用的試劑、設備或儀器均可自市場購得。實施例1採用本發明提供的方法回收利用廢舊交聯聚乙烯泡沫塑料時，所用組成與配比如下(以聚乙烯+乙烯-醋酸乙烯酯+磨碎料的總重量為IOOg計):
權利要求
1.一種回收利用廢舊交聯聚乙烯泡沫塑料的方法，包括以下步驟: (1)分類和磨碎:將廢舊交聯聚乙烯泡沫塑料按照顏色、交聯方式初步分類，進行磨碎、篩分處理得到磨碎料，裝袋儲存備用； (2)造粒:將步驟(I)中的磨碎料加入到聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯中得到原料，並按比例向原料中加入主抗氧劑、發泡劑、輔助抗氧劑和其他助劑進行混煉造粒，製備母料，造粒溫度為100 140°C ； (3)擠成母片:將步驟(2)中製備好的母料與敏化劑混合，然後用擠出壓光機擠成連續母片，擠出溫度為100 150°C，壓光溫度為30 80°C ； (4)輻照:將步驟(3)所得母片進行連續輻射交聯，輻照劑量為50 200kGy； (5)發泡:將步驟(4)輻照好的母片放入發泡爐中發泡製備成符合要求的發泡材料，不符合要求的發泡材料返回步驟(I)再次回收利用，其中發泡爐中預熱區溫度為80 150°C，發泡區溫度為210 260°C。
2.根據權利要求1所述的回收利用廢舊交聯聚乙烯泡沫塑料的方法，其特徵在於，步驟(I)中，所述廢舊交聯聚乙烯泡沫塑料為輻射交聯聚乙烯泡沫塑料或化學交聯聚乙烯泡沫塑料；所述磨碎料的粒度為60 400目。
3.根據權利要求1所述的回收利用廢舊交聯聚乙烯泡沫塑料的方法，其特徵在於，步驟(2)中，以原料的總重量為基準，所述磨碎料的重量百分比為0.1 50%，所述聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯酯的重量百分比為50 99.9%，所述主抗氧劑的重量為原料總重量的0.2 2% ;所述發泡劑的重量為原料總重量的I 16% ;所述輔助抗氧劑的重量為原料總質量的0.2 4%。
4.根據權利要求3所述的回收利用廢舊交聯聚乙烯泡沫塑料的方法，其特徵在於，步驟⑵中，以原料的總重量為基準，所述磨碎料的重量百分比為10 20%，所述聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯酯的重量百分比為80 90%。
5.根據權利要求1-4任意一項所述的回收利用廢舊交聯聚乙烯泡沫塑料的方法，其特徵在於，步驟(2)中，所述主抗氧劑為四[β_(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、2，2』-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、1，1，3_三(2-甲基_4_羥基-5-叔丁基苯基)丁烷或β - (3.5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八碳酸酯；所述偶氮化合物為偶氮二甲醯胺；所述輔助抗氧劑為硫代二丙酸二月桂酯或硫代二丙酸二(十八)酯。
6.根據權利要求1所述的回收利用廢舊交聯聚乙烯泡沫塑料的方法，其特徵在於，步驟(3)中，所述敏化劑的重量為原料總重量的0.2 2%。
7.根據權利要求1或6所述的回收利用廢舊交聯聚乙烯泡沫塑料的方法，其特徵在於，所述敏化劑為氧化鋇、氧化鋅、硬脂酸鋅或硬脂酸鋇。
8.根據權利要求1所述的回收利用廢舊交聯聚乙烯泡沫塑料的方法，其特徵在於，步驟(2)中，所述其他助劑選自偶聯劑、聚乙烯蠟、色母料和阻燃劑中的一種或多種。
9.根據權利要求8所述的回收利用廢舊交聯聚乙烯泡沫塑料的方法，其特徵在於，所述偶聯劑的重量為原料總重量的O 2%，所述聚乙烯蠟的重量為原料總重量的O 4% ;所述色母料的重量為原料總重量的O 6%;所述阻燃劑的重量為原料總重量的O 30%。
10.根據權利要求9所述的回收利用廢舊交聯聚乙烯泡沫塑料的方法，其特徵在於，所述偶聯劑為乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三氯矽烷、異丙基三(二辛基焦磷醯基)鈦酸酯或單烷氧基脂肪酸鈦酸 酯；所述阻燃劑為十溴二苯醚。
全文摘要
本發明涉及一種回收利用廢舊交聯聚乙烯泡沫塑料的方法，包括以下步驟(1)分類和磨碎將廢舊交聯聚乙烯泡沫塑料分類、磨碎、篩分，得到磨碎料；(2)造粒將磨碎料代替某些新原料加入到聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯中，並加入主抗氧劑、發泡劑、輔助抗氧劑和其他助劑進行混煉造粒，製備母料；(3)擠成母片將製備好的母料與敏化劑混合，用擠出壓光機擠成連續母片；(4)輻照將所得母片進行連續輻射交聯；(5)發泡將輻照好的母片放入發泡爐中發泡製備成符合要求的發泡材料，不符合要求的發泡材料返回步驟(1)再次回收利用。採用本發明提供的方法可以回收利用廢舊交聯聚乙烯泡沫塑料，達到循環利用，降低成本、減少環境汙染的目的。
文檔編號C08J11/04GK103172919SQ20111043581
公開日2013年6月26日 申請日期2011年12月22日 優先權日2011年12月22日
發明者陳海文, 周光來, 張雪平, 陳建華, 張志凱 申請人:中國輻射防護研究院