利用接枝共聚提高再生pe地膜性能的方法
2023-05-01 05:28:56
專利名稱：利用接枝共聚提高再生pe地膜性能的方法
技術領域：
本發明涉及高分子材料的接枝共聚改性。屬於高分子材料改性領域。
背景技術：
PE塑料地膜在帶來巨大經濟效益的同時，也造成了嚴重的地膜汙染。近年來為了解決使用的後汙染問題，對可控降解性地膜和耐老化易回收地膜的研究日益增多，但由於成本高，性能不穩定等原因，這些新型地膜的大面積推廣使用還有待時日。從我國實際出發，研究和生產低成本的再生PE地膜顯得尤為重要。目前在這方面的研究已取得了一定的成果。唐山市輕工業研究所的李華等(生產再生PE地膜關鍵技術 (J)，塑料科技，1998(1) 15 17)採用廢舊PE和新LLDPE樹脂共混，選擇合適的配方和生產工藝製備出了膜厚度可薄至5 μ m，性能符合國家標準和覆蓋要求的地膜。但由於膜中仍含有廢舊PE，此產品的耐老化性能差。北京工商大學的許國志等(回收聚乙烯再生料補強增韌改性研究(J)，中國塑料，2000,14 (9) 62 66)採用再生PE和新LLDPE共混，並添加光穩定劑HALS和含硫鎳鹽W，紫外吸收劑UVA，槽法炭黑等助劑，研究結果表明槽法炭黑可與再生PE形成凝膠，使得再生PE中處於激發態的降解因素消失，從而起到抗老化和補強的雙重作用。但此法只能用於生產黑色地膜。丙烯酸酯類樹脂具有良好的耐候性，與丙烯酸酯類單體共聚是提高高分子材料耐老化性能的常用方法，如商品化樹脂MBS、ACR等。本發明中用再生PE和MMA先接枝共聚，再與LLDPE新料共混，接枝反應過程中，再生PE與MMA單體發生的接枝反應，以及PE分子鏈間發生的交聯副反應，都利於再生PE中處於激發態的降解因素消失；同時適度交聯副反應，利於消除因再生PE平均相對分子質量較低造成的地膜機械性能的損失。而且接枝物支鏈中的PMMA以及接枝反應中單體均聚副反應產生的PMMA，在提高再生地膜耐老化性能的同時，還可提高其透光率。
發明內容
本發明的目的是提供一種利用接枝共聚提高再生PE地膜性能的方法。為實現上述目的，本發明採用如下技術方案首先選擇合適的再生PE料，而後將再生PE料，100份(質量份數，下同)；引發劑DCP，0. 2 1份；單體MMA，3 10份；其他助劑適量；混合均勻後熔融接枝。再將再生PE接枝物，40 80份(質量份數，下同)；新 LLDPE料，20 60份；抗氧劑、光穩定劑、紫外線吸收劑、抗靜電劑、無機填料等助劑適量； 混合均勻後熔融共混造粒；最後採用擠出機吹膜機組吹塑成地膜，膜厚最低為5 μ m。該技術提高了再生PE地膜的耐老化性能和透光率，並且由於再生PE接枝物的增容作用，可以提高無機填料等助劑與PE基體的相容性和在複合體系中的分散性，進一步提高地膜的力學等性能。其中再生PE料應選擇ε 大於800%的再生料。其中熔融接枝反應中的引發劑可以是DCP、BP0、或兩者的混合物。
其中接枝反應可以是熔融接枝，也可以是溶液接枝、固相接枝和輻射接枝等其他接枝方法。其中接枝反應中的單體可以是MMA以及含丙烯酸酯類的不飽和單體，也可以是丙烯腈以及含有腈基的不飽和單體。其中熔融共混造粒過程中也可加入炭黑，生產黑色地膜。其中熔融共混造粒過程中各助劑的種類和含量可根據需要調整；各種助劑也可以母料的形式加入。有益效果(1)提高了再生PE地膜的耐老化性能。(2)增加了再生PE地膜的透光性。(3)接枝過程中的適度交聯副反應，減少了因再生PE平均相對分子質量較低造成的地膜機械性能的損失。(4)由於再生PE接枝物的增容作用，可以提高無機填料等助劑與PE基體的相容性和在複合體系中的分散性，進一步提高地膜的力學等性能。(5)成本低，工藝簡單。
具體實施例方式首先選擇ε _為900%的再生PE料，而後將再生PE料，100份(質量份數，下同)； 引發劑DCP，0. 3份；單體MMA，3份；其他助劑適量；混合均勻後用SJ30單螺杆擠出機中進行熔融接枝，擠出工藝條件為擠出段溫度，90°C ；熔融段溫度，170°C ；均化段溫度，185°C ； 口模溫度，170 175°C;轉速為30r/min.造粒後燥4h，溫度90°C。再將再生PE接枝物，60 份；新LLDPE料，40份；複合抗氧劑(抗氧劑1010/抗氧劑168，質量比2 3)，0.5份、複合紫外線吸收劑(紫外線吸收劑UV-326/紫外線吸收劑UV-770，質量比1 1)，0. 1份；硅藻土(800目，經矽烷偶聯劑處理)，3份；槽法炭黑，8份；混合均勻後用雙螺杆擠出機熔融共混造粒，擠出溫度，190°C，螺杆轉速，90r/min ；最後採用擠出機吹膜機組吹塑成地膜，膜厚為 8 μ m0實施例1首先選擇ε ■為1000%的再生PE料，而後將再生PE料，100份(質量份數，下同)；複合引發劑(引發劑DCP/引發劑ΒΡ0，質量比2 5)，0.6份；單體丙烯酸酯，6份；其他助劑適量；混合均勻後雙螺杆擠出機中進行熔融接枝，擠出工藝條件為擠出溫度180°C; 螺杆轉速為60r/min.造粒後乾燥4h，溫度90°C。再將再生PE接枝物，70份(質量份數， 下同)；新LLDPE料，30份；含光穩定劑和抗氧劑等的耐候母料，10份；雲母填充母料，10 份；抗靜電母料，5份；混合均勻後雙螺杆擠出機熔融共混造粒，擠出溫度，190°C，螺杆轉速，90r/min ；最後採用擠出機吹膜機組吹塑成地膜，擠出溫度從加料口到機頭依次升高，為 190°C 220°C ；主機螺杆轉速為lOOr/min ；吹脹比為5 6。膜厚為6 μ m。實施例2首先選擇ε ■為1000%的再生PE料，將一定量的再生PE料、AN、DCP (再生PE 料AN DCP(質量比)=100 40 4)加入到500mL的反應釜中，抽真空後採用N2保護，並將釜內壓力升至5MPa 7MPa，溫度升至125°C，反應證。停止反應後夾套通水冷卻，冷卻至室溫取出樣品，過濾後浸泡DMF48h，沉澱後抽濾，再經丙酮沉澱48h，抽濾，產物乾燥 4h。再將再生PE接枝物，55份(質量份數，下同)；新LLDPE料，45份；複合抗氧劑(抗氧劑1010/抗氧劑168，質量比2 3)，0.5份、光穩定劑944，0.3份；複合紫外線吸收劑(紫外線吸收劑UV-326/紫外線吸收劑UV-770，質量比1 1)，0. 1份；混合均勻後雙螺杆擠出機熔融共混造粒，擠出溫度，200°C，螺杆轉速，90r/min ；最後採用擠出機吹膜機組吹塑成地膜，擠出溫度從加料口到機頭依次升高，為200°C 230°C;主機螺杆轉速為lOOr/min ；吹脹比為5 6。膜厚為8 μ m。
權利要求
1.利用接枝共聚提高再生PE地膜性能的方法，其特徵在於首先選擇合適的ε大於 800%的再生料，而後將再生PE料，100份(質量份數，下同)；引發劑DCP，0.2 1份；單體 MMA，3 10份；其他助劑適量；混合均勻後熔融接枝。再將再生PE接枝物，40 80份；新 LLDPE料，20 60份；抗氧劑、光穩定劑、紫外線吸收劑、抗靜電劑、無機填料等助劑適量； 混合均勻後熔融共混造粒；最後採用擠出機吹膜機組吹塑成地膜，膜厚最低為5 μ m。該技術提高了再生PE地膜的耐老化性能和透光率，並且由於再生PE接枝物的增容作用，可以提高無機填料等助劑與PE基體的相容性和在複合體系中的分散性，可以進一步提高地膜的力學等性能。
2.根據權利要求1所述利用接枝共聚提高再生PE地膜性能的方法，其特徵在於，熔融接枝反應中的引發劑可以是DCP、BP0、或兩者的混合物。
3.根據權利要求1所述利用接枝共聚提高再生PE地膜性能的方法，其特徵在於，再生 PE的接枝反應可以是熔融接枝，也可以是溶液接枝、固相接枝和輻射接枝等其他接枝方法。
4.根據權利要求1所述利用接枝共聚提高再生PE地膜性能的方法，其特徵在於，再生 PE的接枝反應中的單體可以是MMA以及含丙烯酸酯類的不飽和單體，也可以是丙烯腈以及含有腈基的不飽和單體。
5.根據權利要求1所述利用接枝共聚提高再生PE地膜性能的方法，其特徵在於，在再生PE接枝物和LLDPE新料熔融共混造粒過程中也可加入炭黑，生產黑色地膜。
6.根據權利要求1所述利用接枝共聚提高再生PE地膜性能的方法，其特徵在於，熔融共混造粒過程中各助劑的種類和含量可根據需要調整；各種助劑也可以母料的形式加入。
全文摘要
本發明公開了利用共聚提高再生PE地膜性能的方法，屬於高分子材料改性領域。其技術特徵在於首先選擇合適的再生PE料，而後將再生PE料，100份(質量份數，下同)；引發劑DCP，0.2～1份；單體MMA，3～10份；其他助劑適量；混合均勻後熔融接枝。再將再生PE接枝物，40～80份(質量份數，下同)；新LLDPE料，20～60份；抗氧劑、光穩定劑、紫外線吸收劑、抗靜電劑、無機填料等助劑適量；混合均勻後熔融共混造粒；最後採用擠出機吹膜機組吹塑成地膜，膜厚最低為5μm，該技術提高了再生PE地膜的耐老化性能和透光率，且由於再生PE接枝物的增容作用，可提高無機填料等助劑與PE基體的相容性和在複合體系中的分散性，進一步提高地膜的力學等性能。
文檔編號C08L23/08GK102532772SQ201110420880
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月16日 優先權日2011年12月16日
發明者劉曉亞, 王瑋, 邱程廣 申請人:江南大學