CN106832894B - 一种含稠环结构交联剂的同质异构改性回收尼龙及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种含稠环结构交联剂的同质异构改性回收尼龙及其制备方法，涉及一种回收尼龙及其制备方法，本发明具体改性方法是：首先将回收尼龙在80℃条件下鼓风干燥3～4小时，将由稠环结构交联剂与干燥好的回收尼龙、引发剂、催化剂、抗氧剂、产水剂等熔融混合挤出造粒制得的微交联母料先放入万能粉碎机再放入行星式球磨机中研磨直至微交联母料的粒径达到10～50μm，然后按重量配比将干燥好的回收尼龙、微交联母料、增韧剂以及无机填料投入到高混机中混合4～6min，最后用双螺杆挤出机于180℃～240℃下挤出造粒即得具有同质异构结构的再生尼龙。本发明实现增韧、增强等力学性能回收尼龙的效果，使再生料的性能很好，极具市场推广价值。

Description

一种含稠环结构交联剂的同质异构改性回收尼龙及其制备 方法

技术领域

本发明涉及一种回收尼龙及其制备方法，特别是涉及一种含稠环结构交联剂的同质异构改性回收尼龙及其制备方法。

背景技术

聚酰胺纤维俗称尼龙（Nylon），尼龙在终端消费产品中广泛使用，属于结晶性聚合物，其分子链上的酰胺基团之间存在牢固的氢键，结晶度和熔点较高，具有优异的力学性能，然而废旧尼龙树脂因老化作用，其力学性能尤其抗冲击性远不如尼龙新料。

随着石油资源的短缺和环境保护的日益严重，市场竞争异常激烈，再生尼龙树脂的应用逐步增多，很多尼龙制品生产商都开始采用再生尼龙料来降低成本，然而回收尼龙树脂因老化作用，其力学性能尤其抗冲性能远不如尼龙新料，需要进行改性后方能进行再次利用，因此我们需要一种新型的技术手段和优异性能的交联剂来对废弃尼龙高效的进行改性和回收。

中国专利公开号为CN105219074A的发明专利申请使用了同质异构交联法增强增韧回收尼龙，其使用的交联剂为乙烯基三甲氧基硅烷，硅烷交联剂适用温度小，不能对交联温度大的塑胶材料进行改性，其耐热性不好，高温下活性较低，将其应用于熔点较高的塑料如尼龙的交联，由于交联剂的反应温度与尼龙的熔融温度不在同一温度范围内，所以交联效果会不理想，因此我们需要一种交联温度较大的交联剂来完善该制备方法的不足，进一步突破因材料熔融温度高或交联剂高温下活性低而不能使用所受到的限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含稠环结构交联剂的同质异构改性回收尼龙及其制备方法，本发明中的交联剂由于结构中引入了多个苯环即稠环结构，因此其耐热性会比不含苯环结构的硅烷交联剂相应提高，当这种交联剂用于尼龙回收材料的交联改性时，在交联尼龙材料使其力学性能提升的同时，还能起到提高尼龙耐热性的作用，从而获得高性能回收尼龙改性材料。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种含稠环结构交联剂的同质异构改性回收尼龙，所述交联剂是带有稠环结构的交联剂，其结构式如下：

；

改性回收尼龙材料的成份按质量重量份计，组成如下：

回收尼龙 100份；

增韧剂 3 ～20份；

微交联母料 10 ～30份；

无机填料 5 ～10份。

所述的一种含稠环结构交联剂的同质异构改性回收尼龙，所述增韧剂为POE、EVA中的至少一种，优选POE。

所述的用一种含稠环结构交联剂的同质异构改性回收尼龙，所述的微交联母料是由A料、B料和产水剂三部分组成；

A料成份: 尼龙

交联剂

引发剂

B料成份： 尼龙

催化剂

抗氧剂

产水剂成份：酸和金属氧化物以（1：1）比例混合；

所述无机填料为碳酸钙、滑石粉中的至少一种，优选碳酸钙；

所述的引发剂为过氧化苯甲酰（BPO）和过氧化二异丙苯（DCP）中的至少一种，优选过氧化二异丙苯；

所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076中的至少一种，优选抗氧剂1010；

所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡、三乙胺、三正丙胺、三正丁胺、N,N- 二甲基丁胺中至少一种，优选二月桂酸二丁基锡；

所述的产水剂为酸和金属氧化物以一定比例混合，优选硬脂酸和氧化锌。

一种含稠环结构交联剂的同质异构改性回收尼龙制备方法，所述方法的具体步骤如下：

A、按质量分数称取95份A料，4.5份B料混合后放入双螺杆挤出机中挤出造粒，然后再与0.5份产水剂（硬脂酸和氧化锌摩尔比为1:1的混合物）混合均匀放入双螺杆挤出机挤出造粒形成微交联母料；

B、将A部中的微交联母料先放入万能粉碎机再放入行星式球磨机中研磨直至微交联母料的粒径达到10～50μm为止；

C、将回收尼龙材料在80℃条件下鼓风干燥3～4小时，按重量配比将微交联母料、增韧剂、回收尼龙、无机填料投入到高速混合机中混合4～6分钟，使其均匀混合；

D、将上述在高速混合机中混合均匀的物料加入到螺杆长径比为36，转速为200r/min的双螺杆挤出机中，在熔融状态下利用双螺杆的强剪切力将微交联母料的平均粒径控制在10～50μm，同时将交联料与增韧剂、回收尼龙以及无机填料混合均匀，将上述混合料挤出造粒得到再生尼龙。

所述的一种含稠环结构交联剂的同质异构改性回收尼龙制备方法，所述双螺杆挤出机的螺杆温度控制在180℃～240℃之间。

本发明的优点与效果是：

本发明的交联剂是含有多苯环结构的硅烷交联剂，多数含有苯环结构的分子其耐热性能相对较好，本发明中的交联剂由于结构中引入了多个苯环即稠环结构，因此其耐热性会比不含苯环结构的硅烷交联剂相应提高，当这种交联剂用于尼龙回收材料的交联改性时，在交联尼龙材料使其力学性能提升的同时，还能起到提高尼龙耐热性的作用，从而获得高性能回收尼龙改性材料。

本发明同质异构交联法（增强增韧）改性是改善塑料力学性能的一种有效途径，其工艺操作简单且可以将回收塑料进行大批量生产，满足市场的工业化要求，因此，针对现有技术的缺陷本方法通过一种含稠环结构交联剂的同质异构交联法改性回收尼龙，从而达到提高回收尼龙力学性能。

附图说明

图1为稠环结构交联剂的分子结构式。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细说明。

实施例1-3及对比例中各组份的重量分配比如表1所示。把各组份按配比称取，于高速混合机中混合5 分钟，出料，将混合料的原料置于双螺杆挤出机中造料，挤出机温度控制在180℃～240℃之间，转速为200r/min。制备样条，按相应的标准测试（见表2），性能结果见表3。

表1 ：实施例1-3及对比例的配方组成(份）

表2 ：力学性能测试标准

表3 ：实施例1－3及对比例中再生尼龙的力学性能测试

从表3的实施例1-3及对比例中的力学性能测试结果可以看出：在没使用微交联母料的时候，其它改性助剂的加入在提高回收尼龙冲击性能的同时会降低材料的拉伸性能，而把制得的微交联母料的粒径粉碎到10～50μm后再将微交联母料与回收尼龙等投入到大长径比的双螺杆挤出机中剪切混合，使交联料与回收料形成同质异构分散结构，这种方法在提高回收尼龙冲击性能的同时也可以提高其拉伸性能，实现了同质异构交联法对回收尼龙材料同时进行增强增韧的效果。

以上通过具体实施例对本发明进行了进一步说明，不过这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的保护范围构成任何限制。本领域技术人员理解，在不超出本发明的精神和保护范围的情况下，可以对本发明的技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均应落入本发明的保护范围内。本发明的保护范围以所附的权利要求为准。

Claims (4)

1.一种含稠环结构交联剂的同质异构改性回收尼龙，其特征在于，所述交联剂是带有稠环结构的交联剂，其结构式如下：

；

改性回收尼龙材料的成份按质量重量份计，组成如下：

回收尼龙 100份；

增韧剂 3 ～20份；

微交联母料 10 ～30份；

无机填料 5～10份；

所述的微交联母料是由A料、B料和产水剂三部分组成；

A料成份:尼龙

交联剂

引发剂，所述的引发剂为过氧化苯甲酰BPO和过氧化二异丙苯DCP中的至少一种；

B料成份： 尼龙

催化剂，所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡、三乙胺、三正丙胺、三正丁胺、N,N- 二甲基丁胺中至少一种，

抗氧剂，所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076中的至少一种；

产水剂成份：酸和金属氧化物以1：1的摩尔比例混合；

所述无机填料为碳酸钙、滑石粉中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的一种含稠环结构交联剂的同质异构改性回收尼龙，其特征在于，所述增韧剂为POE、EVA中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种含稠环结构交联剂的同质异构改性回收尼龙，其特征在于，所述含稠环结构交联剂的同质异构改性回收尼龙的制备方法的具体步骤如下：

A、按质量分数称取95份A料，4.5份B料混合后放入双螺杆挤出机中挤出造粒，然后再与0.5份产水剂混合，混合均匀放入双螺杆挤出机挤出造粒形成微交联母料，所述的产水剂为硬脂酸和氧化锌摩尔比为1:1的混合物；

B、将A步中的微交联母料先放入万能粉碎机再放入行星式球磨机中研磨直至微交联母料的粒径达到10～50μm为止；

C、将回收尼龙材料在80℃条件下鼓风干燥3～4小时，按重量配比将微交联母料、增韧剂、回收尼龙、无机填料投入到高速混合机中混合4～6分钟，使其均匀混合；

D、将上述在高速混合机中混合均匀的物料加入到螺杆长径比为36，转速为200r/min的双螺杆挤出机中，在熔融状态下利用双螺杆的强剪切力将微交联母料的平均粒径控制在10～50μm，同时将微交联母料与增韧剂、回收尼龙以及无机填料混合均匀，将上述混合料挤出造粒得到含稠环结构交联剂的同质异构改性回收尼龙。

4.根据权利要求3所述的一种含稠环结构交联剂的同质异构改性回收尼龙，其特征在于，所述制备方法的双螺杆挤出机的螺杆温度控制在180℃～240℃之间。