[發(fā)明專利]一種利用廢棄磷石膏和廢棄交聯(lián)聚乙烯制備再生制品的方法

有效

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• 申請日: 2021-11-17
• 公開（公告）號: CN114106441B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發(fā)明（設計）人: 白時兵;廖益;賴雙鑫;楊雙橋;李怡俊
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L87/00;C08G83/00
• 代理公司: 成都華復知識產權代理有限公司 51298
• 代理人: 麥邁

本發(fā)明提供一種利用廢棄磷石膏和廢棄交聯(lián)聚乙烯制備再生制品的方法，該方法通過磨盤型固相力化學反應器，先將廢棄交聯(lián)聚乙烯單獨碾磨粉碎為超細粉體，再對廢棄磷石膏和廢棄交聯(lián)聚乙烯超細粉體進行共碾磨處理，最后將處理過的混合超細粉體作為基體，單獨碾磨粉碎所得廢棄交聯(lián)聚乙烯超細粉體作為增塑劑，經(jīng)過混合密煉、造粒、硫化壓板加工，從而使得廢棄磷石膏/廢棄交聯(lián)聚乙烯再生制品具有優(yōu)良的加工流動性和力學性能。該制備方法具有顯著更低的成本優(yōu)勢，具有較佳的市場前景。

技術領域

本發(fā)明屬于廢棄交聯(lián)聚乙烯和廢棄磷石膏回收利用技術領域，具體涉及一種利用廢棄磷石膏和廢棄交聯(lián)聚乙烯制備再生制品的方法，特別是針對利用中國授權發(fā)明專利ZL95111258.9所公開的力化學反應器對上述廢棄磷石膏和廢棄交聯(lián)聚乙烯進行處理。

背景技術

聚乙烯(PE)是五大通用塑料之一，其產量和消費量位居各種合成樹脂之首，在工業(yè)、農業(yè)和日常生活中得到廣泛的應用。但是聚乙烯的耐高溫性能較差。力學性能及耐化學性能有時也不能滿足實際使用的要求。因此對聚乙烯進行改性一直是聚乙烯產品開發(fā)應用的關鍵，聚乙烯交聯(lián)技術就是提高其材料性能的一種重要技術。經(jīng)過交聯(lián)改性的聚乙烯可使其性能得到大幅度的改善，不僅顯著提高了聚乙烯的力學性能、耐環(huán)境應力開裂性能、耐化學藥品腐蝕性能、抗蠕變性和電性能等綜合性能。而且非常明顯地提高了耐溫等級，可使聚乙烯的耐熱溫度從70℃提高到100℃以上。從而大大拓寬了聚乙烯的應用范圍。

目前，交聯(lián)聚乙烯(XLPE)已經(jīng)被廣泛應用于管材、薄膜、電纜料以及泡沫制品等方面。

因其應用廣泛，造成每年產生十分巨量的廢棄交聯(lián)聚乙烯。但現(xiàn)有研究成果表明，交聯(lián)聚乙烯因其所具有的三維網(wǎng)狀結構，無法直接再次熱塑加工進行回收利用。

當前，針對廢棄交聯(lián)聚乙烯的主流處理方式包括填埋、焚燒和裂解等。這些處理方式對環(huán)境通常極為不友好，容易造成土壤污染、廢氣泄露，嚴重危害環(huán)境及周邊居民的身體健康，并通過進一步分析發(fā)現(xiàn)其對生態(tài)環(huán)境造成了不可逆的傷害。

回收利用(Reuse，Recycle)是目前廢棄交聯(lián)聚乙烯最為提倡且富有前景的處理方式。現(xiàn)有報道中對于常規(guī)廢棄高分子材料，可以采用包括溶劑分離回收、熔體加工回收和固相加工回收這三種方式進行回收利用，但由于廢棄交聯(lián)聚乙烯材料的三維網(wǎng)狀結構特性使其具有難溶難熔的特征，致使其難以采用溶劑分離回收或熔體加工回收方式，因而只能通過固相加工方式進行回收。

為了提供一種更為清潔、高效、易于實施的廢棄交聯(lián)聚乙烯固相加工回收利用新技術，本發(fā)明申請人在先申請專利“一種廢棄交聯(lián)聚乙烯回收材料及其回收方法”(CN104385485A)中，公開了一種廢棄交聯(lián)聚乙烯回收材料及其回收方法，該方法是先將廢棄交聯(lián)聚乙烯粉碎成0.5-2cm的粒料，然后置于固相力化學反應器中進行碾磨，碾磨過程中控制冷卻循環(huán)水溫為5～30℃，碾磨壓力為10～50MPa，碾磨轉速10～1000rpm，碾磨次數(shù)為5-30次，其材料被碾磨成粉體，其粒度為100-500目，且通過索氏提取裝置測試的凝膠含量60％。

該本發(fā)明提供的方法能夠選擇性地切斷廢棄交聯(lián)聚乙烯中的C—O鍵和Si—O鍵，將其三維交聯(lián)結構的交聯(lián)鍵斷開，改變其原有的不溶不熔的特性，提高材料的熱塑性和熔融流動性，重新賦予了廢棄交聯(lián)聚乙烯回收材料熱塑加工性，使其獲得的回收材料能夠通過擠出、壓延等常規(guī)的熱塑加工方法制備性能優(yōu)異的高值化回收材料及制品。

但是，本發(fā)明的發(fā)明人在對上述專利技術實際實施過程中發(fā)現(xiàn)，雖然利用固相力化學反應器對廢棄交聯(lián)聚乙烯進行了碾磨，實現(xiàn)了一定程度上廢棄交聯(lián)聚乙烯的解交聯(lián)，但是經(jīng)過碾磨所得粉體呈現(xiàn)出顆粒外表解交聯(lián)，內部仍為交聯(lián)狀態(tài)，導致在粉體熱塑加工時呈現(xiàn)顆粒流的狀態(tài)。因此雖然其具有一定的熱塑加工性，但是其流動性通常只有在高剪切力場的作用下才能勉強進行加工，而對于低剪切力場的單螺桿直接擠出成型以及無剪切力場的硫化壓板技術，都表現(xiàn)出了較差的力學性能，因此在其應用例中也并未談及直接擠出成型為片材的應用方式及產品性能。