和 濤
(太原市塑料研究所,山西 太原 030024)
塑料工業(yè)在當(dāng)今世界上已成為新興的材料工業(yè),塑料和鋼鐵、水泥、木材并列為四大基本材料。近年來,塑料原料價格的大幅度上漲,引發(fā)了塑料回收利用的再度興旺。廢舊塑料加工成顆粒后,只是改變了其外觀形狀,并沒有改變其化學(xué)特性,依然具有良好的綜合材料性能,可滿足吹塑、拉絲、拉管、注塑、擠出型材等技術(shù)的大部分要求,大量應(yīng)用于塑料制品的生產(chǎn)。我國是一個塑料消費的大國,各種使用過的塑料包裝物、購物袋、塑料盆、塑料瓶等塑料廢棄物隨處可見,把這些回收起,內(nèi)部水分則很大。這些水分會直接影響塑料制品的質(zhì)量,會在高溫成型加工中形成水氣,如不消除,會在制品的表面形成氣泡或水紋,對制品的強度及外觀構(gòu)成致命的影響。為了提高塑料制品的質(zhì)量,去除塑料等原材料中的水分,采取加熱烘干的傳統(tǒng)方法,利用電熱干燥機械消除水分,需要塑料制品廠家添置額外的高溫烘干設(shè)備,延長制品加工時間,增加塑料制品加工工序,造成原料重量損失、高耗電量等不足,增加生產(chǎn)成本和人工。而在廢塑料重加工過程中使用防潮母料,能夠有效降低這一影響。
防潮母料又叫除濕母粒、消泡母粒、消泡劑、塑料干燥劑,其無毒、無污染。防潮母料是一種高技術(shù)含量的、用于塑料制品加工過程中除去水分、消除氣泡和缺陷的新型功能母粒,添加該塑料母粒,可省去塑料加工中原材料烘干等工序、降低塑料制品成本,提高生產(chǎn)效率,并可大大提高塑料制品的綜合機械力學(xué)性能和外觀質(zhì)量??蓮V泛用于 PP、PE、LDPE、HDPE、PVC等塑料(包括再生料)以及吹塑、注塑、涂塑、浸塑、流涎、編織、拉絲等各種塑料加工工藝領(lǐng)域,提高產(chǎn)品質(zhì)量和成品率,可明顯提高生產(chǎn)率和降低能耗,具有明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。
氧化鈣(CaO),粒徑800目,廣西桂林興安縣佳山礦石粉廠;低密度聚乙烯(LDPE),牌號LD607,北京燕山石化有限公司;LDPE回收樹脂,市購;鋁酸酯偶聯(lián)劑,山西省化工研究所;聚乙烯蠟,新疆獨山子石化有限公司。
高速攪拌機,SHR-10 A,張家港市生光降解塑料機械廠;雙螺桿擠出造粒機,CTE20,南京科倍隆科亞機械有限公司;熔體流動速率測定儀,XLR-400,吉林大學(xué)科教儀器廠;電熱鼓風(fēng)干燥箱,101 A,北京科偉永興儀器有限公司;光學(xué)讀數(shù)分析天平,TG-328A,湘儀天平儀器廠;馬弗爐。
按照不同的比列,將氧化鈣超細粉體加入到高速攪拌機,開啟高速攪拌,在溫度達到100~120℃時加入鋁酸醋偶聯(lián)劑。反應(yīng)時間30min左右,然后加入聚乙烯蠟、LDPE等,高速攪拌到140℃左右,使物料充分熔融混合。混合好的物料冷卻后破碎,再送至雙螺桿造粒機進行混煉、塑化、造粒成型,真空包裝。
2.4.1 吸水性能測試
采用篩網(wǎng)法測試母料的吸水性能。
2.4.2 密度測試
采用浸漬法,按照GB 1033的規(guī)定進行。
2.4.3 熔體流動速率測試
將制得母料依據(jù)GB/T 3682—2000測試熔體質(zhì)量流動速率。
2.4.4 揮發(fā)份測試
使用電熱鼓風(fēng)干燥箱,稱取4~6 g試樣3組,分別平鋪于事先在180℃下烘至恒重的稱量瓶內(nèi),然后放入已恒溫在180℃的鼓風(fēng)式恒溫干燥箱內(nèi),0.5 h后取出放入玻璃干燥器內(nèi)冷卻至室溫稱重,所得結(jié)果計算揮發(fā)份。
2.4.5 灰分含量測試
稱取0.5~1.0 g試樣3組,分別平鋪于事先在600℃下灼燒至恒重的3個坩堝內(nèi),用分析天平稱重。然后放人已升溫至600℃的馬弗爐中,3 h后取出放人玻璃干燥器中冷卻至室溫稱重,所得結(jié)果計算母料灰分含量。
表1 工藝配方表
表2 防潮母料性能測試結(jié)果
選取影響防潮母料的CaO粉體、LDPE樹脂、聚乙烯蠟、鋁酸酯偶聯(lián)劑等原材料為主要影響因素,確定不同的工藝配方,具體工藝配方見表1。
對按照不同配方制備的防潮母料的各項性能進行測試,其結(jié)果見表2。
以氧化鈣粉體為主體,經(jīng)鋁酸脂偶聯(lián)劑處理后,與聚乙烯蠟、LDPE樹脂通過混煉、造粒等工藝制成塑料防潮母料。通過對按照不同配方制備的母料樣品進行測試,其最佳工藝配方為CaO粉體80%,LDPE樹脂10%,聚乙烯蠟8%,鋁酸酯偶聯(lián)劑2%。采用本方法制備的防潮母料具有良好的吸濕消泡性和物理穩(wěn)定性,部分性能優(yōu)于同類產(chǎn)品,有利于提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本。