[发明专利]一种高浓度绢云母母料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有增强作用绢云母粉的母料，特别涉及一种高浓度绢云母母料及其制备和应用，利用云母的片状各向异性特点来增强回收HDPE，生产出低成本高强度的城市排水用大口径中空缠绕管。

背景技术

塑料制品已广泛应用于包括工农业生产、建筑、市政建设、国防建设、交通运输、能源输送、包装工业、日常生活等所有领域，而我国每年废弃塑料已超过300万吨，加上塑料很难在短时间内降解，对我国生态环境造成巨大的压力。回收再利用废弃塑料具有巨大的经济效益和社会效益，废弃塑料回收产业的发展，一方面可减少废弃塑料对环境的污染，另一方面可以取得良好的经济效益，是解决废弃塑料问题的最有效途径。废弃塑料回收再加工已成为循环经济的重要组成部分。

高密度聚乙烯（HDPE）作为通用塑料的重要品种，具有较高硬度、力学强度，无毒，具有较好的耐化学药品性，广泛用于日常生活用品的包装容器，如牛奶瓶、洗涤剂瓶等。由于其在土壤中和水中都十分稳定，很难降解，导致每年有大量的HDPE塑料废弃物产生，造成严重的环境污染。

近年来，废弃的HDPE塑料被用来生产市政排污管网用波纹管或中空缠绕管，实现资源回收再利用。但由于废弃的HDPE物理性能有明显下降，直接生产管材的环刚性、缝拉强度等不能完全满足使用要求，在使用过程中管材容易塌陷，造成管路的堵塞。为了降低生产成本，国内很多厂家采用HDPE新料添加一定量的回收HDPE方法，在满足国家质量标准的前提条件下尽可能的多添加回收HDPE料。由于只能掺用少量的回收HDPE，导致大量回收HDPE不能完全利用或低值利用，管材生产成本仍然相对较高，管材的质量则相对不高。这样，一方面造成HDPE大口径管材的品质下降，另一方面大量回收HDPE资源不能充分利用。同时绢云母为天然的片状无机矿物，具有径厚比大，硬度高，弹性模量高，拉伸强度大，耐磨性好、热膨胀系数稳定等特点，我国储存丰富、价格低廉。

采用绢云母粉作为回收HDPE的增强改性剂，特别是湿法生产的云母粉的径厚比大，利用自身特有平面增强的优势，提高树脂材料的刚性、硬度、耐热性能和尺寸稳定性等，但绢云母粉为强极性材料，直接与回收HDPE树脂中共混，绢云母粉分散困难，产生严重团聚和结块现象，对回收HDPE的加工流动性和制品的韧性带来不良影响。一般采用偶联剂对绢云母表面处理，改善表面极性。但由于绢云母粉表面吸附有大量的游离水，采用偶联剂进行表面处理时效果不理想。这样，要求对绢云母粉进行充分干燥，需要增加生产工艺环节，降低生产效率和提高生产成本。

发明内容

发明要解决的技术问题

针对利用回收HDPE直接生产大型中空缠绕管材的环刚性、韧性等不能完全满足使用要求，提供一种高浓度绢云母母料及其制备和应用，主要利用树脂酸改性绢云母粉制备高浓度母料方法，并用于增强改性回收HDPE来生产高强度的大型中空缠绕管材。

技术方案

一种高浓度绢云母母料，其包括绢云母粉、树脂酸、分散剂、抗氧剂1010和回收HDPE，各组分质量配比为：

绢云母粉                      80 ~ 150份，

树脂酸                        1 ~ 10份，

分散剂                        5 ~ 20份，

抗氧剂1010                   0.1 ~ 0.01份，

回收HDPE                    10 ~ 30 份。

所述的绢云母粉为湿法制备所得，所述树脂酸为松香提取树脂酸，即为C₁₉H₂₉COOH的同分异构体的有机羧酸的混合物。分散剂为氧化PE蜡、硬脂酰胺或硬脂酸锌分散剂。

高浓度绢云母母料的制备方法步骤为：在高速混合机中加入80 ~ 150份绢云母粉后升温到105~110℃，预热10~20分钟后，加入1 ~ 10份树脂酸和0.1 ~ 0.01份抗氧剂1010高速搅拌混合5~10分钟，再加入5 ~ 20份分散剂和10 ~ 30 份回收HDPE，搅拌约10~30分钟，出料；将上述混合料喂入双螺杆挤出机水下造粒，冷却循环水温度40~50℃，挤出机区段温度设置：一区150℃，二区190℃，三区190℃，四区190℃，五区190℃，六区180℃，七区170℃，机头190℃，获得高浓度绢云母母料。