一种提高废弃聚丙烯力学性能和导热性能的制备方法

背景技术：

1、聚丙烯简称pp，是丙烯通过加聚反应而成的聚合物。系白色蜡状材料，外观透明而轻。化学式为(c3h6)n，密度为0.89～0.91g/cm3，易燃，熔点为164～170℃，在155℃左右软化，使用温度范围为-30～140℃。在80℃以下能耐酸、碱、盐液及多种有机溶剂的腐蚀，能在高温和氧化作用下分解。聚丙烯是一种性能优良的热塑性合成树脂，为无色半透明的热塑性轻质通用塑料，具有耐化学性、耐热性、电绝缘性、高强度机械性能和良好的高耐磨加工性能等，广泛应用于服装、毛毯等纤维制品、医疗器械、汽车、自行车、零件、输送管道、化工容器等生产，也用于食品、药品包装。

2、废弃聚丙烯是指废弃或再生利用的聚丙烯材料，其力学性能可能受到多种因素的影响，包括原始聚丙烯的品质、处理方法、加工历史、化学改性等，一般来说，废弃聚丙烯的力学性能可能会受到以下几个方面的影响：

3、1、强度和刚度：废弃聚丙烯的强度和刚度通常会相对较低，这是由于废弃聚丙烯材料可能经历了多次循环使用、加工或降解，导致其分子链结构的破坏和降解。此外，废弃聚丙烯可能还含有其他成分或纤维增强剂等杂质，也会对其力学性能产生影响。

4、2、耐热性：废弃聚丙烯的耐热性通常会下降，这是由于其分子结构的改变和可能存在的热降解或氧化等现象。这会导致废弃聚丙烯在高温或长时间受热条件下的力学性能下降。

5、3、冲击韧性：废弃聚丙烯的冲击韧性可能会相对较低，这是由于材料中可能存在的裂纹、缺陷或结构破坏，导致其抗冲击性能下降。

6、4、疲劳特性：废弃聚丙烯的疲劳性能可能较弱，即在长期循环或交变荷载下容易发生疲劳破坏。这是由于废弃聚丙烯中的微观结构瑕疵或疲劳裂纹的存在，导致其抗疲劳性能降低。

7、因此在提高废弃聚丙烯的利用率上，应该从提高其力学性能和导热性能上改进。

技术实现思路

1、针对以上缺陷，本发明提供了一种提高废弃聚丙烯力学性能和导热性能的制备方法，包括以下步骤：

2、s1、将废弃聚丙烯过筛进行粉碎、清洗和干燥处理制成聚乙烯母料；

3、s2、按照重量比添加有机和无机填料至聚乙烯母料进行混合：

4、有机填料包括：epdm(2wt.％)；

5、无机填料包括：新料pp(15wt.％)、玻璃微珠(5wt.％)、尼龙(6wt.％)、hbn(2wt.％)、纳米sio2(1wt.％)、黏土(7wt.％)；

6、s3、按照重量比添加改性剂：

7、改性剂包括：硅烷偶联剂(0.5wt.％)和钛酸酯偶联剂(1.5wt.％)；

8、s4、冷却出料。

9、本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

10、通过添加适当的有机和无机填料，epdm、新料pp、玻璃微珠、尼龙、hbn、纳米sio2、黏土可以改善聚丙烯的硬度、强度、刚度和导热性能，同时，使用硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂作为改性剂，也可以改善聚丙烯的力学性能和导热性能，通过最佳配比来实现对废弃聚丙烯力学性能和导热性能的提高；

11、通过回收再利用废弃聚丙烯，可以减少垃圾填埋数量，降低废物对环境的影响；将废弃物转化为可再生的资源，可以减少对原料的需求量；能够显著降低能耗和相关的碳排放；通过回收废弃聚丙烯，可以减少废物处理和清理的费用。此外，回收的废弃聚丙烯可以作为再生材料，用于制造新的聚丙烯制品，可以在市场上获得销售和利润。

技术特征：

1.一种提高废弃聚丙烯力学性能和导热性能的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种提高废弃聚丙烯力学性能和导热性能的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中的废弃聚丙烯通过螺旋式粉碎机进行粉碎处理，通过洗烘一体机进行清洗和干燥处理。

3.如权利要求1所述的一种提高废弃聚丙烯力学性能和导热性能的制备方法，其特征在于：所述步骤s2至s3中通过双螺杆挤出机对聚乙烯母料、有机填料、无机填料和改性剂进行混合处理，混合过程中的温度不低于170℃。

4.如权利要求3所述的一种提高废弃聚丙烯力学性能和导热性能的制备方法，其特征在于：所述步骤s3混合后的聚丙烯由双螺杆挤出机的机头处排出至冷却系统进行冷却固化。

技术总结本发明公开了一种提高废弃聚丙烯力学性能和导热性能的制备方法，通过添加适当的有机和无机填料，EPDM、新料PP、玻璃微珠、尼龙、hBN、纳米SiO2、黏土可以改善聚丙烯的硬度、强度、刚度和导热性能，同时，使用硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂作为改性剂，也可以改善聚丙烯的力学性能和导热性能，通过最佳配比来实现对废弃聚丙烯力学性能和导热性能的提高。技术研发人员：陈德良,刘飞红受保护的技术使用者：郑州大学技术研发日：技术公布日：2024/6/18