(二十一)用再生PE作部分原料的彩色接枝共聚物黏合剂及制法

作为黏合剂,PE接枝共聚物主要用于金属和塑料之间的黏合,比如,埋地钢质管道用,铝塑复合管用,不锈钢塑复合管用等的黏合剂。在这些领域,由于对产品的使用年限要求都较长,一般在50年以上,而且加工工艺比较特殊,结合PE接枝反应中存在严重的交联反应这一因素,选用原料时必须在品种繁多的PE家族中,精选高熔体流动速率的PE树脂。一般地,只有新原料才有可能满足要求,这是因为再生PE料往往经过多次加热再生和重复使用,热老化和光老化现象比较严重,熔体流动速率损失率非常大。经检测,99%的再生PE料熔体流动速率不超过1g/10min。因此,如果不经改性直接用再生PE料作原料或者部分原料制备所需黏合剂是不可靠的。

使用再生PE料作原料或者部分原料制备所需黏合剂的另一个问题是:制成品色泽灰暗,美观度较差。所要解决的技术问题是:通过本方法对再生PE料进行改性,可以提高接枝率,降低交联度,使其熔体流动速率达到国家标准,适合作制备所需黏合剂的部分原料,并改善制成品的色泽。

1.配方

其中,再生聚乙烯是再生低密度聚乙烯,或者是再生线型低密度聚乙烯,或者是再生低密度聚乙烯与再生线型低密度聚乙烯按任意比例的组合物,所有的百分数都是质量分数。极性单体为不饱和羧酸或者不饱和羧酸衍生物,或者两种单体按任意比例的组合物。过氧化物为过氧化苯甲酰或者过氧化二异丙苯,或者两者按任意比例的组合物。有机颜料为酞菁类颜料或者喹丫啶铜类颜料或者异吲哚啉酮类颜料。

2.加工工艺

母粒的制备方法:首先将有机颜料制成母粒,然后加入按配方混配的黏合剂其他组分中,在高速搅拌机中搅拌5~10min,加入挤出机反应挤出造粒。其中,母粒中各组分的配方如下:

配方所述份为质量份。

首先将异吲哚啉酮黄制成母粒,然后加入按配方混配的胶黏剂其他组分中,在高速搅拌机中搅拌5~10min,然后通过反应挤出机挤出;挤出机温度为170~220℃,机头出口温度为190~200℃。

3.参考性能

再生PE料用量最高可达全部原料的50%,大幅度降低了黏合剂的原料成本。据测算,采用本配方可降低原料成本15%~25%。

由于采取了添加阻聚剂,使用复合接枝单体或复合引发剂等措施,提高了接枝率,降低了交联度,黏合剂熔体流动速率在理想的1.8~2.1g/10min范围内。同时,维卡软化点、脆化温度、密度、剥离强度等理化指标都保持在国家标准范围内较高水平上。

将原有“白色底胶”改变为“彩色底胶”,掩盖了再生塑料原来无法处理的灰暗杂色,赋予了产品色彩斑斓的外观。

酞菁类等有机颜料对PE树脂具有异相成核作用,选择定量加入这类有机颜料,明显减小PE树脂的球晶直径,增加了黏合剂的透明度,并改善了其力学性能指标。将产品置于偏光显微镜下观察,可以看到所加颜料成分改变了树脂的结晶形态,比未加的树脂球晶数显著增多,球晶直径前者明显比后者小。例如,添加十万分之一的酞菁颜料的PE胶,球晶直径从45μm(未成核)降低到13μm;密度从0.925g/cm3(未成核)增加到0.938g/cm3;拉伸模量、断裂应变和耐环境应力开裂等力学指标均有不同程度提高。