[发明专利]一种交联聚乙烯废弃物的回收工艺

说明书

本发明公开了一种交联聚乙烯废弃物的回收工艺，交联聚乙烯废弃物经粉碎后加入挤出机，在高温和交变剪切作用下，使得交联聚乙烯的分子链发生解聚，实现回收利用；所述挤出机的挤出温度为240～300℃，模头压力为3～20MPa；所述挤出机螺杆的长径比为56～80，螺杆转速为400～1200rpm，使得物料承受的剪切线速度>4m/s；所述挤出机的螺杆组合保持剪切力的交变周期为2～10个；所述物料的处理时间>30s；所述的挤出机为单螺杆挤出机或双螺杆挤出机。本发明提供的回收工艺可以环保高效地解聚交联聚乙烯，使得解聚后的交联聚乙烯具有高温流动性和可加工性。

技术领域

本发明涉及废弃高分子材料的回收、再生领域，尤其涉及一种交联聚乙烯废弃物的回收工艺。

背景技术

交联聚乙烯材料，又称XLPE，通过化学交联(经过氧化物或硅烷交联)或辐照交联(辐照剂加辐照射线)方法制备而成，其力学强度高、耐高低温和抗蠕变性能优越，在通信、电力电缆护套材料、XLPE热水管、汽车和电器部件及交联泡沫材料等方面得到广泛应用。但是，由于XLPE属于一种热固性材料，其性能与热塑性材料完全不一样，该材料不溶解、不熔化，由于没有加工流动性，因此再生加工难以直接成型，无论是化学交联还是辐照交联，都难以回收和再利用。电缆更换过程和XLPE管材生产、安装过程都会产生大量难以回收的交联聚乙烯废弃物，目前主要采用填埋或焚烧处理，造成环境污染和资源浪费。因此开发XLPE废料的回收利用新技术，是实现资源的再生循环利用、节能减排、循环经济和环境治理的重要研究课题。

交联聚乙烯的难回收，正是由于其分子链发生交联，形成了立体网状结构。很自然，要实现交联聚乙烯的回收，破坏其立体网状结构，使分子链间的交联结构发生解聚断键，就可实现交联聚乙烯的回收。

化学键的破坏有两种方法，即化学方法和物理方法。化学方法是利用化学助剂，如有机二硫化物、硫醇、碱金属等，在高温下，通过这些助剂对交联键进行进攻破坏，使得交联键断开，同时这些物质还能把断开的活性链端进行惰性端封，避免破坏的交联键再次交联，这样交联聚乙烯就解聚成非交联聚乙烯，具有可流动性和加工性，可以象热塑性聚乙烯一样回收利用。化学方法需要加入化学助剂，成本提高，并且在解聚过程中，会产生大量的腐蚀性或有毒气体，容易引起二次污染，因此化学方法并不是一种环保有效的方法。

物理方法是不加入化学物质，只是利用外加能量，使交联聚乙烯的立体网络结构破坏，形成线型直链或支链型的低相对分子量的二维结构这样材料具有高温流动性和可加工性而得以再生利用。目前常用的是微波或超声波的方法，虽然物理方法由于没有化学物质的加入，不会引起二次污染，相对环保，但这些方法的设备投资大，很难实现连续化生产，因此效率很低，在大规模工业化生产领域很难实现，大多停留在实验室阶段。

针对现有的回收交联聚乙烯废弃物方法所面临的问题，需要研究高效无二次污染的新的回收处理方法。

发明内容

本发明提供了一种交联聚乙烯废弃物的回收工艺，可以环保高效地解聚交联聚乙烯，使得解聚后的聚乙烯具有高温流动性和可加工性，直接应用于下游的制品生产，解决传统处理方法的污染和低效率问题。

一种交联聚乙烯废弃物的回收工艺，步骤如下：

交联聚乙烯废弃物经粉碎后，加入挤出机，在高温和交变剪切作用下，使得交联聚乙烯的分子链发生解聚，实现回收利用；

所述挤出机的挤出温度为240～300℃，模头压力为3～20MPa；

所述挤出机螺杆的长径比为56～80，螺杆转速为400～1200rpm，使得物料承受的剪切线速度>4m/s；

所述的物料承受的剪切线速度也是指螺杆端部的线速度；

所述挤出机的螺杆组合保持剪切力的交变周期为2～10个；