專利名稱：一種原位成纖增韌再生聚苯乙烯材料及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種原位成纖增韌再生聚苯乙烯材料；本發(fā)明還涉及一種原位成纖增韌再生聚苯乙烯材料的制備方法。
背景技術(shù)：
在塑料行業(yè)快速發(fā)展、產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷壯大及產(chǎn)品品種不斷增多的今天，每天都在產(chǎn)生大量的廢棄塑料，不僅污染環(huán)境，也帶來資源浪費，因而廢棄物的回收處理再生利用成為全球塑料改性行業(yè)的熱點和急切需要解決的問題。根據(jù)統(tǒng)計顯示，到2010年年底，我國城鎮(zhèn)電子產(chǎn)品報廢總量預(yù)計將達(dá)到13億臺，以每臺電腦使用3公斤塑料，電視機使用4公 斤塑料，電冰箱使用5公斤塑料，空調(diào)使用塑料3公斤，手機使用100克計算，這意味著這些即將報廢的電子電器產(chǎn)品每年將產(chǎn)生廢棄塑料高達(dá)50萬噸以上，而這些電子電器產(chǎn)品所用的塑料中50%使用的為HIPS類塑料，因而對這些塑料進(jìn)行處理是亟待解決的事情。但是該類電子電器產(chǎn)品全部為消費后的產(chǎn)品，HIPS材料在物理性能和老化性能上已經(jīng)大大衰減、同時在分離工程中不可避免的引入其他熱塑料塑料，諸多因素導(dǎo)致再生聚苯乙烯不能夠像原生樹脂一樣正常使用，在再次注塑制件時表現(xiàn)為強度差、外觀差等，因此如何處理該類材料分解出來的HIPS成為行業(yè)重點?，F(xiàn)有的技術(shù)如CN200510111437. 3所述的苯乙烯包裝材料，其回收方式大多為對其進(jìn)行簡單處理并制成另一種如膠粘劑等實用的產(chǎn)品，但制成高韌性工程塑料顯然更加實用且更復(fù)合環(huán)保要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種原位成纖增韌再生聚苯乙烯材料；本發(fā)明提供的另一目的在于其制備方法。本發(fā)明的原位成纖增韌再生聚苯乙烯材料，按重量百分比包括如下組分
(1)再生聚苯乙烯50 80%;
(2)再生聚酯10 40%;
(3)再生共聚酯I 10%;
(4)相容劑I 10%;
(5)增韌劑I 10%;
(6)抗氧劑O. I 1% ;
(7)潤滑劑0.1 1%。所述素數(shù)聚苯乙烯樹脂為再生聚苯乙烯，來源于電子電器外殼、包裝材料、裝飾材料、玩具、發(fā)泡材料等，特征在于再生聚苯乙烯中均不同程度的含有其他熱塑性塑料。根據(jù)本發(fā)明，其中所用的再生聚酯包含PET、PBT、PC及其它相關(guān)聚酯。根據(jù)本發(fā)明，其中所用的再生共聚酯包含PETG、PCTG或PETA。根據(jù)本發(fā)明，其中所用的相容劑為苯乙烯-馬來酸酐共聚物、苯乙烯-環(huán)氧共聚物、苯乙烯甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、苯乙烯-惡唑啉共聚物、聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)接枝馬來酸酐、聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)接枝環(huán)氧、聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)接枝惡唑啉、聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯、聚(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯)接枝馬來酸酐、環(huán)氧、惡唑啉及甲基丙烯酸縮水甘油酯，聚(苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯)接枝馬來酸酐、聚(苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯)接枝環(huán)氧、聚(苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯)接枝惡唑啉及聚(苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯)接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯等中的一種或者兩種及以上構(gòu)成的混合物。根據(jù)本發(fā)明，其中所用的增韌為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、苯乙烯-異戍二烯-苯乙烯三元共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物，苯乙烯-丁二烯橡膠等一種或兩種及以上增韌劑。根據(jù)本發(fā)明，所使用抗氧劑為受阻酚類、芳胺類、亞磷酸酯、含硫酯類中的一種或幾種的混合物。
根據(jù)本發(fā)明，所使用潤滑劑為乙撐雙硬脂酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸鋅、有機硅油中的一種和幾種的混合物。本發(fā)明所述原位成纖增韌再生聚苯乙烯材料的制備方法為將各組分按比例在高混機中混合均勻后進(jìn)行雙螺桿熔融擠出，雙螺桿擠出溫度為熔融段80 200°C，混合段180 240°C，計量段200-240°C，模頭溫度200-240°C，擠出后冷卻，切粒得到高韌性再生聚苯乙烯顆粒。本發(fā)明所述原位成纖增韌再生聚苯乙烯材料，其優(yōu)點在于，
1.從力學(xué)性能考慮和純凈度考慮，從測定結(jié)果可以看出，綜合相容技術(shù)、增韌技術(shù)及加入抗氧劑，使得再生聚苯乙烯的韌性大幅度提高；
2.將潤滑劑加入含多個相容組分的再生材料，并采用多種相容技術(shù)、增韌技術(shù)及原位成纖技術(shù)，使得再生聚苯乙烯的韌性大幅度提高的同時也解決了其他熱塑性塑料雜質(zhì)與聚苯乙烯的相容性問題。
具體實施方案以下結(jié)合實施實例用來近一步解釋本發(fā)明，但實施實例并不對本發(fā)明做任何形式的限制。實施例1-5按照表I的組分進(jìn)行備料并混合，其中部分原料如下，再生聚苯乙烯來自于電視機外殼分揀再生顆粒；再生聚酯來自于飲料水瓶清洗破碎后再生顆粒；再生共聚酯來源于共聚酯的吸塑片再生顆粒；相容劑-I SMA, MA含量17% ;相容劑-2 SEBS-g-GMA, GMA 含量 8 %。實施例6-8中，按照表I的組分進(jìn)行備料并混合，其中部分原料如下再生聚苯乙烯來自于雜機殼分揀后的再生顆粒；再生聚酯來自于光碟清洗分離破碎后再生的聚碳酸酯顆粒；再生共聚酯來源于注塑劑透明面板的PCTG再生顆粒；相容劑-3 :SBS-g-環(huán)氧，環(huán)氧含量2% ;相容劑-4 :SEBS-g-惡唑啉，惡唑啉含量8%。所述實施例產(chǎn)品的測定結(jié)果見表2，對比例所添加的組分及測定結(jié)果見表3所述。實施例I將所有原材料按照表I的比例在高混機中進(jìn)行混合導(dǎo)出，所述組分分別為，再生聚苯乙烯、再生聚酯、再生共聚酯、相容劑苯乙烯-環(huán)氧共聚物、增韌劑苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯三元共聚物、受阻酚類抗氧劑、潤滑劑有機硅油，所述的再生塑料來自電器外殼、玩具、發(fā)泡材料；然后放入雙螺桿中擠出造粒，雙螺桿轉(zhuǎn)速為300rpm，雙螺桿擠出溫度為熔融段80°C，混合段180°C，計量段200°C，模頭溫度200°C，得到原位成纖增韌再生聚苯乙烯材料。實施例2
將所有原材料按照表I的比例在高混機中進(jìn)行混合導(dǎo)出，所述組分分別為，再生聚苯乙烯、再生聚酯、再生共聚酯、相容劑聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯接枝馬來酸酐、增韌劑苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、芳胺類抗氧劑、潤滑劑硬酯酸鋅，所述的再生塑料來自電器外殼、裝飾材料、發(fā)泡材料，然后放入雙螺桿中擠出造粒，雙螺桿轉(zhuǎn)速為320rpm，雙螺桿擠出溫度為熔融段100°C，混合段190°C，計量段210°C，模頭溫度210°C，得到原位成纖 增韌再生聚苯乙烯材料。實施例3
將所有原材料按照表I的比例在高混機中進(jìn)行混合導(dǎo)出，所述組分分別為，再生聚苯乙烯、再生聚酯、再生共聚酯、相容劑聚(苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯)接枝馬來酸酐、增韌劑苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯三元共聚物、亞磷酸酯類抗氧劑、潤滑劑有機硅油，所述的再生塑料來自電器外殼、玩具、發(fā)泡材料，然后放入雙螺桿中擠出造粒，雙螺桿轉(zhuǎn)速為340rpm，雙螺桿擠出溫度為熔融段120°C，混合段200°C，計量段220°C，模頭溫度220°C，得到原位成纖增韌再生聚苯乙烯材料。實施例4
將所有原材料按照表I的比例在高混機中進(jìn)行混合導(dǎo)出，所述組分分別為，再生聚苯乙烯、再生聚酯、再生共聚酯、相容劑苯乙烯-環(huán)氧共聚物、增韌劑苯乙烯-丁二烯橡膠、含硫酯類抗氧劑、潤滑劑乙撐雙硬脂酰胺，所述的再生塑料來自電器外殼、玩具、發(fā)泡材料、包裝材料，然后放入雙螺桿中擠出造粒，雙螺桿轉(zhuǎn)速為340rpm，雙螺桿擠出溫度為熔融段140°C，混合段210°C，計量段230°C，模頭溫度230°C，得到原位成纖增韌再生聚苯乙烯材料。實施例5
將所有原材料按照表I的比例在高混機中進(jìn)行混合導(dǎo)出，所述組分分別為，再生聚苯乙烯、再生聚酯、再生共聚酯、相容劑聚(苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯)接枝惡唑啉、增韌劑苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯三元共聚物、芳胺類抗氧劑、潤滑劑有機硅油，所述的再生塑料來自電器外殼、玩具、發(fā)泡材料，然后放入雙螺桿中擠出造粒，雙螺桿轉(zhuǎn)速為350rpm，雙螺桿擠出溫度為熔融段150°C，混合段220°C，計量段240°C，模頭溫度240°C，得到原位成纖增韌再生聚苯乙烯材料。實施例6
將所有原材料按照表I的比例在高混機中進(jìn)行混合導(dǎo)出，所述組分分別為，再生聚苯乙烯、再生聚酯、再生共聚酯、相容劑聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯、增韌劑苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯三元共聚物、芳胺類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑的混合物、潤滑劑有機硅油，其余同實施例5。
實施例7
將所有原材料按照表I的比例在高混機中進(jìn)行混合導(dǎo)出，所述組分分別為，再生聚苯乙烯、再生聚酯、再生共聚酯、相容劑甲基丙烯酸縮水、增韌劑苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯三元共聚物、芳胺類抗氧劑、潤滑劑有機硅油和硬脂酸鋅的混合物，其余同實施例4。實施例8
將所有原材料按照表I的比例在高混機中進(jìn)行混合導(dǎo)出，所述組分分別為，再生聚苯乙烯、再生聚酯、再生共聚酯、相容劑聚(苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯)接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯、增韌劑苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯三元共聚物、芳胺類抗氧劑、潤滑劑有機娃油，其余同實施例3。
對比例I
將所有原材料按照表3的比例在高混機中進(jìn)行混合導(dǎo)出，其余同實施例8。對比例2
將所有原材料按照表3的比例在高混機中進(jìn)行混合導(dǎo)出，其余同實施例7。對比例3
將所有原材料按照表3的比例在高混機中進(jìn)行混合導(dǎo)出，其余同實施例6。
表I實施例各組分、含量
權(quán)利要求
1.一種原位成纖增韌再生聚苯乙烯材料，其特征在于，按重量百分比包括如下組分 (1)再生聚苯乙烯50 80%; (2)再生聚酯10 40%; (3)再生共聚酯I 10%; (4)相容劑I 10%; (5)增韌劑I 10%; (6)抗氧劑0. I 1% ; (7)潤滑劑0.1 1%。
2.根據(jù)如權(quán)利要求I所述的原位成纖增韌再生聚苯乙烯材料，其特征在于，所述的聚苯乙烯樹脂為再生聚苯乙烯，主要來源于電子電器外殼、包裝材料、裝飾材料、玩具或發(fā)泡材料，所述再生聚苯乙烯中均不同程度的含有其他熱塑性塑料。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的原位成纖增韌再生聚苯乙烯材料，其特征在于，所述的再生聚酯包含PET (聚對苯二甲酸乙二醇酯)、PBT (聚對苯二甲酸丁二醇酯)、PC (聚碳酸酯)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的原位成纖增韌再生聚苯乙烯材料，其特征在于，所述的再生共聚酯為PETG(聚(對苯二甲酸乙二醇酯-1，4-環(huán)己烷二甲醇酯))、PCTG(聚(對苯二甲酸乙二醇酯-1，4-環(huán)己烷二甲醇酯))，或PCTA(聚(對苯二甲酸乙二醇酯-間苯二甲酸乙二醇酯))。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的原位成纖增韌再生聚苯乙烯材料，其特征在于，所述的相容劑為苯乙烯-馬來酸酐共聚物、苯乙烯-環(huán)氧共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、苯乙烯-惡唑啉共聚物、聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)接枝馬來酸酐、聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)接枝環(huán)氧、聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)接枝惡唑啉、聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯、聚(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯)接枝馬來酸酐、環(huán)氧、惡唑啉及甲基丙烯酸縮水甘油酯，聚(苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯)接枝馬來酸酐、聚(苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯)接枝環(huán)氧、聚(苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯)接枝惡唑啉及聚(苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯)接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯等中的一種或者兩種及以上構(gòu)成的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的原位成纖增韌再生聚苯乙烯材料，其特征在于，所用的增韌劑為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯三元共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物,苯乙烯-丁二烯橡膠等一種或兩種及以上增韌劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的原位成纖增韌再生聚苯乙烯材料，其特征在于，所述抗氧劑為受阻酚類、芳胺類、亞磷酸酯、含硫酯類中的一種或幾種的混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的原位成纖增韌再生聚苯乙烯材料，其特征在于，所述的潤滑劑為乙撐雙硬脂酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸鋅、有機硅油中的一種和幾種的混合物。
9.制備權(quán)利要求I 8所述原位成纖增韌再生聚苯乙烯材料的方法，其步驟依次如下按比例在高混機中混合均勻后進(jìn)行雙螺桿熔融擠出，雙螺桿擠出溫度為熔融段80 200°C，混合段180 240°C，計量段200-240°C，模頭溫度200-240°C，擠出后冷卻，切粒得到高韌性再生聚苯乙烯顆粒。
10.權(quán)利要求1-9所述制原位成纖增韌再生聚苯乙烯材料，用于生產(chǎn)電視機、打印機、音響電器、電腦等 電子電器產(chǎn)品外殼和包裝材料。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種原位成纖增韌再生聚苯乙烯材料，其特征在于，按重量百分比包括如下組分(1)再生聚苯乙烯50～80％；(2)再生聚酯10～40％；(3)再生共聚酯1～10％；(4)相容劑1～10％；(5)增韌劑1～10％；(6)抗氧劑0.1～1％；(7)潤滑劑0.1～1％。制備方法為將各組分按比例在高混機中混合均勻后進(jìn)行雙螺桿熔融擠出，雙螺桿擠出溫度為熔融段80～200℃，混合段180～240℃，計量段200-240℃，模頭溫度200-240℃，擠出后冷卻，切粒得到高韌性再生聚苯乙烯顆粒。其優(yōu)點在于，1)加入相容劑、增韌劑及抗氧劑，利用原位成纖技術(shù)使再生聚苯乙烯在其他利用性能不受影響的情況下韌性大幅度提高；2)解決熱塑性塑料雜質(zhì)與聚苯乙烯之間相容性。
文檔編號C08L25/06GK102702633SQ20111045504
公開日2012年10月3日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者付錦鋒, 劉建中, 寧凱軍, 王林, 胡志華, 蔡彤旻, 郭少華, 黃恒梅 申請人:上海金發(fā)科技發(fā)展有限公司, 天津金發(fā)新材料有限公司, 金發(fā)科技股份有限公司