專利名稱：一種由廢舊電器類聚苯乙烯材料制備的高性能聚苯乙烯合金及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及廢塑料重新利用技術(shù)，具體涉及利用廢舊電器類聚苯乙烯材料制備高性能聚苯乙烯合金的技術(shù)。
背景技術(shù)：
聚苯乙烯屬于聚烯烴，是由苯乙烯通過自由基聚合而成的，在苯乙烯聚合體系中加入聚丁二烯，使苯乙烯在聚丁二烯鏈上接枝聚合。聚苯乙烯和聚丁二烯是不相容的，因此苯乙烯和丁二烯鏈段分別聚集，產(chǎn)生相分離。這些聚丁二烯相區(qū)可以吸收沖擊能，從而提高了聚苯乙烯的沖擊強度。因為聚苯乙烯為比較常用的材料，所以會產(chǎn)生大量的廢舊或次品料、回收品，目前 對于廢舊料、次品或回收品的處理主要有以下幾種方法
(I)焚燒或填埋方式，由于在焚燒過程中會產(chǎn)生二氧化硫等有害氣體，極易造成環(huán)境污染，而采取填埋方式，聚苯乙烯的難降解性也會對環(huán)境造成很大的危害，也造成土地資源浪費，目前這種方式正在逐步被淘汰；
(2)對廢舊料、次品或回收品進行簡單的回收抽粒而不進行任何科學改性，降級為普通塑料使用，雖然解決了環(huán)境污染問題，但未能充分利用這些次料的經(jīng)濟價值，而且嚴重造成劣質(zhì)材料流向市場，將會產(chǎn)生劣質(zhì)產(chǎn)品出現(xiàn)，直接影響人們生活質(zhì)量。因此，如何回收并充分運用這些廢舊料、次品或回收品，經(jīng)過科學方法提升使之再生后產(chǎn)生新的經(jīng)濟效益、及產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)材料再造名優(yōu)產(chǎn)品是一項利國利民的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種由廢舊電器類聚苯乙烯材料為主料制備而得的，具有高性能、高阻燃、高抗沖、耐寒性、高穩(wěn)定性和抗靜電等特點的高性能聚苯乙烯合金。本發(fā)明的另一個目的是提供上述聚苯乙烯合金的制備方法。本發(fā)明的另一個目的是提供上述聚苯乙烯合金在制備電視機殼體或電腦殼體中的應(yīng)用。本發(fā)明的上述目的是通過如下方案予以實現(xiàn)的
一種由廢舊電器類聚苯乙烯材料制備的高性能聚苯乙烯合金，其原料配方是由如下重量份數(shù)的各組份組成
廢舊電器類聚苯乙烯粉碎料 60 70份；
改性聚苯醚MPPO20 30份；
增韌劑SEBS3 5份；
阻燃劑包覆紅磷3 5份；
阻燃劑TPP2 4份；分散劑EBSO. 5 I. 6份；
潤滑劑PETSO. 5 I. 8份；
B-215長效熱穩(wěn)定劑O. 2 O. 4份。上述原料配方中，廢舊電器類聚苯乙烯粉碎料是將廢舊電器類聚苯乙烯材料經(jīng)粉碎處理得到的粒徑小于等于IOmm的粉碎料；所述廢舊電器類聚苯乙烯材料是指由純聚苯乙烯材料制備的廢舊電器電視機殼體、廢舊電腦殼體，以及由聚苯乙烯含量占95%以上的材料制造的廢舊電器電視機殼體、廢舊電腦殼體。上述原料配方中，本發(fā)明人通過研究發(fā)現(xiàn)，廢舊電器類聚苯乙烯粉碎料作為主料，其粒徑的大小對本發(fā)明的實現(xiàn)有一定程度的影響，如果粒料過大，則混料效果差，影響攪拌均勻，影響生產(chǎn)工藝中的熔融混煉，因此通過研究后，發(fā)明人確定控制廢舊電器類聚苯乙烯粉碎料的粒徑為小于等于10mm。
上述原料配方中，所述改性聚苯醚MPPO采用市售產(chǎn)品或者回收口水料均可實現(xiàn)本發(fā)明，在本發(fā)明配方中起到提高增強阻燃的作用。上述原料配方中，所述SEBS的中文名稱為聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯；增韌劑SEBS為市售產(chǎn)品，其具有較好的紫外線穩(wěn)定性、抗氧性和熱穩(wěn)定性，在本發(fā)明中起到提高廢舊材料的氧化、老化性能的作用。上述原料配方中，所述阻燃劑包覆紅磷為市售產(chǎn)品，在本發(fā)明中起到阻燃和抗氧老化的作用。上述原料配方中，所述TPP的中文名稱為磷酸三苯酯；阻燃劑TPP為市售產(chǎn)品，在本發(fā)明中起到阻燃和增塑劑的作用。上述原料配方中，所述EBS的中文名稱為乙撐雙硬脂酰胺；分散劑EBS為市售產(chǎn)品，在本發(fā)明中起到增韌，以及克服聚苯乙烯以及耐沖擊聚苯乙烯的脆性和增加穩(wěn)定性的作用，使得本發(fā)明聚合物的韌性更好。上述原料配方中，所述潤滑劑PETS為市售產(chǎn)品，在本發(fā)明中得作用是提高聚合物的熱穩(wěn)定性，在加工過程中不用擔心發(fā)生降解，改善透明度、光度、具備優(yōu)異脫模性能。上述B-215長效熱穩(wěn)定劑為市售產(chǎn)品，在本發(fā)明中的作用是抗熱、抗氧老化、防止基材熱氧化降解、保持材料流動指數(shù)、防止加工過程聚合物氧化和解決廢舊基材的粘度降低、光澤退化的問題。上述一種由廢舊電器類聚苯乙烯材料制備的高性能聚苯乙烯合金的制備方法，具體包括如下步驟
步驟I.廢舊電器類聚苯乙烯粉碎料的制備
收集廢舊電器類聚苯乙烯材料，所述廢舊電器類聚苯乙烯材料是指由聚苯乙烯材料制備的廢舊電器電視機殼體或由聚苯乙烯材料制備的廢舊電腦殼體，使用截剪機對長度超過600mm的廢舊電器類聚苯乙烯材料進行截剪，使截剪后其長度小于600mm，再把截剪后的廢舊電器類聚苯乙烯材料與長度不超過600mm的廢舊電器類聚苯乙烯材料一同送進粉碎機上進行粉碎，得到粒度小于等于IOmm的顆粒，則為所需廢舊電器類聚苯乙烯粉碎料；
步驟2.按照上述原料配方將步驟I制備的廢舊電器類聚苯乙烯粉碎料、改性聚苯醚ΜΡΡ0、增韌劑SEBS、阻燃劑包覆紅磷、阻燃劑TPP、分散劑EBS、潤滑劑PETS和B-215長效熱穩(wěn)定劑裝進攪拌機中反復攪拌混合均勻后送入雙螺桿擠出機中，在190 230°C的溫度下進行熔融混煉，所得熔體由雙螺桿擠出機擠出后，經(jīng)水槽冷卻，引入切粒機進行切粒操作，收集粒料即為本發(fā)明所需聚苯乙烯合金。上述步驟I中，先對收集來的電視機殼體和電腦殼體進行分類挑選，確認由純聚苯乙烯材料制備的廢舊電器電視機殼體、廢舊電腦殼體，以及由聚苯乙烯含量占95%以上的材料制造的廢舊電器電視機殼體、廢舊電腦殼體后，由于電視機殼體、電腦殼體等廢舊殼體料較大，凡超過長度600mm的,要通過截剪機,剪到小于600mm以下才能進粉碎機粉碎,截剪機功率60kw，電機轉(zhuǎn)速1400轉(zhuǎn)/分，通過變速剪刀速度為600轉(zhuǎn)/小時，經(jīng)過截剪后的廢舊電器類聚苯乙烯材料與長度不超過600mm的廢舊電器類聚苯乙烯材料一同送進粉碎機上進行粉碎，粉碎機要求電機功率為22kw 30kw，電機轉(zhuǎn)速為1400轉(zhuǎn)/分。通過傳遞變速刀具轉(zhuǎn)速為700轉(zhuǎn)/分。上述步驟I中，所述粉碎機上設(shè)有篩網(wǎng)，并對粉碎后的顆粒進行篩選，把不能通過篩網(wǎng)的顆粒再重新放進粉碎機進行粉碎和篩選工序，通過篩網(wǎng)的顆粒為廢舊電器類聚苯乙烯粉碎料；所述篩網(wǎng)上的網(wǎng)孔直徑為10mm。
上述步驟2中，所述在攪拌機中反復攪拌是指連續(xù)攪拌三次，每次攪拌時間為一小時。上述步驟2中，所述攪拌機的轉(zhuǎn)速采用650 700轉(zhuǎn)/分；本發(fā)明人通過研究發(fā)現(xiàn)如果攪拌機轉(zhuǎn)速過快，料會裂解，如果攪拌機轉(zhuǎn)速太慢則又會混合不均勻，因此通過研究后選擇攪拌機的轉(zhuǎn)速為650 700轉(zhuǎn)/分。上述步驟2中，雙螺桿擠出機的轉(zhuǎn)速為250 400轉(zhuǎn)/分。上述步驟2中，熔融混煉采用溫度為190 230°C ;本發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)如果熔融混煉的溫度太低，則熔融不好，如果溫度太高，料會裂解，因此通過研究后選擇，熔融混煉的溫度為190 230°C。上述步驟2中，由雙螺桿擠出機擠出的熔體經(jīng)水槽冷卻時，所用的水槽溫度為60 80°C;本發(fā)明人通過研究發(fā)現(xiàn)，此處水槽冷卻的溫度也會對產(chǎn)品有一定影響，若水槽溫度過低，則粒料間空隙過大而易碎，若水槽溫度過高，則粒料易粘結(jié)，因此，經(jīng)過對水槽溫度進行優(yōu)化后，本發(fā)明人選擇用于冷卻熔體的水槽溫度為60 80°C。上述制備方法中，切粒機的轉(zhuǎn)速為600 900轉(zhuǎn)/分；本發(fā)明人通過研究發(fā)現(xiàn)，若切粒機轉(zhuǎn)速過慢，則粒料會太肥大，若切粒機轉(zhuǎn)速過快，則粒料會太小，因此，切粒機的轉(zhuǎn)速需要調(diào)整合適，否則都會對最終粒料的美觀有影響；對此，本發(fā)明人對切粒機的轉(zhuǎn)速進行了優(yōu)化調(diào)整，最終選擇切粒機的轉(zhuǎn)速為600 900轉(zhuǎn)/分。對本發(fā)明的一種由廢舊電器類聚苯乙烯材料制備的高性能聚苯乙烯合金進行性能測試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該聚苯乙烯合金具有高性能、高阻燃、高抗沖、高耐寒、高穩(wěn)定性和抗靜電等特點，可用于制備電視機殼體、電腦殼體等。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果
I.本發(fā)明的聚苯乙烯合金，其原料中采用了廢舊電器類聚苯乙烯材料來代替聚苯乙烯原料，為了保證最終產(chǎn)品的性能優(yōu)良，本發(fā)明人針對廢舊聚苯乙烯料的特點搭配了合適的助劑，并對各助劑的用量進行了優(yōu)化，各助劑的選擇使得廢舊電器聚苯乙烯料也能制備出性能優(yōu)良的聚苯乙烯合金，實現(xiàn)了環(huán)保再生資源回收利用，全過程做到節(jié)能、減排、環(huán)保資源再生，為國家節(jié)約能源減少環(huán)境污染作出了貢獻；2.本發(fā)明的聚苯乙烯合金，其各項性能指標均達到或超過國家電器行業(yè)的標準，解決廢舊電器對環(huán)境影響以及對土地占用的問題，解決了簡單抽粒造成市場行業(yè)劣質(zhì)產(chǎn)品出現(xiàn)的問題，解決了純原材料很脆、沖擊性差、對金屬的粘合性差、流動性差和加工困難等缺點，還解決了聚苯乙烯原料存在易于應(yīng)力開裂、穩(wěn)定性能低、對于缺口比較敏感，以及耐磨性欠佳等問題；
3.本發(fā)明的聚苯乙烯合金，其伸拉強度約42MPa，彎曲強度約55MPa，缺口沖擊強度(23°C)達到9kg*cm/cm，彎曲模數(shù)達到1050 MPa，且產(chǎn)品達到型體穩(wěn)定，是目前電視機殼體及電腦殼體最合適最穩(wěn)定的改性材料；
4.本發(fā)明聚苯乙烯合金的制備方法，是根據(jù)其配方材料的特點，對其原料加工粉碎攪拌、混合控制轉(zhuǎn)速、雙螺桿擠出機的轉(zhuǎn)速和溫度進行了優(yōu)化，從而保證了制備所得聚苯乙烯合金的優(yōu)良性能。
具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步地描述，但具體實施例并不對本發(fā)明做任何限定。實施例I
一種由廢舊電器類聚苯乙烯材料制備的高性能聚苯乙烯合金，其原料配方是由如下重量份數(shù)的各組份組成
廢舊電器類聚苯乙烯粉碎料 60份；
改性聚苯醚MPPO30份；
增韌劑SEBS3份；
阻燃劑包覆紅磷3份；
阻燃劑TPP2份；
分散劑EBSO. 6份；
潤滑劑PETSO. 8份；
B-215長效熱穩(wěn)定劑O. 2份。上述原料配方中，廢舊電器類聚苯乙烯粉碎料是將廢舊電器類聚苯乙烯材料經(jīng)粉碎處理得到的粒徑小于等于IOmm的粉碎料；所述廢舊電器類聚苯乙烯材料是指由純聚苯乙烯材料制備的廢舊電器電視機殼體、廢舊電腦殼體，以及由聚苯乙烯含量占95%以上的材料制造的廢舊電器電視機殼體、廢舊電腦殼體。上述原料配方中，所述改性聚苯醚MPPO采用回收口水料，所述增韌劑SEBS、阻燃劑包覆紅磷、阻燃劑TPP、分散劑EBS、潤滑劑PETS和B-215長效熱穩(wěn)定劑均采用市售產(chǎn)品。上述一種由廢舊電器類聚苯乙烯材料制備的高性能聚苯乙烯合金的制備方法，具體包括如下步驟
步驟I.廢舊電器類聚苯乙烯粉碎料的制備
收集廢舊電器類聚苯乙烯材料，所述廢舊電器類聚苯乙烯材料是指由聚苯乙烯材料制備的廢舊電器電視機殼體或由聚苯乙烯材料制備的廢舊電腦殼體，使用截剪機對長度超過600mm的廢舊電器類聚苯乙烯材料進行截剪，使截剪后其長度小于600mm，再把截剪后的廢舊電器類聚苯乙烯材料與長度不超過600mm的廢舊電器類聚苯乙烯材料一同送進粉碎機上進行粉碎，得到粒度小于等于IOmm的顆粒，則為所需廢舊電器類聚苯乙烯粉碎料；
步驟2.按照上述原料配方將步驟I制備的廢舊電器類聚苯乙烯粉碎料、改性聚苯醚MPPO、增韌劑SEBS、阻燃劑包覆紅磷、阻燃劑TPP、分散劑EBS、潤滑劑PETS和B-215長效熱穩(wěn)定劑裝進立式圓筒型不銹鋼容體攪拌機中反復攪拌三次，每次攪拌時間為一小時，攪拌機轉(zhuǎn)速為700轉(zhuǎn)/分，混合均勻后送入雙螺桿擠出機中，在雙螺桿擠出機的轉(zhuǎn)速為400轉(zhuǎn)/分，溫度為200°C的條件下進行熔融混煉，所得熔體由雙螺桿擠出機擠出后，經(jīng)70°C水槽冷卻，再引入轉(zhuǎn)速為600轉(zhuǎn)/分的切粒機進行切粒操作，收集粒料即為本實施例所需聚苯乙烯
I=I -Wl O上述步驟I中，先對收集來的電視機殼體和電腦殼體進行分類挑選，確認由純聚苯乙烯材料制備的廢舊電器電視機殼體、廢舊電腦殼體，以及由聚苯乙烯含量占95%以上的材料制造的廢舊電器電視機殼體、廢舊電腦殼體后，由于電視機殼體、電腦殼體等廢舊殼體料較大，凡超過長度600mm的,要通過截剪機,剪到小于600mm以下才能進粉碎機粉碎,截剪機功率60kw，電機轉(zhuǎn)速1400轉(zhuǎn)/分，通過變速剪刀速度為600轉(zhuǎn)/小時，經(jīng)過截剪后的廢舊電器類聚苯乙烯材料與長度不超過600mm的廢舊電器類聚苯乙烯材料一同送進粉碎機上進行粉碎，粉碎機要求電機功率為22kw 30kw，電機轉(zhuǎn)速為1400轉(zhuǎn)/分，通過傳遞變速刀具轉(zhuǎn)速為700轉(zhuǎn)/分。采用ASTM國際標準對本實施例制備的聚苯乙烯合金進行性能測試，結(jié)果如表I所
/Jn ο表I實施例I的聚苯乙烯合金的性能測試結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種由廢舊電器類聚苯乙烯材料制備的高性能聚苯乙烯合金，其原料配方是由如下重量份數(shù)的各組份組成 廢舊電器類聚苯乙烯粉碎料 60 70份； 改性聚苯醚MPPO20 30份； 增韌劑SEBS3 5份； 阻燃劑包覆紅磷3 5份； 阻燃劑TPP2 4份； 分散劑EBSO. 5 I. 6份； 潤滑劑PETSO. 5 I. 8份； B-215長效熱穩(wěn)定劑O. 2 O. 4份； 上述廢舊電器類聚苯乙烯粉碎料是將廢舊電器類聚苯乙烯材料經(jīng)粉碎處理得到的粒徑小于等于IOmm的粉碎料；所述廢舊電器類聚苯乙烯材料是指由聚苯乙烯材料制備的廢舊電器電視機殼體或廢舊電腦殼體。
2.—種權(quán)利要求I所述一種由廢舊電器類聚苯乙烯材料制備的高性能聚苯乙烯合金的制備方法，其具體包括如下步驟 步驟I.廢舊電器類聚苯乙烯粉碎料的制備 收集廢舊電器類聚苯乙烯材料，使用截剪機對長度超過600mm的廢舊電器類聚苯乙烯材料進行截剪，使截剪后其長度小于600mm，再把截剪后的廢舊電器類聚苯乙烯材料與長度不超過600mm的廢舊電器類聚苯乙烯材料一同送進粉碎機上進行粉碎，得到粒度小于等于IOmm的顆粒，則為所需廢舊電器類聚苯乙烯粉碎料； 步驟2.按照上述原料配方將步驟I制備的廢舊電器類聚苯乙烯粉碎料、改性聚苯醚ΜΡΡ0、增韌劑SEBS、阻燃劑包覆紅磷、阻燃劑TPP、分散劑EBS、潤滑劑PETS和B-215長效熱穩(wěn)定劑裝進攪拌機中反復攪拌混合均勻后送入雙螺桿擠出機中，在190 230°C的溫度下進行熔融混煉，所得熔體由雙螺桿擠出機擠出后，經(jīng)水槽冷卻，引入切粒機進行切粒操作，收集粒料即為聚苯乙烯合金。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種由廢舊電器類聚苯乙烯材料制備的高性能聚苯乙烯合金的制備方法，其特征在于所述步驟2中，在攪拌機中反復攪拌是指連續(xù)攪拌三次，每次攪拌時間為一小時。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種由廢舊電器類聚苯乙烯材料制備的高性能聚苯乙烯合金的制備方法，其特征在于所述步驟2中，攪拌機的轉(zhuǎn)速采用650 700轉(zhuǎn)/分。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種由廢舊電器類聚苯乙烯材料制備的高性能聚苯乙烯合金的制備方法，其特征在于所述步驟2中，雙螺桿擠出機的轉(zhuǎn)速為250 400轉(zhuǎn)/分。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種由廢舊電器類聚苯乙烯材料制備的高性能聚苯乙烯合金的制備方法，其特征在于所述步驟2中，由雙螺桿擠出機擠出的熔體經(jīng)水槽冷卻時，所用的水槽溫度為60 80°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種由廢舊電器類聚苯乙烯材料制備的高性能聚苯乙烯合金的制備方法，其特征在于所述步驟2中，切粒機的轉(zhuǎn)速為600 900轉(zhuǎn)/分。
8.權(quán)利要求I所述一種由廢舊電器類聚苯乙烯材料制備的高性能聚苯乙烯合金在制備電視機殼體或電腦殼體中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開一種由廢舊電器類聚苯乙烯材料制備的高性能聚苯乙烯合金及其制備方法和應(yīng)用，該聚苯乙烯合金的原料配方由如下重量份數(shù)的各組分組成60～70份廢舊電器類聚苯乙烯粉碎料、20～30份改性聚苯醚MPPO、3～5份增韌劑SEBS、3～5份阻燃劑包覆紅磷、2～4份阻燃劑TPP、0.5～1.6份分散劑EBS、0.5～1.8份潤滑劑PETS和0.2～0.4份B-215長效熱穩(wěn)定劑。本發(fā)明的聚苯乙烯合金具有高性能、高阻燃、高抗沖、高耐寒、高穩(wěn)定性和抗靜電等特點，可用于制備各種電視機殼體、電腦殼體等。
文檔編號C08K5/523GK102875912SQ20121032819
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月7日
發(fā)明者杜崇銘, 林湖彬 申請人:惠州市昌億科技股份有限公司