专利名称：一种原位成纤增韧再生聚苯乙烯材料及制备方法
技术领域：
本发明涉及一种原位成纤增韧再生聚苯乙烯材料；本发明还涉及一种原位成纤增韧再生聚苯乙烯材料的制备方法。
背景技术：
在塑料行业快速发展、产业规模不断壮大及产品品种不断增多的今天，每天都在产生大量的废弃塑料，不仅污染环境，也带来资源浪费，因而废弃物的回收处理再生利用成为全球塑料改性行业的热点和急切需要解决的问题。根据统计显示，到2010年年底，我国城镇电子产品报废总量预计将达到13亿台，以每台电脑使用3公斤塑料，电视机使用4公 斤塑料，电冰箱使用5公斤塑料，空调使用塑料3公斤，手机使用100克计算，这意味着这些即将报废的电子电器产品每年将产生废弃塑料高达50万吨以上，而这些电子电器产品所用的塑料中50%使用的为HIPS类塑料，因而对这些塑料进行处理是亟待解决的事情。但是该类电子电器产品全部为消费后的产品，HIPS材料在物理性能和老化性能上已经大大衰减、同时在分离工程中不可避免的引入其他热塑料塑料，诸多因素导致再生聚苯乙烯不能够像原生树脂一样正常使用，在再次注塑制件时表现为强度差、外观差等，因此如何处理该类材料分解出来的HIPS成为行业重点。现有的技术如CN200510111437. 3所述的苯乙烯包装材料，其回收方式大多为对其进行简单处理并制成另一种如胶粘剂等实用的产品，但制成高韧性工程塑料显然更加实用且更复合环保要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种原位成纤增韧再生聚苯乙烯材料；本发明提供的另一目的在于其制备方法。本发明的原位成纤增韧再生聚苯乙烯材料，按重量百分比包括如下组分
(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)相容剂I 10%;
(5)增韧剂I 10%;
(6)抗氧剂O. I 1% ;
(7)润滑剂0.1 1%。所述素数聚苯乙烯树脂为再生聚苯乙烯，来源于电子电器外壳、包装材料、装饰材料、玩具、发泡材料等，特征在于再生聚苯乙烯中均不同程度的含有其他热塑性塑料。根据本发明，其中所用的再生聚酯包含PET、PBT、PC及其它相关聚酯。根据本发明，其中所用的再生共聚酯包含PETG、PCTG或PETA。根据本发明，其中所用的相容剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物、苯乙烯-环氧共聚物、苯乙烯甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、苯乙烯-恶唑啉共聚物、聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)接枝马来酸酐、聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)接枝环氧、聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)接枝恶唑啉、聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯、聚(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯)接枝马来酸酐、环氧、恶唑啉及甲基丙烯酸缩水甘油酯，聚(苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯)接枝马来酸酐、聚(苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯)接枝环氧、聚(苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯)接枝恶唑啉及聚(苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯)接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯等中的一种或者两种及以上构成的混合物。根据本发明，其中所用的增韧为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、苯乙烯-异戍二烯-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-丁二烯橡胶等一种或两种及以上增韧剂。根据本发明，所使用抗氧剂为受阻酚类、芳胺类、亚磷酸酯、含硫酯类中的一种或几种的混合物。
根据本发明，所使用润滑剂为乙撑双硬脂酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸锌、有机硅油中的一种和几种的混合物。本发明所述原位成纤增韧再生聚苯乙烯材料的制备方法为将各组分按比例在高混机中混合均匀后进行双螺杆熔融挤出，双螺杆挤出温度为熔融段80 200°C，混合段180 240°C，计量段200-240°C，模头温度200-240°C，挤出后冷却，切粒得到高韧性再生聚苯乙烯颗粒。本发明所述原位成纤增韧再生聚苯乙烯材料，其优点在于，
1.从力学性能考虑和纯净度考虑，从测定结果可以看出，综合相容技术、增韧技术及加入抗氧剂，使得再生聚苯乙烯的韧性大幅度提高；
2.将润滑剂加入含多个相容组分的再生材料，并采用多种相容技术、增韧技术及原位成纤技术，使得再生聚苯乙烯的韧性大幅度提高的同时也解决了其他热塑性塑料杂质与聚苯乙烯的相容性问题。
具体实施方案以下结合实施实例用来近一步解释本发明，但实施实例并不对本发明做任何形式的限制。实施例1-5按照表I的组分进行备料并混合，其中部分原料如下，再生聚苯乙烯来自于电视机外壳分拣再生颗粒；再生聚酯来自于饮料水瓶清洗破碎后再生颗粒；再生共聚酯来源于共聚酯的吸塑片再生颗粒；相容剂-I SMA, MA含量17% ;相容剂-2 SEBS-g-GMA, GMA 含量 8 %。实施例6-8中，按照表I的组分进行备料并混合，其中部分原料如下再生聚苯乙烯来自于杂机壳分拣后的再生颗粒；再生聚酯来自于光碟清洗分离破碎后再生的聚碳酸酯颗粒；再生共聚酯来源于注塑剂透明面板的PCTG再生颗粒；相容剂-3 :SBS-g-环氧，环氧含量2% ;相容剂-4 :SEBS-g-恶唑啉，恶唑啉含量8%。所述实施例产品的测定结果见表2，对比例所添加的组分及测定结果见表3所述。实施例I将所有原材料按照表I的比例在高混机中进行混合导出，所述组分分别为，再生聚苯乙烯、再生聚酯、再生共聚酯、相容剂苯乙烯-环氧共聚物、增韧剂苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三元共聚物、受阻酚类抗氧剂、润滑剂有机硅油，所述的再生塑料来自电器外壳、玩具、发泡材料；然后放入双螺杆中挤出造粒，双螺杆转速为300rpm，双螺杆挤出温度为熔融段80°C，混合段180°C，计量段200°C，模头温度200°C，得到原位成纤增韧再生聚苯乙烯材料。实施例2
将所有原材料按照表I的比例在高混机中进行混合导出，所述组分分别为，再生聚苯乙烯、再生聚酯、再生共聚酯、相容剂聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯接枝马来酸酐、增韧剂苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、芳胺类抗氧剂、润滑剂硬酯酸锌，所述的再生塑料来自电器外壳、装饰材料、发泡材料，然后放入双螺杆中挤出造粒，双螺杆转速为320rpm，双螺杆挤出温度为熔融段100°C，混合段190°C，计量段210°C，模头温度210°C，得到原位成纤 增韧再生聚苯乙烯材料。实施例3
将所有原材料按照表I的比例在高混机中进行混合导出，所述组分分别为，再生聚苯乙烯、再生聚酯、再生共聚酯、相容剂聚(苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯)接枝马来酸酐、增韧剂苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯三元共聚物、亚磷酸酯类抗氧剂、润滑剂有机硅油，所述的再生塑料来自电器外壳、玩具、发泡材料，然后放入双螺杆中挤出造粒，双螺杆转速为340rpm，双螺杆挤出温度为熔融段120°C，混合段200°C，计量段220°C，模头温度220°C，得到原位成纤增韧再生聚苯乙烯材料。实施例4
将所有原材料按照表I的比例在高混机中进行混合导出，所述组分分别为，再生聚苯乙烯、再生聚酯、再生共聚酯、相容剂苯乙烯-环氧共聚物、增韧剂苯乙烯-丁二烯橡胶、含硫酯类抗氧剂、润滑剂乙撑双硬脂酰胺，所述的再生塑料来自电器外壳、玩具、发泡材料、包装材料，然后放入双螺杆中挤出造粒，双螺杆转速为340rpm，双螺杆挤出温度为熔融段140°C，混合段210°C，计量段230°C，模头温度230°C，得到原位成纤增韧再生聚苯乙烯材料。实施例5
将所有原材料按照表I的比例在高混机中进行混合导出，所述组分分别为，再生聚苯乙烯、再生聚酯、再生共聚酯、相容剂聚(苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯)接枝恶唑啉、增韧剂苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三元共聚物、芳胺类抗氧剂、润滑剂有机硅油，所述的再生塑料来自电器外壳、玩具、发泡材料，然后放入双螺杆中挤出造粒，双螺杆转速为350rpm，双螺杆挤出温度为熔融段150°C，混合段220°C，计量段240°C，模头温度240°C，得到原位成纤增韧再生聚苯乙烯材料。实施例6
将所有原材料按照表I的比例在高混机中进行混合导出，所述组分分别为，再生聚苯乙烯、再生聚酯、再生共聚酯、相容剂聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯、增韧剂苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三元共聚物、芳胺类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的混合物、润滑剂有机硅油，其余同实施例5。
实施例7
将所有原材料按照表I的比例在高混机中进行混合导出，所述组分分别为，再生聚苯乙烯、再生聚酯、再生共聚酯、相容剂甲基丙烯酸缩水、增韧剂苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三元共聚物、芳胺类抗氧剂、润滑剂有机硅油和硬脂酸锌的混合物，其余同实施例4。实施例8
将所有原材料按照表I的比例在高混机中进行混合导出，所述组分分别为，再生聚苯乙烯、再生聚酯、再生共聚酯、相容剂聚(苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯)接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯、增韧剂苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯三元共聚物、芳胺类抗氧剂、润滑剂有机娃油，其余同实施例3。
对比例I
将所有原材料按照表3的比例在高混机中进行混合导出，其余同实施例8。对比例2
将所有原材料按照表3的比例在高混机中进行混合导出，其余同实施例7。对比例3
将所有原材料按照表3的比例在高混机中进行混合导出，其余同实施例6。
表I实施例各组分、含量
权利要求
1.一种原位成纤增韧再生聚苯乙烯材料，其特征在于，按重量百分比包括如下组分 (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)相容剂I 10%; (5)增韧剂I 10%; (6)抗氧剂0. I 1% ; (7)润滑剂0.1 1%。
2.根据如权利要求I所述的原位成纤增韧再生聚苯乙烯材料，其特征在于，所述的聚苯乙烯树脂为再生聚苯乙烯，主要来源于电子电器外壳、包装材料、装饰材料、玩具或发泡材料，所述再生聚苯乙烯中均不同程度的含有其他热塑性塑料。
3.根据权利要求I所述的原位成纤增韧再生聚苯乙烯材料，其特征在于，所述的再生聚酯包含PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PBT (聚对苯二甲酸丁二醇酯)、PC (聚碳酸酯)。
4.根据权利要求I所述的原位成纤增韧再生聚苯乙烯材料，其特征在于，所述的再生共聚酯为PETG(聚(对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯))、PCTG(聚(对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯))，或PCTA(聚(对苯二甲酸乙二醇酯-间苯二甲酸乙二醇酯))。
5.根据权利要求I所述的原位成纤增韧再生聚苯乙烯材料，其特征在于，所述的相容剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物、苯乙烯-环氧共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、苯乙烯-恶唑啉共聚物、聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)接枝马来酸酐、聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)接枝环氧、聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)接枝恶唑啉、聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯、聚(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯)接枝马来酸酐、环氧、恶唑啉及甲基丙烯酸缩水甘油酯，聚(苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯)接枝马来酸酐、聚(苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯)接枝环氧、聚(苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯)接枝恶唑啉及聚(苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯)接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯等中的一种或者两种及以上构成的混合物。
6.根据权利要求I所述的原位成纤增韧再生聚苯乙烯材料，其特征在于，所用的增韧剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、苯乙烯-异戊二烯-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-丁二烯橡胶等一种或两种及以上增韧剂。
7.根据权利要求I所述的原位成纤增韧再生聚苯乙烯材料，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类、芳胺类、亚磷酸酯、含硫酯类中的一种或几种的混合物。
8.根据权利要求I所述的原位成纤增韧再生聚苯乙烯材料，其特征在于，所述的润滑剂为乙撑双硬脂酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸锌、有机硅油中的一种和几种的混合物。
9.制备权利要求I 8所述原位成纤增韧再生聚苯乙烯材料的方法，其步骤依次如下按比例在高混机中混合均匀后进行双螺杆熔融挤出，双螺杆挤出温度为熔融段80 200°C，混合段180 240°C，计量段200-240°C，模头温度200-240°C，挤出后冷却，切粒得到高韧性再生聚苯乙烯颗粒。
10.权利要求1-9所述制原位成纤增韧再生聚苯乙烯材料，用于生产电视机、打印机、音响电器、电脑等 电子电器产品外壳和包装材料。
全文摘要
本发明公布了一种原位成纤增韧再生聚苯乙烯材料，其特征在于，按重量百分比包括如下组分(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)相容剂1～10％；(5)增韧剂1～10％；(6)抗氧剂0.1～1％；(7)润滑剂0.1～1％。制备方法为将各组分按比例在高混机中混合均匀后进行双螺杆熔融挤出，双螺杆挤出温度为熔融段80～200℃，混合段180～240℃，计量段200-240℃，模头温度200-240℃，挤出后冷却，切粒得到高韧性再生聚苯乙烯颗粒。其优点在于，1)加入相容剂、增韧剂及抗氧剂，利用原位成纤技术使再生聚苯乙烯在其他利用性能不受影响的情况下韧性大幅度提高；2)解决热塑性塑料杂质与聚苯乙烯之间相容性。
文档编号C08L25/06GK102702633SQ20111045504
公开日2012年10月3日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者付锦锋, 刘建中, 宁凯军, 王林, 胡志华, 蔡彤旻, 郭少华, 黄恒梅 申请人:上海金发科技发展有限公司, 天津金发新材料有限公司, 金发科技股份有限公司