一種回收abs的增韌發泡材料及其製備方法
2023-05-14 10:45:21
一種回收abs的增韌發泡材料及其製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種回收ABS的增韌發泡材料的組成及質量為：回收ABS100份，聚氯乙烯5~50份，中空玻璃微珠0.5~15份，增塑劑0.5~20份，潤滑劑0.5~20份，阻燃劑0.1~20份，抑煙劑0.1~10份，抗氧劑0.1~5份。本發明還公開了一種回收ABS的增韌發泡材料的製備方法，該方法全部利用回收ABS，以聚氯乙烯增韌並提高阻燃性能，以中空玻璃微珠填充發泡避免化學發泡法時製品氣味重、注塑工藝控制嚴格等缺點，生產過程中的水口邊角料可多次重複加工使用。利用本發明製備的回收ABS的增韌發泡材料，特別適用於要求回收ABS使用率高、生產價格低廉、材料韌性好、產品自重輕，同時又具備一定阻燃性能的注塑產品的生產。
【專利說明】—種回收ABS的增韌發泡材料及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於化工領域，具體為一種回收ABS的增韌發泡材料及其製備方法。
【背景技術】
[0002]丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)樹脂是五大合成樹脂之一，其抗衝擊性、耐熱性、耐低溫性、耐化學藥品性及電氣性能優良，還具有易加工、製品尺寸穩定、表面光澤性好等特點，容易塗裝、著色，還可以進行表面噴鍍金屬、電鍍、焊接、熱壓和粘接等二次加工，廣泛應用於機械、汽車、電子電器、儀器儀表、紡織和建築等工業領域，是一種用途極廣的熱塑性工程塑料。
[0003]而另一方面，隨著塑料製品消費量不斷增大，廢棄塑料也不斷增多。這些廢塑料的存放、運輸、加工等待被加工的廢棄塑料原料應用及後處理若不得當，勢必會破壞環境，危害百姓健康。因此，如何處置這些塑料垃圾，並實現其高效、高性能重複使用，也經成為21世紀亟待解決的問題。
[0004]同樣，對於ABS材料來說，經過一段時間的使用後，由於受到使用環境的影響，ABS材料都有一定的老化，並且回收過程中的破碎、擠出造粒、注塑等工藝過程還會進一步加快其老化，其中，為ABS提供韌性的橡膠相老化程度更明顯，所以回收ABS的韌性下降幅度較大。因此，有必要首先採取措施中止或減緩回收ABS的老化，然後在此基礎是對其進行增韌，以恢復其綜合性能。
[0005]而對於廢舊塑料的回收再利用，人們關心的有如下幾個問題:(I)廢舊塑料在整個回收改性料 中的使用量添加量:如果添加量太少，起不到回收利用的有益效果；如果添加量太多，對改性後的回收料整體性能的提升帶來困難；(2)利用廢舊塑料製備回收改性料的成本問題:使用廢舊塑料的目的之一，就是降低材料成本，如果為了提升回收改性料的綜合性能而添加大量高成本的改性劑，而使回收改性料的整體成本升高，或者降低的幅度不明顯，也失去了廢舊塑料的使用經濟價值；(3)經改性後的回收料的重複使用性:在材料的成型加工過程中，不可避免的會產生一些水口料、邊角料，這部分材料能否重新再利，以及如何重新再利用，要也為進一步降低材料使用成本的關鍵。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在於克服上述不足，提供一種回收ABS的增韌發泡材料及其製備方法，其回收ABS使用率高、生產價格低廉、材料韌性好、產品自重輕，同時又具備一定阻燃性能的注塑產品的生產。
[0007]為實現上述技術目的，本發明提供的方案是:一種回收ABS的增韌發泡材料，其組成和質量組分為，回收ABS 100份、聚氯乙烯5~50份、中空玻璃微珠0.5^15份、增塑劑
0.5~20份、潤滑劑0.5~20份、阻燃劑0.1~20份、抑煙劑0.1~10份、抗氧劑0.1~5份。
[0008]而且，所述聚氯乙烯熔融指數範圍為f30g.IOmin'
[0009]而且，所述中空玻璃微珠密度為0.15~0.6Kg/m3，粒徑為120~2000目，利用偶聯劑將中空玻璃微珠分散到分散劑中進行偶聯處理。
[0010]而且，所述分散劑為無水乙醇，偶聯劑為矽烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑和鋁酸酯偶聯劑中的至少一種。
[0011]而且，所述增塑劑是鄰苯二甲酸酯類增塑劑、對苯二甲酸酯類增塑劑、磷酸酯類增塑劑、環氧酯類增塑劑、癸二酸二(2-乙基己基)酯增塑劑、己二酸二辛酯增塑劑、偏苯類增塑劑、檸檬酸酯類增塑劑、聚酯類增塑劑、芳烴油增塑劑中的至少一種。
[0012]而且，所述潤滑劑是硬脂酸、硬脂酸鋇、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、硬脂酸甘油酯、石蠟、聚乙烯蠟、氧化聚乙烯蠟、氯化聚乙烯蠟中的至少一種。
[0013]而且，所述阻燃劑是無機阻燃劑、滷系阻燃劑、磷系阻燃劑、氮系阻燃劑、全氟磺酸鹽類阻燃劑中的至少一種。
[0014]而且，所述抗氧劑劑是芳香胺類抗氧劑、受阻酚類抗氧劑、輔助抗氧劑中的至少一種。
[0015]而且，所述抑煙劑是鑰化合物、鋅化合物、有機二茂鐵化合物、氫氧化鋁、氫氧化鎂、碳酸鈣中的至少一種。
[0016]本發明還提供一種回收ABS的增韌發泡材料的製備方法，包括如下步驟。
[0017]步驟一，按重量比稱取聚氯乙烯5~50份、中空玻璃微珠0.5^15份、增塑劑0.5^20份、潤滑劑0.5~20份、阻燃劑0.1~20份、抑煙劑0.1~10份。
[0018]步驟二，將步驟一獲得的原料在40°C -60°C混合f 10分鐘。
[0019]步驟三，按重量比稱取回收ABS 100份、抗氧劑0.1飛份加入步驟二獲得的混合物中混合10~20分鐘。
[0020]步驟四，將步驟三獲得的混合物在開煉機或密煉機或螺杆擠出機中混合、造粒。
[0021]而且，將上述步驟三獲得的混合物直接通過擠出成型，或平板壓製成型，或注射成型；或，將步驟四獲得的混合物直接通過擠出成型，或平板壓製成型，或注射成型。
[0022]本發明的有益效果是:(1)主體材料全部為回收ABS，未添加新ABS原料，實現了回收ABS的最大使用效率；(2)經聚氯乙烯增韌改性後，相對於原始ABS回收料的缺口衝擊強度最高可以提升50%，阻燃性能有明顯的改善，氧指數由回收ABS的18.2提升到38，阻燃級別由易燃級提升VO級，燃燒時由回收ABS的黃色火焰、並伴有大量黑煙，改善為難以燃燒，即使重複3次點燃後，仍表現為少量青灰色火焰，而且煙霧濃度大大降低；(3)經中空玻璃微珠填充發泡後，材料密度最高可下降20%，力學性能無明顯下降，可以避免利用化學發泡法生產發泡產品時製品氣味重、注塑工藝控制嚴格等缺點，而且還可以進一步提高材料的使用熱變形溫度；(4)生產過程中的水口料、邊角料最高可重複加工使用5次，最大限度的避免了材料的浪費，減少了生產成本 ；(5)生產時可以將各組分一次性加入混合機中預混合後，經雙螺杆擠出機熔融擠出造粒，加入到注射機中製備回收ABS的增韌發泡產品，生產過程中工藝控制簡單，設備佔有少，產品性能穩定。(6)特別適用於要求生產價格低廉、材料韌性高、產品自重輕，同時又具備一定阻燃性能的注塑產品的生產。
【具體實施方式】
[0023]下面結合實施例對本發明作進一步說明。
[0024]本實施例提供一種回收ABS的增韌發泡材料，其組成和質量組分為，回收ABS 100份、聚氯乙烯5~50份、中空玻璃微珠0.5^15份、增塑劑0.5^20份、潤滑劑0.5^20份、阻燃劑0.1~20份、抑煙劑0.1~10份、抗氧劑0.1~5份。
[0025]進一步的,上述聚氯乙烯熔融指數範圍為l~30g.lOmirT1。
[0026]進一步的，上述中空玻璃微珠密度為0.15~0.6Kg/m3，粒徑為120~2000目，利用偶聯劑將中空玻璃微珠分散到分散劑中進行偶聯處理。
[0027]進一步的，上述分散劑為無水乙醇，偶聯劑為矽烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑和鋁酸酯偶聯劑中的至少一種。
[0028]進一步的，上述增塑劑是鄰苯二甲酸酯類增塑劑、對苯二甲酸酯類增塑劑、磷酸酯類增塑劑、環氧酯類增塑劑、癸二酸二(2-乙基己基)酯增塑劑、己二酸二辛酯增塑劑、偏苯類增塑劑、檸檬酸酯類增塑劑、聚酯類增塑劑、芳烴油增塑劑中的至少一種。
[0029]進一步的，上述潤滑劑是硬脂酸、硬脂酸鋇、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、硬脂酸甘油酯、石蠟、聚乙烯蠟、氧化聚乙烯蠟、氯化聚乙烯蠟中的至少一種。
[0030]進一步的，上述阻燃劑是無機阻燃劑、滷系阻燃劑、磷系阻燃劑、氮系阻燃劑、全氟磺酸鹽類阻燃劑中的至少一種。
[0031]進一步的，上述抗氧劑劑是芳香胺類抗氧劑、受阻酚類抗氧劑、輔助抗氧劑中的至少一種。
[0032]進一步的，上述抑煙劑是鑰化合物、鋅化合物、有機二茂鐵化合物、氫氧化鋁、氫氧化鎂、碳酸鈣中的至少一種。
[0033]本發明還提供一種回收ABS的增韌發泡材料的製備方法，包括如下步驟。
[0034]步驟一，按重量比稱取聚氯乙烯5~50份、中空玻璃微珠0.5^15份、增塑劑0.5^20份、潤滑劑0.5~20份、阻燃劑0.1~20份、抑煙劑0.1~10份。
[0035]步驟二，將步驟一獲得的原料在40°C -60°C混合1~10分鐘。
[0036]步驟三，按重量比稱取回收ABS 100份、抗氧劑0.1~5份加入步驟二獲得的混合物中混合10~20分鐘。
[0037]步驟四，將步驟三獲得的混合物在開煉機或密煉機或螺杆擠出機中混合、造粒。
[0038]進一步的，可上將上述步驟三獲得的混合物直接通過擠出成型，或平板壓製成型，或注射成型；或，將步驟四獲得的混合物直接通過擠出成型，或平板壓製成型，或注射成型。
[0039]實施例1:將回收ABS利用密煉機熔融混合後，按要求製備成測試樣品，進行缺口衝擊強度測試、拉伸強度測試、阻燃性能測試、維卡軟化點測試。材料性能見表1。
[0040]實施例2:將100g回收ABS，35g聚氯乙烯，5g氯化聚乙烯蠟，1g硬酯酸鋅，1g鄰苯二甲酸二丁酯，0.5g抗氧劑1010利用密煉機熔融混合後，按要求製備成測試樣品，進行缺口衝擊強度測試、拉伸強度測試、阻燃性能測試、維卡軟化點測試。材料性能見表1。
[0041 ] 實施例3:將100g回收ABS，35g聚氯乙烯，5g氯化聚乙烯蠟，Ig硬酯酸鋅，1.5g硬酯酸鋇，5g三鹼式硫酸鉛，Ig鄰苯二甲酸二丁酯，0.5g抗氧劑1010，利用密煉機反覆熔融混煉加工5次後，按要求製備成測試樣品，進行缺口衝擊強度測試、拉伸強度測試、阻燃性能測試、維卡軟化點測試。材料性能見表1。
[0042]實施例4:將100g回收ABS，35g聚氯乙烯，5g氯化聚乙烯蠟，Ig硬酯酸鋅，1.5g硬酯酸鋇，5g三鹼式硫酸鉛，Ig鄰苯二甲酸二丁酯，0.5g抗氧劑1010，5g阻燃劑Sb203，15g阻燃劑801，利用密煉機熔融混合後，按要求製備成測試樣品，進行缺口衝擊強度測試、拉伸強度測試、阻燃性能測試、維卡軟化點測試。材料性能見表1。
[0043]實施例5:將100g回收ABS，35g聚氯乙烯，5g氯化聚乙烯蠟，Ig硬酯酸鋅，1.5g硬酯酸鋇，5g三鹼式硫酸鉛，Ig鄰苯二甲酸二丁酯，0.5g抗氧劑1010，5g氫氧化鋁，利用密煉機熔融混合後，按要求製備成測試樣品，進行缺口衝擊強度測試、拉伸強度測試、阻燃性能測試、維卡軟化點測試。材料性能見表1。
[0044]實施例6:將100g回收ABS，35g聚氯乙烯，5g氯化聚乙烯蠟，Ig硬酯酸鋅，8g中空玻璃微珠SD800，利用密煉機熔融混合後，按要求製備成測試樣品，進行缺口衝擊強度測試、拉伸強度測試、阻燃性能測試、密度測試、維卡軟化點測試。材料性能見表1。
[0045]實施例7:將100g回收ABS，35g聚氯乙烯，5g氯化聚乙烯蠟，Ig硬酯酸鋅，1.5g硬酯酸鋇，5g三鹼式硫酸鉛，Ig鄰苯二甲酸二丁酯，0.5g抗氧劑1010, 5g氫氧化招，5g阻燃劑Sb203，8g中空玻璃微珠SD800，利用密煉機熔融混合後，按要求製備成測試樣品，進行缺口衝擊強度測試、拉伸強度測試、阻燃性能測試、密度測試、維卡軟化點測試。材料性能見表
1
[0046]表1
【權利要求】
1.一種回收ABS的增韌發泡材料，其組成和質量組分為:
2.根據權利要求1所述的一 種回收ABS的增韌發泡材料，其特徵在於:所述聚氯乙烯熔融指數範圍為I~30g.IOmirT1。
3.根據權利要求1所述的一種回收ABS的增韌發泡材料，其特徵在於:所述中空玻璃微珠密度為0.15^0.6Kg/m3，粒徑為120-2000目，利用偶聯劑將中空玻璃微珠分散到分散劑中進行偶聯處理。
4.根據權利要求3所述的一種回收ABS的增韌發泡材料，其特徵在於:所述分散劑為無水乙醇，偶聯劑為矽烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑和鋁酸酯偶聯劑中的至少一種。
5.根據權利要求1所述的一種回收ABS的增韌發泡材料，其特徵在於:所述增塑劑是鄰苯二甲酸酯類增塑劑、對苯二甲酸酯類增塑劑、磷酸酯類增塑劑、環氧酯類增塑劑、癸二酸二(2-乙基己基)酯增塑劑、己二酸二辛酯增塑劑、偏苯類增塑劑、檸檬酸酯類增塑劑、聚酯類增塑劑、芳烴油增塑劑中的至少一種。
6.根據權利要求1所述的一種回收ABS的增韌發泡材料，其特徵在於:所述潤滑劑是硬脂酸、硬脂酸鋇、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、硬脂酸甘油酯、石蠟、聚乙烯蠟、氧化聚乙烯蠟、氯化聚乙烯蠟中的至少一種。
7.根據權利要求1所述的一種回收ABS的增韌發泡材料，其特徵在於:所述阻燃劑是無機阻燃劑、滷系阻燃劑、磷系阻燃劑、氮系阻燃劑、全氟磺酸鹽類阻燃劑中的至少一種。
8.根據權利要求1所述的一種回收ABS的增韌發泡材料，其特徵在於:所述抗氧劑劑是芳香胺類抗氧劑、受阻酚類抗氧劑、輔助抗氧劑中的至少一種；所述抑煙劑是鑰化合物、鋅化合物、有機二茂鐵化合物、氫氧化鋁、氫氧化鎂、碳酸鈣中的至少一種。
9.一種製備如權利要求1所述的回收ABS的增韌發泡材料的製備方法，包括如下步驟: 步驟一，按重量比稱取聚氯乙烯5~50份、中空玻璃微珠0.5^15份、增塑劑0.5^20份、潤滑劑0.5~20份、阻燃劑0.120份、抑煙劑0.1~10份； 步驟二，將步驟一獲得的原料在40°C -60°C混合f 10分鐘； 步驟三，按重量比稱取回收ABS 100份、抗氧劑0.1飛份加入步驟二獲得的混合物中混合10~20分鐘； 步驟四，將步驟三獲得的混合物在開煉機或密煉機或螺杆擠出機中混合、造粒。
10.根據權利要求9所述的一種回收ABS的增韌發泡材料的製備方法，其特徵在於:將上述步驟三獲得的混合物直接通過擠出成型，或平板壓製成型，或注射成型；或，將步驟四獲得的混合物直接通過擠出成型，或平板壓製成型，或注射成型。
【文檔編號】C08K9/06GK103509313SQ201310442737
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年9月26日 優先權日:2013年9月26日
【發明者】任昌兆, 周威, 蔣濤, 郭超群, 葉恭博 申請人:湖北索瑞電氣有限公司