CN102181122A - Abs/再生pet树脂组合物及其制备方法 - Google Patents

Abs/再生pet树脂组合物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种ABS/再生PET树脂组合物及其制备方法，该组合物包括以下组分：ABS高胶粉15-60wt％、苯乙烯丙烯腈共聚物5-25wt%、再生PET5-50wt％、相容剂1-10wt%、抗氧剂0.1-1wt%、润滑剂0.1-2wt%。先将ABS高胶粉、苯乙烯丙烯腈共聚物(SAN)、增容剂在高混机中充分混合后导出，然后放入螺杆机中挤出造粒，做成增容母粒；再将增容母粒及上述其余组分在高混机中充分混合后导出，然后放入螺杆机中挤出造粒得到本发明的ABS/再生PET树脂组合物。本发明通过加入苯乙烯-丙烯腈共聚物-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物有效改善ABS与PET的相容性，使ABS/PET树脂组合物具有较高冲击性能。

Description

ABS/再生PET树脂组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种ABS/再生PET树脂组合物及制备方法。
背景技术
随着塑料产业的持续快速发展，塑料制品在各行业领域得到了广泛的应用，但伴随而来的是塑料废弃物也日益增多，造成了能源的巨大浪费。废旧塑料回收利用越来越被重视。
众所周知，塑料原料是从天然石油中提炼的化工产品，石油是现代工业的命脉，是不可再生的自然资源。据有关部门统计，一个中等城市每年产生的塑料废弃物，可满足20家中、小型塑料企业的原料需求。因此，再生塑料就是石油再生。利用废旧塑料熔融造粒，即可缓解塑料原料供需矛盾，又可大量节省国家进口原油的外汇。另外，由于绝大多数塑料不可降解，日积月累，造成了严重的白色污染，破坏了地球的生态环境。
据 PCi 的数据，2008 年，全球 PET 产能达 6700 万吨，产量为 6100 万吨，巨大的消费使每年产生的废旧PET树脂高达数百万吨。如不能加以充分利用，则造成资源的巨大浪费。PET的回收再利用已引起重视，如US436078专利描述了将PET瓶等废塑料产品通过溶剂进行选择性分离回收后再使用。但目前，再生PET主要用于纤维、片材、非食品包装用瓶以及少量的塑钢带和单丝等产品，在工程塑料领域应用较少，尤其是在塑料合金领域的应用鲜有报道。
一般工程级的PET韧性差，再生PET的粘度更低，韧性更差，如不能提高韧性，可应用性不强。加入ABS增韧从成本和实际应用（如某些应用上替代ABS）上意义很大，但ABS、PET两者相容性很差，为达到比较好的机械性能特别是冲击韧性非常困难，使再生PET的应用领域受到了一些限制。
发明内容
本发明的目的就是为了克服因ABS与PET相容性差导致材料性能下降的缺陷提供的一种新型的ABS/再生PET树脂组合物。
本发明的另一目的在于提供该组合物的制备方法。
本发明提供的ABS/再生PET树脂组合物，包括以下组成成分及含量（wt%）：
ABS高胶粉               15-60％；
苯乙烯丙烯腈共聚物(SAN)  5-25%；
再生PET                 5-50％；
增容剂                   1-10%；
抗氧剂                   0.1-1%；
润滑剂                   0.1-2%。
根据本发明，所述ABS高胶粉中丁二烯含量为40wt%-60wt%、苯乙烯含量为20wt%-45wt%、丙烯腈含量为10wt%-30wt%。
根据本发明，所述苯乙烯丙烯腈共聚物的分子量为15000-200000，其中苯乙烯含量为60wt%-80wt%、丙烯腈含量为20wt%-40wt%。
根据本发明，所述再生PET主要来源于回收的PET饮料瓶胚，需要经过彻底清洗并破碎。
按改性机理，增溶剂分为物理增容改性剂、化学增容改性剂。本发明中，所述增容剂为物理增容改性剂、化学增容改性剂或它们的混合物；所述物理增容改性剂为丙烯酸类增韧剂、丙烯酸-硅橡胶类增韧剂、乙烯-丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸丁酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物增容剂、丙烯腈-丁二烯-丙烯酸酯共聚物或甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一种或两种以上构成的混合物；所述化学增容剂剂为乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物-功能化马来酸酐或苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯三聚物-功能化马来酸酐中的一种或两种以上构成的混合物。
所述抗氧剂为受阻酚类和/或亚磷酸酯类化合物，包括磷酸三苯酯、四[β-（3，5-二叔丁基4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯或三（2.4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯、季戊四醇双亚磷酸二（2.4—二特丁基苯基）酯。亚磷酸酯类优选季戊四醇双亚磷酸二（2.4—二特丁基苯基）酯。
所述的润滑剂包括脂肪酸盐、脂肪酸酰胺和/或混合物、硅烷聚合物、固体石蜡、液体石蜡、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸酰胺、硅酮粉、甲撑双硬脂酸酰胺或N,N’-乙撑双硬脂酸酰胺。
本发明提供的ABS/再生PET树脂组合物的制备方法，包括以下步骤：
（a）将ABS高胶粉、苯乙烯丙烯腈共聚物SAN、增容剂在高混机中充分混合后导出，然后放入螺杆机中挤出造粒，做成增容母粒；
（b）将所述增容母粒及再生PET、抗氧剂、润滑剂在高混机中充分混合后导出，然后放入螺杆机中挤出造粒即得到所述ABS/再生PET树脂组合物；其中各组分的含量为：
ABS高胶粉               15-60 wt%；
苯乙烯丙烯腈共聚物(SAN)   5-25 wt%；
再生PET                 5-50 wt%；
增容剂                   1-10 wt%；
抗氧剂                   0.1-1 wt%；
润滑剂                   0.1-2 wt%
根据本发明，所述步骤a中螺杆机的转速为300-400rpm，温度为200-220℃；所述步骤b中螺杆机的转速为300-500rpm，温度为225-260℃。
与现有技术相比，本发明通过加入苯乙烯-丙烯腈共聚物-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物有效改善了ABS与PET的相容性，使ABS/PET树脂组合物具有较高冲击性能。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限制本发明的范围。
实施例1-2
按照表1中的组分备料。其中，
组分A： ABS高胶粉。ABS的丁二烯含量54%，苯乙烯含量34%，丙烯腈含量12%，韩国锦湖石化生产；
组分B：苯乙烯丙烯腈共聚物（SAN）。SAN的分子量为125000，其中苯乙烯:丁二烯=72:28，韩国锦湖石化生产；
组分C： 再生PET，源于回收PET饮料瓶，经过彻底清洗后破碎成；
组分D-1：苯乙烯-丙烯腈共聚物-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(SAN-GMA)，GMA含量为5%；
组分E：加工助剂，包括润滑剂乙撑双硬脂酰胺、亚磷酸酯类抗氧剂IRGAFOS??  168、受阻酚IRGANOX1076和硅酮类脱模剂道康宁MB-50，四者重量比为2：1：2：1。
将ABS高胶粉、苯乙烯丙烯腈共聚物(SAN)、增容剂在高混机中充分混合后导出，然后放入螺杆机中挤出造粒，螺杆机的转速为300-400rpm，温度为200-220℃，做成增容母粒。
将所述增容母粒与其余组分在高混机中充分混合后导出，然后放入螺杆机中挤出造粒，螺杆机的转速为300-500 rpm，温度为225-260℃，得到ABS/再生PET树脂组合物。
按照ASTM-D638标准测试拉伸性能，拉伸速度为50mm/min；按照ASTM- D256标准测试其Izod冲击强度：按照ASTM-D1238标准测试MI。结果如表1所示。
对比例1
按照表1中所列的组分及含量（wt%）备料，将所有原料充分混合后，直接一步法造粒得到产品。性能测试方法同实施例1-2，结果如表1所示。
对比例2-6
对比例2-6的制备方法与实施例1-2基本相同，不同之处仅在于组分和/或含量，具体如表1所示，其中：
组分D-2: MBS EM-500，LG生产；
组分D-3: SMA。SMA的分子量为140000，马来酸酐含量17%，上海石化研究院生产。
对比例2-6的产品性能测试方法同实施例1-2，结果如表1所示。
表1  各组分、含量及测试结果
Figure 2011100300341100002DEST_PATH_IMAGE001
从表1的结果可以看出，组分D-1、D-2与D-3的加入均能改善冲击效果。与D-2/D-3相比，组分D-1改善冲击性能的效果最好。且由表1可知，组分D-1的添加量控制在5-10wt%效果较好。
实施例3
按照以下组分备料：ABS 15kg、SAN 25kg、PET 50kg、增容剂D-1 1kg、抗氧剂(受阻酚+亚磷酸酯)0.1kg、润滑剂0.1kg。
先将ABS高胶粉、苯乙烯丙烯腈共聚物(SAN)、增容剂在高混机中充分混合后导出，然后放入螺杆机中挤出造粒，螺杆机的转速为300-400rpm，温度为200-220℃，做成增容母粒。再将增容母粒及上述其余组分在高混机中充分混合后导出，然后放入螺杆机中挤出造粒，螺杆机的转速为300-500rpm，温度为225-260℃，即得到ABS/再生PET树脂组合物。对ABS/再生PET树脂组合物的性能进行测试，方法同实施例1-2，结果如表2所示。
实施例4
按照以下组分备料： ABS 60kg、SAN 5kg、PET 5kg、增容剂D-1 10kg、抗氧剂(受阻酚+亚磷酸酯) 1kg、润滑剂2kg。
先将ABS高胶粉、苯乙烯丙烯腈共聚物(SAN)、增容剂在高混机中充分混合后导出，然后放入螺杆机中挤出造粒，螺杆机的转速为300-400rpm，温度为200-220℃，做成增容母粒。
再将增容母粒及其余组分在高混机中充分混合后导出，然后放入螺杆机中挤出造粒，螺杆机的转速为300-500rpm，温度为225-260℃，即得到ABS/再生PET树脂组合物。对ABS/再生PET树脂组合物的性能进行测试，方法同实施例1-2，结果如表2所示。由表2的结果可知，实施例3和实施例4制备的ABS/再生PET树脂组合物均具有良好的冲击性能。
表2 ABS/再生PET树脂组合物的性能
Figure 300167DEST_PATH_IMAGE002
。

Claims (10)

1.一种ABS/再生PET树脂组合物，其特征在于，该组合物包括以下组份及含量：
ABS高胶粉               15-60 wt%；
苯乙烯丙烯腈共聚物SAN    5-25 wt%；
再生PET                 5-50 wt%；
增容剂                   1-10 wt%；
抗氧剂                   0.1-1 wt%；
润滑剂                   0.1-2 wt%。
2.根据权利要求1所述的ABS/再生PET树脂组合物，其特征在于，所述ABS高胶粉中丁二烯含量为40wt%-60wt%、苯乙烯含量为20wt%-45wt%、丙烯腈含量为10wt%-30wt%。
3.根据权利要求1所述的ABS/再生PET树脂组合物，其特征在于，所述苯乙烯丙烯腈共聚物的重均分子量为15000-200000，其中苯乙烯含量为60wt%-80wt%、丙烯腈含量为20wt%-40wt%。
4.根据权利要求1所述的ABS/再生PET树脂组合物，其特征在于，所述再生PET源于回收的PET饮料瓶胚，经彻底清洗并破碎。
5.根据权利要求1所述的ABS/再生PET树脂组合物，其特征在于，所述的增容剂为物理增容改性剂、化学增容改性剂或它们的混合物；所述物理增容改性剂为丙烯酸类增韧剂、丙烯酸-硅橡胶类增韧剂、乙烯-丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸丁酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物增容剂、丙烯腈-丁二烯-丙烯酸酯共聚物或甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一种或两种以上构成的混合物；所述化学增容剂剂为乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物-功能化马来酸酐或苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯三聚物-功能化马来酸酐中的一种或两种以上构成的混合物。
6.根据权利要求1所述的ABS/再生PET树脂组合物，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类和/或亚磷酸酯类化合物，选自磷酸三苯酯、四[β-（3，5-二叔丁基4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、三（2.4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯、季戊四醇双亚磷酸二（2.4—二特丁基苯基）酯。
7.根据权利要求6所述的ABS/再生PET树脂组合物，其特征在于，所述亚磷酸酯类化合物为季戊四醇双亚磷酸二（2.4—二特丁基苯基）酯。
8.根据权利要求1所述的ABS/再生PET树脂组合物，其特征在于，所述润滑剂为脂肪酸盐、脂肪酸酰胺和/或混合物、硅烷聚合物、固体石蜡、液体石蜡、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸酰胺、硅酮粉、甲撑双硬脂酸酰胺或N,N’-乙撑双硬脂酸酰胺。
9.权利要求1～8任一项所述ABS/再生PET树脂组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（a）将ABS高胶粉、苯乙烯丙烯腈共聚物SAN、增容剂在高混机中充分混合后导出，然后放入螺杆机中挤出造粒，做成增容母粒；
（b）将所述增容母粒及再生PET、抗氧剂、润滑剂在高混机中充分混合后导出，然后放入螺杆机中挤出造粒即得到所述ABS/再生PET树脂组合物。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述步骤a中螺杆机的转速为300-400rpm，温度为200-220℃；所述步骤b中螺杆机的转速为300-500rpm，温度为225-260℃。
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