CN102863735A - 苯乙烯类混合回收料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高分子材料技术领域的苯乙烯类混合回收料的制备方法，包括如下步骤：将极性苯乙烯类回收料A、非极性苯乙烯类回收料B、抗氧剂、润滑剂在高速混合机中混合，得到预混料1；将核壳类增韧剂和苯乙烯嵌段共聚物在高速混合机中混合，得到预混料2；将预混料1从主喂料口加入双螺杆挤出机中，将预混料2从侧喂料口加入双螺杆挤出机中，通过输送、熔融、剪切挤出冷却造粒，即得到产品。本发明同时采用独特的制备工艺将核壳增韧剂和苯乙烯嵌段共聚物通过侧喂料的方式加入，减少了增韧剂在螺杆中的滞留时间，降低了增韧剂的老化，改善了两种苯乙烯类回收料的界面，有效地改善极性苯乙烯类回收料与非极性苯乙烯类回收料之间的相容性。

Description

苯乙烯类混合回收料的制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，尤其涉及一种热塑性树脂回收处理的方法，更具体而言涉及一种苯乙烯类混合回收料的制备方法。
背景技术
苯乙烯类树脂由于具有优异的加工性能，力学性能，电绝缘性能，尺寸稳定性，而且成本低廉，尤其是ABS和HIPS大规模地应用于如家用电器、电脑及周边设备、打印机复印机等办公设备及电子电器等领域。仅仅是电脑及周边设备领域，保守统计ABS和HIPS的使用量可以占到总体树脂使用量的70%以上。随着这些家用电器、电脑、电子电器设备产品更新换代周期的缩短，也就注定大量的可以循环利用的回收苯乙烯类树脂的不断产生。
近年来，随着节能减排、低碳环保的绿色理念越来越深入人心，政府对热塑性材料的循环回收利用的扶持也越来越大。由于每年产生的回收苯乙烯类树脂数量极为巨大，很多知名企业也开始加入到回收利用的队伍之中，以尽到一定的社会责任。一般来说，ABS与HIPS的回收利用都不存在棘手的问题，只要按比例适当增韧即可满足使用要求。但是ABS与HIPS的应用领域极为相似，外观与密度也较难区分，即便是严格管控，不可避免地也会产生ABS与HIPS混料的问题。
众所周知，虽然ABS与HIPS同为苯乙烯类树脂家族，但是两者的相容性很差，哪怕极少量的HIPS混入在ABS中也可能产生分层、起皮、物理性能恶化的问题。所以就会造成这部分苯乙烯类回收料的大量积累、浪费，不能充分回收利用。为此，如何改善ABS/HIPS回收料的力学性能，提高资源循环回收利用率成为了一个亟待解决的问题。
本发明采用特殊的制备方法，将核壳类增韧剂与苯乙烯类嵌段共聚物同时增韧，不仅可以解决分层、起皮等外观不良问题，同时也能大幅度改善ABS/HIPS的力学性能，使ABS/HIPS的回收料得以实现再次循环利用，可以获得巨大的经济与环境效益，因而具有极为可观的应用前景。
发明内容
本发明的目的是在于提供一种苯乙烯类混合回收料的制备方法，以解决现有极性苯乙烯类树脂与非极性苯乙烯类树脂回收料混用时造成的起皮、分层、物理性能差的问题，大大改善该混合苯乙烯类树脂的性能，使得循环回收利用得以实施，减少资源的浪费，实现节能减排、低碳环保的目的。
本发明涉及一种苯乙烯类混合回收料的制备方法，所述苯乙烯类混合回收料包括如下重量份数的各组分：极性苯乙烯类回收料A 1-99份，非极性苯乙烯类回收料B 99-1份，核壳类增韧剂1-30份，苯乙烯类嵌段共聚物1-10份，抗氧剂0.2-1.0份，润滑剂0.2-2.0份；包括如下步骤：
步骤一，将极性苯乙烯类回收料A、非极性苯乙烯类回收料B、抗氧剂、润滑剂在高速混合机中混合，得到预混料1；
步骤二，将核壳类增韧剂和苯乙烯嵌段共聚物在高速混合机中混合，得到预混料2；
步骤三，将预混料1从主喂料口加入双螺杆挤出机中，将预混料2从侧喂料口加入双螺杆挤出机中，通过输送、熔融、剪切挤出冷却造粒，即得到产品。
优选地，所述双螺杆挤出机的长径比为40，挤出温度设定为180～230℃，螺杆转速为300rpm。
优选地，所述极性苯乙烯类回收料A为ABS大类树脂的回收料。
优选地，所述极性苯乙烯类回收料A为ABS、SAN、MS、MABS、ASA、AES或ACS。
优选地，所述非极性苯乙烯类回收料B为苯乙烯大类树脂的回收料。
优选地，所述非极性苯乙烯类回收料B为GPPS、HIPS或K树脂。
优选地，所述核壳类增韧剂由外壳和内核橡胶组成。
优选地，所述核壳类增韧剂的外壳为聚烷基丙烯酸甲酯，或聚烷基丙烯酸甲酯与苯乙烯衍生物的共聚物。
优选地，所述苯乙烯衍生物为苯乙烯、α-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、α-乙基苯乙烯、乙烯基二甲苯、2-苯基丙烯或2-苯基丁烯。
优选地，所述核壳类增韧剂的内核橡胶为丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、聚丁二烯、硅橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、甲基丙烯酸烷基酯接枝丙烯腈、丙烯酸烷基酯接枝丙烯腈、甲基丙烯酸烷基酯接枝硅氧烷或丙烯酸烷基酯接枝硅氧烷。
优选地，所述苯乙烯类嵌段共聚物为苯乙烯/丁二烯、苯乙烯/丁二烯/苯乙烯、苯乙烯/异戊二烯/苯乙烯、苯乙烯/乙烯-丁烯/苯乙烯或苯乙烯/乙烯-丙烯/苯乙烯。
优选地，所述的抗氧剂为CIBA精化公司的Irganox245，Irganox 1010，Irganox 1076，Irganox B900、Irganox 168中的一种或几种的混合物。
优选地，所述润滑剂为硅油、白矿油、脂肪酸酰胺、硬脂酸钡、硬脂酸镁、硬脂酸锌、季戊四醇硬脂酸酯、聚乙烯蜡、石蜡中的一种或几种的混合物。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明采用特定的核壳增韧剂与苯乙烯类嵌段共聚物共同增韧的方法，同时采用独特的制备工艺将核壳增韧剂和苯乙烯嵌段共聚物通过侧喂料的方式加入，减少了增韧剂在螺杆中的滞留时间，降低了增韧剂的老化，改善了两种苯乙烯类回收料的界面，有效地改善极性苯乙烯类回收料与非极性苯乙烯类回收料之间的相容性，从而有效解决了起皮、分层等问题，大幅度改善苯乙烯类混合回收料的力学性能，使得该混合回收料得以循环回收利用，避免了资源浪费。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
以下实施例1-11或对比例1-4中使用的原料均可以通过公开的市售渠道获得：
极性苯乙烯类回收料A：ABS采用台湾CHIMEI公司的PA757K（以下简称PA757K）；ASA采用韩国锦湖日丽的XC200（以下简称XC200）；AES采用锦湖日丽的HW600G；
非极性苯乙烯类回收料B：采用上海赛科的HIPS622（以下简称HIPS622）；
核壳类增韧剂：采用三菱丽阳的C-223A（壳为丙烯酸甲酯与苯乙烯的共聚物,核为聚丁二烯橡胶）；采用三菱丽阳的S-2001（壳为丙烯酸甲酯与苯乙烯的共聚物,核为硅橡胶）；采用罗门哈斯的EXL2330（壳为丙烯酸甲酯与苯乙烯的共聚物,核为丙烯酸丁酯橡胶）；
苯乙烯嵌段共聚物：SBS采用锦湖的KTR-201；SEBS采用Kraton的SEBS6935。
抗氧剂：采用Ciba的IG-1076。
润滑剂：采用PETS，市售。
以下实施例1-11的苯乙烯类混合回收料的组分及其重量如表所示；其制备方法包括如下步骤：
步骤一，将极性苯乙烯类回收料A、非极性苯乙烯类回收料B、抗氧剂、润滑剂在高速混合机中混合5～15min，得到预混料1；
步骤二，将核壳类增韧剂和苯乙烯嵌段共聚物在高速混合机中混合5～15min，得到预混料2；
步骤三，利用双螺杆挤出机，将预混料1和预混料2混合；具体为：将预混料1从主喂料口加入双螺杆挤出机中，将预混料2从侧喂料口加入双螺杆挤出机中，控制双螺杆挤出机的长径比为40，挤出温度设定为180～230℃，螺杆转速为300rpm，通过输送、熔融、剪切挤出冷却造粒，即得到最终产品，即所述苯乙烯类混合回收料。
对于对比例1-4中的产品，其制备方法包括如下步骤：按照如表中重量份数取各组分，经高速混合机搅拌，均匀混合；最后，将上述混合物精确计量送入挤出机内，控制双螺杆挤出机的温度为180～230℃，在双螺杆的剪切，输送，混炼下，充分熔化，复合，再经机头挤出，拉条，切粒，干燥，最后包装，即得最终产品。
Figure BDA00002213066900041
Figure BDA00002213066900042
Figure BDA00002213066900043
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Figure BDA00002213066900072
各实施例和对比例制备的苯乙烯类混合回收料按ASTM标准注塑成标准的各种力学性能测试样条进行测试，如表1所示；表2为各实施例和对比例制备产品的性能测试结果，由表2可以看出：（1）实施例1的拉伸强度和缺口冲击强度较对比例1、2均有了较大的提升，实施例8的拉伸强度和缺口冲击强度较对比例3有了较大的提升，说明本发明采用核壳增韧剂和苯乙烯嵌段共聚物共同增韧，能够改善苯乙烯类混合回收料的力学性能；（2）实施例1～11的测试结果表明，通过添加核壳增韧剂和苯乙烯嵌段共聚物可以大幅度提高不同极性苯乙烯树脂混合回收料的机械性能；（3）实施例4的拉伸强度和缺口冲击强度较对比例4有了较大的改善，更进一步说明采用本发明独特的制备工艺可以大幅度提高不同极性苯乙烯树脂混合回收料的机械性能。
表1物理性能及测试方法对应表
  物理性能   测试方法
  拉伸强度（50mm/min）   ASTM D638
  IZOD缺口冲击强度（3.2mm）   ASTM D256
表2实施例与对比例的拉伸强度，冲击强度比较
 拉伸强度（MPa）   缺口冲击强度3.2mm（J/m）
  实施例1   38   148
  实施例2   36   155
  实施例3   39   185
  实施例4   39   190
  实施例5   38   200
  实施例6   40   198
  实施例7   38   180
  实施例8   37   175
  实施例9   37   178
  实施例10   38   170
  实施例11   38   176
  对比例1   36   100
  对比例2   33   68
  对比例3   32   65
  对比例4   36   125
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (13)

1.一种苯乙烯类混合回收料的制备方法，所述苯乙烯类混合回收料包括如下重量份数的各组分：极性苯乙烯类回收料A 1-99份，非极性苯乙烯类回收料B 99-1份，核壳类增韧剂1-30份，苯乙烯类嵌段共聚物1-10份，抗氧剂0.2-1.0份，润滑剂0.2-2.0份；其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，将极性苯乙烯类回收料A、非极性苯乙烯类回收料B、抗氧剂、润滑剂在高速混合机中混合，得到预混料1；
步骤二，将核壳类增韧剂和苯乙烯嵌段共聚物在高速混合机中混合，得到预混料2；
步骤三，将预混料1从主喂料口加入双螺杆挤出机中，将预混料2从侧喂料口加入双螺杆挤出机中，通过输送、熔融、剪切挤出冷却造粒，即得到产品。
2.如权利要求1所述的苯乙烯类混合回收料的制备方法，其特征是，所述双螺杆挤出机的长径比为40，挤出温度设定为180～230℃，螺杆转速为300rpm。
3.如权利要求1所述的苯乙烯类混合回收料的制备方法，其特征是，所述极性苯乙烯类回收料A为ABS大类树脂的回收料。
4.如权利要求3所述的苯乙烯类混合回收料的制备方法，其特征是，所述极性苯乙烯类回收料A为ABS、SAN、MS、MABS、ASA、AES或ACS。
5.如权利要求1所述的苯乙烯类混合回收料的制备方法，其特征是，所述非极性苯乙烯类回收料B为苯乙烯大类树脂的回收料。
6.如权利要求5所述的苯乙烯类混合回收料的制备方法，其特征是，所述非极性苯乙烯类回收料B为GPPS、HIPS或K树脂。
7.如权利要求1所述的苯乙烯类混合回收料，其特征是，所述核壳类增韧剂由外壳和内核橡胶组成。
8.如权利要求7所述的苯乙烯类混合回收料的制备方法，其特征是，所述外壳为聚烷基丙烯酸甲酯，或聚烷基丙烯酸甲酯与苯乙烯衍生物的共聚物。
9.如权利要求8所述的苯乙烯类混合回收料的制备方法，其特征是，所述苯乙烯衍生物为苯乙烯、α-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、α-乙基苯乙烯、乙烯基二甲苯、2-苯基丙烯或2-苯基丁烯。
10.如权利要求7所述的苯乙烯类混合回收料的制备方法，其特征是，所述内核橡胶为丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、聚丁二烯、硅橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、甲基丙烯酸烷基酯接枝丙烯腈、丙烯酸烷基酯接枝丙烯腈、甲基丙烯酸烷基酯接枝硅氧烷或丙烯酸烷基酯接枝硅氧烷。
11.如权利要求1所述的苯乙烯类混合回收料的制备方法，其特征是，所述苯乙烯类嵌段共聚物为苯乙烯/丁二烯、苯乙烯/丁二烯/苯乙烯、苯乙烯/异戊二烯/苯乙烯、苯乙烯/乙烯-丁烯/苯乙烯或苯乙烯/乙烯-丙烯/苯乙烯。
12.如权利要求1所述的苯乙烯类混合回收料的制备方法，其特征是，所述的抗氧剂为CIBA精化公司的Irganox245，Irganox 1010，Irganox 1076，Irganox B900、Irganox168中的一种或几种的混合物。
13.如权利要求1所述的苯乙烯类混合回收料的制备方法，其特征是，所述润滑剂为硅油、白矿油、脂肪酸酰胺、硬脂酸钡、硬脂酸镁、硬脂酸锌、季戊四醇硬脂酸酯、聚乙烯蜡、石蜡中的一种或几种的混合物。
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