CN106479108A - 利用回收塑料制成的仍用于电器的再生塑料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及利用回收塑料制成的仍用于电器的再生塑料及其制备方法，该再生塑料拥有按以下质量百分比计的组分：回收塑料81.6%～88.0%、相容剂6.0%～9.0%、复配增韧剂6.0%～8.0%、扩链剂0.0%～0.8%和抗氧剂0.0%～0.6%。其制备方法包括以下步骤：①将电器回收塑料进行破碎处理；②在步骤①处理后的材料中投入相容剂、复配增韧剂、扩链剂和抗氧剂混合均匀；③将步骤②混好的原料投入双螺杆造粒机造粒得到电器用塑料。本发明的配方和方法，实现了低成本的电器塑料回收循环利用，节约了塑胶在制造过程中的能源损耗，既环保又经济；并且还可通过在过程中加入改性组分进行灵活的增强改性和阻燃改性。

Description

利用回收塑料制成的仍用于电器的再生塑料及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子组合物的回收或加工，尤其涉及利用回收电器塑胶制备的电器用塑胶材料及其制备方法。

背景技术

资源和环境问题是人类发展面临的最重大的两个问题。目前全世界约有4%的塑料用作电器领域，总量达到100万吨，每年有待回收电器塑胶件的量高达20万吨。电器塑胶回收再利用是一件利国利民的环保节能的大事。

现有技术电器塑胶回收再利用过程中，由于不同的家电产品中所配套的塑料种类不尽相同，同一产品由于厂家不同所用塑料种类也不尽相同，有时塑料种类相同而所使用的添加剂、功能母料或者配方不同，这就给家电塑料的回收利用工作造成一定难度。通常的电器塑料组成的高分子材料有：ABS（丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物）、PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯、PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）、PA（聚酰胺）、PC（聚碳酸酯）、PS（聚苯乙烯）和PP（聚丙烯）。

现有技术中电器塑胶回收通用的方法是由人工或机器分拣为较纯的单组分进行回收，人工分拣中对塑胶种类的鉴别和分类的效率低，成本高；而机器分拣的设备投资成本高，分拣纯度也并不高。专利号《CN201110120653.X》废旧电子电器回收塑料的高压静电分选方法和专利号《CN201110120652.5》一种废旧电子电器回收塑料的分离纯化方法。即使是当前较先进的分选其杂质度都超过5%，杂质的存在影响回收利用塑料时的相容性，会降低回收塑料的力学性能，通常电器回收塑料很难再制作成电器设备用的塑料。

如何利用现有技术提供的质量并不高的电器回收塑料制成能在电器设备用的塑料是本发明要解决的技术问题。本发明通过添加适当的复配相容剂和增韧剂来改善电器回收料的性能，使各组分充分相容，并达到一个较高的性能指标使其制成品能再用于电器设备的制造，该方法适用于常用电器回收塑料材质，对多种回收塑料组分材质和组分都适用。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于避免上述现有技术中难以用电器回收塑料制成电器设备用塑料的不足之处而提出一种利用电器回收塑料制备的电器用塑料及其制备方法。

本发明解决所述技术问题采用的技术方案是：一种利用回收塑料制成的仍用于电器的再生塑料，拥有按以下质量百分比计的组分：回收塑料81.6%～88.0%、相容剂6.0%～9.0%、复配增韧剂6.0%～8.0%、扩链剂0.0%～0.8%和抗氧剂0.0%～0.6%；所述回收塑料为将电器塑料壳和电器内置塑料件混在一起破碎后得到的塑料碎片或再制成的颗粒，包括以下组分：丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物即ABS、聚对苯二甲酸丁二醇酯即PBT、聚对苯二甲酸乙二醇酯即PET、聚酰胺即PA、聚碳酸酯即PC、聚苯乙烯即PS或/和聚丙烯即PP，或者是拥有上述多组份中的一部分组分。

所述相容剂为马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物即MAH-ABS、 甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物即GMA-ABS和甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝苯乙烯丙烯腈的共聚物GMA-SAN这三者的混合物，该相容剂混合物中任一组分在制备再生塑料的混合物总量中所占的质量百分比，为相容剂所占6.0%～9.0%的三分之一。

所述复配增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物即MBS和乙烯丙烯酸丁酯即EBA共混而成，上述甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物和乙烯丙烯酸丁酯按质量百分比计的组分比例均为制备再生塑料混合物总量的3.0%～4.0%。

所述扩链剂为CE-100聚酯扩链剂。

所述抗氧剂为季戊四醇酯，即抗氧剂为1010。

本发明解决所述技术问题采用的技术方案还可以是：一种利用回收塑料制成仍用于电器的再生塑料之制备方法，基于权利要求1所述的该再生塑料拥有的组分，依次包括以下各步骤：①将回收的电器塑料壳和电器内置塑料件混在一起破碎后得到仍用于电器的环保型再生塑料碎片，或将其制成颗粒；②在步骤①处理后的材料中投入相容剂、复配增韧剂、扩链剂和抗氧剂在高速混合机中高速混合5～20分钟；③将步骤②混好的原料投入双螺杆造粒机造粒，其加工温度第一区温度设定为60℃～180℃；第二区温度设定为80℃～255℃；第三区温度设定为100℃～230℃；第四区温度设定为120℃～250℃；；第五区温度设定为120℃～260℃；第六区温度设定为：160℃～280℃；第七区温度设定为：180℃～280℃；第八区温度设定为180℃～280℃；第九区模头温度设定为200℃～270℃；双螺杆造粒机的主机转速：150转/分钟～600转/分钟；喂料转速：30转/分钟～100转/分钟。

所述的利用回收塑料制成仍用于电器的再生塑料之制备方法，所述步骤②中的混合时间为10分钟；所述步骤③中的双螺杆造粒机工艺温度为：第一区165℃；第二区205℃；第三区215℃；第四区240℃；第五区255℃；第六区：256℃；第七区：260℃；第八区265℃；第九区模头温度为265℃；所述双螺杆造粒机的主机转速：300转/分钟；所述双螺杆造粒机的喂料转速：50转/分钟。

所述的利用回收塑料制成仍用于电器的再生塑料之制备方法还包括以下步骤，④在步骤③制得的电器用回收塑料中或是在步骤②混好的原料中加入全新的ABS707K即是牌号为707K的ABS新料，所述电器用回收塑料和所述新料的质量配比为1:4至1:2。

所述的利用回收塑料制成仍用于电器的再生塑料之制备方法，在所述步骤④在新料和所述电器用塑料混合时同时加入玻纤进行增强改性和/或加入阻燃剂进行阻燃改性。。

同现有技术相比较，本发明的有益效果是：1.本发明涉及的配方和方法，适用多种不同的电器回收塑料，对电器回收塑料的分类要求低，实现了低成本的电器塑料回收循环利用，节约了塑胶新料在制造过程中的能源损耗，既环保又经济；2.相比直接回收制得的塑料力学性能大大提高，尤其是冲击性能大大提高，使之还能适用于电器设备的制造；并且还可通过在过程中加入改性组分进行灵活的增强改性和阻燃改性；或与不同配比的新料混合使用，性能与新料性能相当但成本降低。

附图说明

图1是本发明所述可完全生物降解塑料的制备方法中双螺杆造粒机工艺各区具体位置示意图，图中一至九为各发热区编号，第九区为模头。

具体实施方式

以下对本发明内容做进一步详述。

一种利用回收塑料制成的仍用于电器的再生塑料，包括以下按质量百分比计的组分：电器回收塑料81.6%～88.0%、相容剂6.0%～9.0%、复配增韧剂6.0%～8.0%、扩链剂0 .0%～0.8%和抗氧剂0.0%～0.6%； 所述回收塑料为将电器塑料壳和电器内置塑料件混在一起破碎后得到的塑料碎片或再制成的颗粒，包括以下组分：丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物即ABS、聚对苯二甲酸丁二醇酯即PBT、聚对苯二甲酸乙二醇酯即PET、聚酰胺即PA、聚碳酸酯即PC、聚苯乙烯即PS或/和聚丙烯即PP，或者是拥有上述多组份中的一部分组分。所述回收塑料中还可以包括玻纤、阻燃剂、无机填充剂和润滑助剂。

优选的, 所述相容剂为马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物即MAH-ABS、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物即GMA-ABS和甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝苯乙烯丙烯腈的共聚物GMA-SAN中的两种或两种以上的混合物。当然也可以采用上述三种原料的共同混合，上述三种相容剂中任意一种按质量百分比计，占制备再生塑料混合物总量的组分比例为2.0%～3.0%。每种相容剂的接枝率为1.0%以上。接枝率一般来讲，越高越好；接枝物的添加量的选取，综合了相容效果和成本两方面的考虑，达到9%以后，随着相容剂量的添加，相容性改善效果很小。

部分实施例中使用的相容剂为沈阳四维 MAH-ABS, 沈阳四维GMA-ABS, 沈阳四维GMA-SAN，MAH-ABS接枝率为1.2%，GMA-ABS接枝率为1.2%，GMA-SAN接枝率为1.3%。

优选的，所述复配增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物MBS和乙烯丙烯酸丁酯共混而成，上述甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物MBS和乙烯丙烯酸丁酯按质量百分比计占制备再生塑料混合物总量的组分比例均为3.0%～4.0%；两者占制备再生塑料混合物总量总比率为6.0%～8.0%，两者增韧剂添加量达到8%以后，对电器回收料韧性改善效果很小，成本却在大幅增加。所述乙烯丙烯酸丁酯为法国阿珂玛EBA。实施例中增韧改性剂使用的是美国陶氏BTA-731751MBS、法国阿珂玛EBA即乙烯丙烯酸丁酯二者共混。

优选的，所述扩链剂为聚酯扩链剂尤其是CE-100聚酯扩链剂，用量为占制备再生塑料混合物总量的0.0%～0.8%，扩链剂的量超过0.8%以后，对电器回收料扩链效果提高很小，成本却在大幅增加。

优选的，复合材料需要加入抗氧剂，所述抗氧剂为1010，加入量为占制备再生塑料混合物总量的0.0%～0.6%。抗氧剂的量超过0.6%以后，对电器回收料抗氧效果提高很小，成本却在大幅增加。

表1中给出了本发明所涉及的2个对比实施例和10个优选实施例，各优选实施例中的不同组分质量单位均为质量单位g，在各对比例和实施例中以2000g为每份的总质量基准。

表1中多个实施例组分制作成粒状后，为了验证其特性是否达到或具备电器用塑料的拉伸强度、弯曲强度、缺口冲击强度和密度，将造粒好的树脂置于温度110℃的抽湿干燥机中干燥2小时，在80T注塑机上制样。冷却放置24小时后测试。测试温度为25℃。就不同的性能参数采用不同测试方法进行了测试，多数测试方法按美国标准中的方法进行。

具体测试方法：拉伸强度测试采用标准ASTM D638，样条尺寸为57mm*127mm*3. 2mm(有效尺寸），拉伸速度为5mm/min；弯曲强度测试采用标准：ASTM D790，样条尺寸为127mm*13mm*3. 2mm，弯曲速度为2mm/min；悬臂梁冲击测试采用标准：ASTM D256，样条尺寸为64mm*12. 7mm*3. 2mm，缺ロ剩余宽度为10.12mm。热变形温度测试方法测试采用：ASTM D-648。

相应测试结果如表2所示，可见各实施例相对于对比例的热变形温度降低，拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度均大大增强了，即使不与新料混合也能满足电器材料使用要求，尤其是电器内置塑料件的使用要求。经本发明配方和方法制得的塑料相比直接回收制得的塑料力学性能大大提高，尤其是冲击性能大大提高，同时这样的电器回收料配方成本很低,是新料成本的15%～25%。

在此基础上采用1:4至1:2的质量比与新料ABS共混使用获得性能与新料相当的混合材料，成本为新料价格的83%～85%，通常在对外观和抗冲击性能要求更高的外壳等部件的应用中更为适用。

表1中，本发明所用回收塑料为电器回收破碎料，是指将电器壳和电器内置件混在一起破碎得到的破碎料或者是制成颗粒的原料；所述ABS707K即是牌号为707K的ABS新料；所述相容剂为沈阳四维 MAH-ABS, 沈阳四维GMA-ABS, 沈阳四维GMA-SAN中的两种或两种以上的复配物，MAH-ABS接枝率为1.2%，GMA-ABS接枝率为1.2%，GMA-SAN接枝率为1.3%；增韧改性剂为美国陶氏BTA-731751MBS、法国阿珂玛EBA即乙烯丙烯酸丁酯二者共混；所述扩链剂为CE-100聚酯扩链剂;抗氧剂为1010。

表1

表2

本发明还涉及一种利用回收塑料制成仍用于电器的再生塑料之制备方法以下步骤：①将回收的电器塑料壳和电器内置塑料件混在一起破碎后得到的电器回收塑料；②在步骤①处理后的材料中投入相容剂、复配增韧剂、扩链剂和抗氧剂在高速混合机中高速混合5～20分钟；③将步骤②混好的原料投入双螺杆造粒机造粒，其加工温度第一区温度设定为60℃～180℃；第二区温度设定为80℃～255℃；第三区温度设定为100℃～230℃；第四区温度设定为120℃～250℃；；第五区温度设定为120℃～260℃；第六区温度设定为：160℃～280℃；第七区温度设定为：180℃～280℃；第八区温度设定为180℃～280℃；第九区模头温度设定为200℃～270℃；双螺杆造粒机的主机转速：150转/分钟～600转/分钟；喂料转速：30转/分钟～100转/分钟。

所述步骤②中的混合时间为10分钟；所述步骤③中的双螺杆造粒机工艺温度为：第一区165℃；第二区215℃；第三区225℃；第四区245℃；第五区255℃；第六区：256℃；第七区：260℃；第八区265℃；第九区模头温度为265℃；所述双螺杆造粒机的主机转速：300转/分钟；所述双螺杆造粒机的喂料转速：50转/分钟。

一种利用回收塑料制成仍用于电器的再生塑料之制备方法还可以包括步骤④，在该步骤中，在步骤③制得的利用电器回收塑料制备的电器用塑料中（或是在步骤②混好的原料中加入）加入新料，新料和所述电器用塑料的质量配比关系为： 1:2～1:4之间。

在所述步骤④在新料和所述电器用塑料混合时同时加入玻纤进行增强改性，加入阻燃剂进行阻燃改性。上述工艺中使用的造粒设备为南京瑞亚螺杆直径35mm型造粒机。

本发明配发及其制备方法简单，对所使用的回收原材料不敏感，涉及多种电器和多种电器用塑料材质，只需要将电器料破碎后，在回收造粒过程中加入各种配方组分的相容剂和复配增韧剂，使其性能改善可用于制作电器塑胶，回收方式简单，成本低的电器回收料也防止了电器塑胶件废弃污染环境；回收复合材料所制得的塑料是一种电器用新型环保节能材料，能循环利用电器设备上所使用的各种塑料，节约了塑胶新料在制造过程中的能源损耗。

本发明制得的塑料即回收复合材料成本低，性能好，能适用于部分电器制造需求，如电器内置部件的使用中。在部分使用要求更高的场合 为了达到更优的使用效果，本发明制得的塑料在使用时可与新料按比例混合后使用，电器回收料与新料配比在1:4至1:2之间，对材料需要改性的，则在此时一同改性，如加玻纤的增强改性，加入阻燃剂的阻燃改性。与新料按一定比例混合后，能满足电器行业大部分电器塑胶件的使用。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种利用回收塑料制成的仍用于电器的再生塑料，拥有按以下质量百分比计的组分：

回收塑料81.6%～88.0%、相容剂6.0%～9.0%、复配增韧剂6.0%～8.0%、扩链剂0.0%～0.8%和抗氧剂0.0%～0.6%；

所述回收塑料为将电器塑料壳和电器内置塑料件混在一起破碎后得到的塑料碎片或再制成的颗粒，包括以下组分：丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物即ABS、聚对苯二甲酸丁二醇酯即PBT、聚对苯二甲酸乙二醇酯即PET、聚酰胺即PA、聚碳酸酯即PC、聚苯乙烯即PS或/和聚丙烯即PP，或者是拥有上述多组份中的一部分组分。

2.如权利要求1所述的仍用于电器的再生塑料，其特征在于，

所述相容剂为马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物即MAH-ABS、 甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物即GMA-ABS和甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝苯乙烯丙烯腈的共聚物GMA-SAN这三者的混合物，该相容剂混合物中任一组分在制备再生塑料的混合物总量中所占的质量百分比，为相容剂所占6.0%～9.0%的三分之一。

3.如权利要求1所述的仍用于电器的再生塑料，其特征在于，

所述复配增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物即MBS和乙烯丙烯酸丁酯即EBA共混而成，上述甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物和乙烯丙烯酸丁酯按质量百分比计的组分比例均为制备再生塑料混合物总量的3.0%～4.0%。

4.如权利要求1所述的仍用于电器的再生塑料，其特征在于，所述扩链剂为CE-100聚酯扩链剂。

5.如权利要求1所述的仍用于电器的再生塑料，其特征在于，所述抗氧剂为季戊四醇酯，即抗氧剂为1010。

6.一种利用回收塑料制成仍用于电器的再生塑料之制备方法，基于权利要求1所述的该再生塑料拥有的组分，依次包括以下各步骤：

①将回收的电器塑料壳和电器内置塑料件混在一起破碎后得到仍用于电器的环保型再生塑料碎片，或将其制成颗粒；

②在步骤①处理后的材料中投入相容剂、复配增韧剂、扩链剂和抗氧剂在高速混合机中高速混合5～20分钟；

③将步骤②混好的原料投入双螺杆造粒机造粒，其加工温度第一区温度设定为60℃～180℃；第二区温度设定为80℃～255℃；第三区温度设定为100℃～230℃；第四区温度设定为120℃～250℃；；第五区温度设定为120℃～260℃；第六区温度设定为：160℃～280℃；第七区温度设定为：180℃～280℃；第八区温度设定为180℃～280℃；第九区模头温度设定为200℃～270℃；双螺杆造粒机的主机转速：150转/分钟～600转/分钟；喂料转速：30转/分钟～100转/分钟。

7.如权利要求6所述的利用回收塑料制成仍用于电器的再生塑料之制备方法，

所述步骤②中的混合时间为10分钟；所述步骤③中的双螺杆造粒机工艺温度为：第一区165℃；第二区205℃；第三区215℃；第四区240℃；第五区255℃；第六区：256℃；第七区：260℃；第八区265℃；第九区模头温度为265℃；所述双螺杆造粒机的主机转速：300转/分钟；所述双螺杆造粒机的喂料转速：50转/分钟。

8.如权利要求6所述的利用回收塑料制成仍用于电器的再生塑料之制备方法还包括以下步骤，

④在步骤③制得的电器用回收塑料中或是在步骤②混好的原料中加入全新的ABS707K即是牌号为707K的ABS新料，所述电器用回收塑料和所述新料的质量配比为1:4至1:2。

9.如权利要求8所述的利用回收塑料制成仍用于电器的再生塑料之制备方法，

在所述步骤④在新料和所述电器用塑料混合时同时加入玻纤进行增强改性和/或加入阻燃剂进行阻燃改性。