CN108559214A - 再生聚苯乙烯合金材料及制备方法和应用 - Google Patents

再生聚苯乙烯合金材料及制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种再生聚苯乙烯合金材料及制备方法和应用，涉及塑料回收利用技术领域，所述再生聚苯乙烯合金材料包括按质量份数计的如下组分：再生高抗冲聚苯乙烯50‑70份、再生ABS 10‑20份、NBR 5‑10份、SEBS 5‑10份、改性纳米二氧化钛/石墨烯复合粉体2‑5份、相容剂1‑10份、抗氧剂1‑5份和润滑剂1‑5份；其中，再生聚苯乙烯由废旧电视机外壳回收得到；再生ABS由ABS复合废旧塑料回收得到，缓解了直接将电视机外壳破碎后使用，再生产品很难满足使用要求的技术问题，制成的聚苯乙烯合金具有优异的拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度，能够满足电子电器产品外壳和/或包装材料领域的使用要求。

Description

再生聚苯乙烯合金材料及制备方法和应用
技术领域
本发明涉及塑料回收利用技术领域，尤其是涉及一种再生聚苯乙烯合金材料及制备方法和应用。
背景技术
聚苯乙烯是由聚苯乙烯单体经自由基加聚反应后形成的聚合物，通常为非晶态无规聚合物，具有优良的绝热、绝缘和透明性，长期使用温度为0-70℃，是常用的五大工程塑料之一。其中高抗冲性聚苯乙烯(HIPS)性能优异，在电视机外壳中具有广泛应用。
据环保部统计，废弃电器电子产品每年拆解量已超过5000万台，其中CRT电视机的拆解量占88％以上，废旧电视机外壳给环境带来了严重负担。若直接将废旧电视机外壳破碎后使用，由于HIPS材料的物理性能和老化性能已经大大衰减，使得再生产品很难满足使用要求。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种再生聚苯乙烯合金材料，以缓解了直接将电视机外壳破碎后使用，再生产品很难满足使用要求的技术问题。
本发明提供的再生聚苯乙烯合金材料，包括按质量份数计的如下组分：再生高抗冲聚苯乙烯50-70份、再生ABS 10-20份、NBR 5-10份、SEBS 5-10份、改性纳米二氧化钛/石墨烯复合粉体2-5份，相容剂1-10份、抗氧剂1-5份和润滑剂1-5份；其中，再生聚苯乙烯由废旧电视机外壳回收得到，再生ABS由ABS复合废旧塑料回收得到。
进一步的，纳米二氧化钛/石墨烯复合粉体按照如下步骤制备得到：
(w)将石墨烯分散在乙醇溶液中，将纳米二氧化钛加入石墨烯的乙醇溶液中，超声，使得纳米二氧化钛均匀分散于石墨烯片层中，得到纳米二氧化钛/石墨烯的乙醇溶液；
(t)将氨基硅烷偶联剂溶解于乙醇中，得到氨基硅烷偶联剂的乙醇溶液，将氨基硅烷偶联剂的乙醇溶液加入到纳米二氧化钛/石墨烯的乙醇溶液中，超声，得到经过氨基硅烷偶联剂表面改性的纳米二氧化钛/石墨烯浆液；将浆液过滤、洗涤和干燥，得到改性纳米二氧化钛/石墨烯复合粉体；
优选地，纳米二氧钛和石墨烯的质量比为(1-2)：(2-4)，优选为1:2。
进一步的，再生高抗冲聚苯乙烯按照如下步骤制备得到：
(a)将废旧电视机外壳进行清洗，干燥后，采用X射线荧光光谱分析废旧电视机外壳中有毒有害物质含量，筛选出符合环保要求的废旧电视机外壳；
(b)将符合环保要求的废旧电视机外壳进行破碎和粉碎，将金属和杂质成分去除，熔融造粒，得到再生高抗冲聚苯乙烯。
进一步的，再生ABS的制备方法，包括如下步骤：
(s)将ABS复合废旧塑料清洗干燥后，进行破碎，并加入溶剂，使得ABS复合废旧塑料溶解，得到ABS复合废旧塑料溶液，过滤，将滤渣去除，得到再生ABS溶液；
(m)将再生ABS溶液中加入反沉淀剂，搅拌、静置、水洗，烘干，得到再生ABS；
优选地，在步骤(s)中，溶剂选自甲苯、四氢呋喃、N-N二甲基甲酰胺、N,N二甲基乙酰胺、N,N二乙基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或N-丙基吡咯烷酮中的至少一种；
优选地，在步骤(m)中，反沉淀剂选自水、甲醇或乙醇中的至少一种。
进一步的，相容剂为ABS-g-MAH和PS-g-MAH的混合物，且两者的质量比为(2-3)：(3-4)，优选为1:2。
进一步的，ABS-g-MAH和PS-g-MAH的接枝率均为5-20％，优选为10-15％。
进一步的，润滑剂选自乙撑双硬酯酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸钠、硬酯酸锌或有机硅油中的至少一种。
进一步的，所述抗氧剂为受阻酚类、芳胺类、亚磷酸酯和含硫酯中的至少一种。
本发明的目的之二在于提供一种再生聚苯乙烯合金材料的制备方法，包括如下步骤：
将再生高抗冲聚苯乙烯、再生ABS、NBR、SEBS、改性纳米二氧化钛/石墨烯复合粉体、相容剂、抗氧剂和润滑剂混合均匀，经熔融造粒，得到再生聚苯乙烯合金材料；
优选地，采用双螺杆挤出机进行熔融造粒；
优选地，双螺杆挤出机温度为：熔融段80-200℃，混合段：180-240℃，模头温度200-240℃。
本发明的目的之三在于提供上述再生聚苯乙烯合金材料在电子电器产品外壳和/或包装材料中的应用。
本发明提供的再生聚苯乙烯合金材料，以改性纳米二氧化钛/石墨烯复合粉体为增强剂，以NBR和SEBS为增韧剂，使得再生高抗冲聚苯乙烯和再生ABS在增强剂、增韧剂、相容剂和润滑剂的协同作用下共混制成再生聚苯乙烯合金，所制成的聚苯乙烯合金具有优异的拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度，能够满足电子电器产品外壳和/或包装材料领域的使用要求。
另外，本发明提供的再生聚苯乙烯合金材料，为废旧电视机外壳和废旧ABS复合塑料的回收利用提供了一种新途径，能够有效变废为宝，减少环境污染，提高能源利用率。
本发明提供的再生聚苯乙烯合金材料的制备方法，工艺简单，操作方便，适用于工业化大生产，提高生产效率。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
根据本发明的一个方面，本发明提供了一种再生聚苯乙烯合金材料，包括按质量份数计的如下组分：
再生高抗冲聚苯乙烯(HIPS)50-70份、再生ABS 10-20份、NBR 5-10份、SEBS 5-10份、改性纳米二氧化钛/石墨烯复合粉体2-5份、相容剂1-10份、抗氧剂1-5份和润滑剂1-5份；其中，再生聚苯乙烯由废旧电视机外壳回收得到，再生ABS由ABS复合废旧塑料回收得到。
在本发明中，再生HIPS的典型但非限制性的质量份数如为50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69或70份。
再生ABS的典型但非限制性的质量份数如为10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20份。
NBR为丁腈橡胶，在本发明中，NBR既作为增韧剂能够提高再生聚苯乙烯合金材料的韧性，同时又能作为相容剂使用，能够显著提高再生HIPS和再生ABS共混时的相容性。
NBR的典型但非限制性的质量份数如为5、5.2、5.5、5.8、6、6.2、6.5、6.8、7、7.2、7.5、7.8、8、8.2、8.5、8.8、9、9.2、9.5、9.8或10份。
SEBS是以聚苯乙烯为末端段，以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物。SEBS具有优异的耐老化性能高，既具有可塑性，又具有高弹性，能够用来增韧再生HIPS。
SEBS的典型但非限制性的质量份数如为2、2.2、2.5、2.8、3、3.2、3.5、3.8、4、4.2、4.5、4.8或5份。
改性纳米二氧化钛/石墨烯复合粉体的典型但非限制性质量份数如为2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5或10份。
纳米二氧化钛具有优异的紫外线吸收性能、抗菌性能和耐热性能，作为增强剂使用，能够显著提高再生聚苯乙烯合金材料的强度和韧性，但是纳米二氧化钛极易团聚，很难在再生聚苯乙烯合金材料中稳定均匀分散。
石墨烯是由碳六元环组成的两维周期蜂窝状点阵结构，其具有很多特殊的力学、电学和导热特性，但是石墨烯与再生HIPS及再生ABS的相容性很差，很难均匀稳定分散。
本发明通过加入改性纳米二氧化钛/石墨烯复合粉体，使得纳米二氧化钛和石墨烯互为分散介质，使得两者均匀稳定分散，并通过改性，使得两者的复合粉体能够与再生HIPS及再生ABS相容，从而使得制成的再生聚苯乙烯合金材料具有优异的力学性能。
在本发明中，相容剂的典型但非限制性的质量份数如为1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5或10份。
通过加入相容剂，以提高再生HIPS和再生ABS的相容性，使制成的再生聚苯乙烯合金的综合性能更优异。
在本发明中，抗氧剂的典型但非限制性的质量份数如为1、1.2、1.5、1.8、2、2.2、2.5、2.8、3、3.2、3.5、3.8、4.2、4.5、4.8或5份。
通过加入抗氧剂，以避免在加工过程中出现氧化现象，影响再生聚苯乙烯合金材料的性能。
在本发明中，润滑剂的典型但非限制性的质量份数如为1、1.2、1.5、1.8、2、2.2、2.5、2.8、3、3.2、3.5、3.8、4.2、4.5、4.8或5份。
通过加入润滑剂，以提高各种原料的加工性能，提高加工效率。
本发明提供的再生聚苯乙烯合金材料，以改性纳米二氧化钛/石墨烯复合粉体为增强剂，以NBR和SEBS为增韧剂，使得再生高抗冲聚苯乙烯和再生ABS在增强剂、增韧剂、相容剂和润滑剂的协同作用下共混制成再生聚苯乙烯合金，所制成的聚苯乙烯合金具有优异的拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度，能够满足电子电器产品外壳和/或包装材料领域的使用要求。
另外，本发明提供的再生聚苯乙烯合金材料，为废旧电视机外壳和废旧ABS复合塑料的回收利用提供了一种新途径，能够有效变废为宝，减少环境污染，提高能源利用率。
在本发明的一种优选实施方式中，纳米二氧化钛/石墨烯复合粉体按照如下步骤制备得到：
(w)将石墨烯分散在乙醇溶液中，将纳米二氧化钛加入石墨烯的乙醇溶液中，超声，使得纳米二氧化钛均匀分散于石墨烯片层中，得到纳米二氧化钛/石墨烯的乙醇溶液；
(t)将氨基硅烷偶联剂溶解于乙醇中，得到氨基硅烷偶联剂的乙醇溶液，将氨基硅烷偶联剂的乙醇溶液加入到纳米二氧化钛/石墨烯的乙醇溶液中，超声，得到经过氨基硅烷偶联剂表面改性的纳米二氧化钛/石墨烯浆液；将浆液过滤、洗涤和干燥，得到改性纳米二氧化钛/石墨烯复合粉体。
在本发明的该优选实施方式中，所使用的石墨烯为层数为2-7的石墨烯。
在本发明的该优选实施方式中，在步骤(w)中，在超声作用下，纳米二氧化钛与石墨烯均匀分散，纳米二氧化钛均匀分散于石墨烯的片层中，从而有效避免了石墨烯和纳米二氧化钛团聚现象的出现。
在本发明的该优选实施方式中，在步骤(t)中，采用氨基硅烷偶联剂对纳米二氧化钛/石墨烯进行改性，得到改性纳米二氧化钛/石墨烯复合粉体，以提高纳米二氧化钛/石墨烯复合粉体与再生HIPS及再生ABS共混相容性，从而使得制成的再生聚苯乙烯合金材料具有优异的力学性能。
在本发明的进一步优选实施方式中，氨基硅烷偶联剂选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、苯氨基甲基三乙氧基硅烷或苯氨基甲基三甲氧基硅烷中的至少一种。
在本发明的进一步优选实施方式中，纳米二氧化钛和石墨烯的质量比为(1-2)：(2-4)，优选为1:2。
在本发明的典型但非限制性的实施方式中，纳米二氧化钛和石墨烯的质量比如为1:2、1:2.5、1:3、1:3.5、1:4、1.5:2、1.5:2.5、1.5:4、2:1、2:1.5或2:2.5。
在本发明的该优选实施方式中，通过选用质量比为(1-2)：(1-4)的纳米二氧化钛和石墨烯，使得两者能够更好的互为分散介质，使得两者能够更加均匀稳定分散，尤其是当纳米二氧化钛和石墨烯的质量比为1:2时，所制成的改性纳米二氧化钛/石墨烯在共混时的分散性能更好。
在本发明的一种优选实施方式中，再生HIPS按照如下步骤制备得到：
(a)将废旧电视机外壳进行清洗，干燥后，采用X射线荧光光谱分析废旧电视机外壳中有毒有害物质含量，筛选出符合环保要求的废旧电视机外壳；
(b)将符合环保要求的废旧电视机外壳进行破碎和粉碎，将金属和杂质成分去除，熔融造粒，得到再生高抗冲聚苯乙烯。
在本发明的该优选实施方式中，在步骤(a)中，采用X射线荧光光谱仪，分析废旧电视机外壳中的重金属及有毒有害添加剂含量，若废旧电视机外壳中的重金属含量或有毒有害物质超过相应指标，则废旧电视机外壳直接焚烧处理，若废旧电视机外壳中的重金属含量或有毒有害物质低于相应指标，则属于符合环保要求的废旧电视机外壳。
在本发明的该优选实施方式中，在步骤(b)中，将符合环保要求的废旧电视机外壳进行破碎和粉碎，破碎成片状塑料，然后将里面的金属和有害成分去除后再进行熔融造粒，以保证得到的再生高抗冲聚苯乙烯中有效成分含量。
在本发明的一种优选实施方式中，再生ABS的制备方法，包括如下步骤：
(s)将ABS复合废旧塑料清洗干燥后，进行破碎，并加入溶剂，使得ABS复合废旧塑料溶解，得到ABS复合废旧塑料溶液，过滤，将滤渣去除，得到再生ABS溶液；
(m)将再生ABS溶液中加入反沉淀剂，搅拌、静置、水洗，烘干，得到再生ABS。
由于废旧ABS复合塑料通常采用高温注塑成型工艺，结合相当紧密，难以用人工分拣、水力浮选等物理方法分离，因此，在本发明的该优选实施方式中，将废旧ABS复合塑料溶解后进行回收，以减少再生ABS中杂质的含量，进一步保证再生聚苯乙烯合金材料的性能稳定性。
在本发明的进一步优选实施方式中，在步骤(s)中，溶剂选自甲苯、四氢呋喃、N-N二甲基甲酰胺、N,N二甲基乙酰胺、N,N二乙基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或N-丙基吡咯烷酮中的至少一种；
选用上述物质作为溶剂，以使得ABS复合废旧塑料中的ABS成分全部溶解于溶剂中，从而将ABS与其它复合材料分离。
在本发明的更进一步优选实施方式中，溶剂为N-N二甲基甲酰胺，其对ABS的溶解速度更快，更能有效提高再生ABS的制备效率。
在本发明的进一步优选实施方式中，在步骤(m)中，反沉淀剂选自水、甲醇或乙醇中的至少一种。
在本发明的该优选实施方式中，通过在再生ABS溶解中加入反沉淀剂，使得ABS颗粒从ABS溶剂中析出，再依次经过水洗和烘干，得到再生ABS。
在本发明的进一步优选实施方式中，反沉淀剂为乙醇时，其再生ABS析出更快，更能够提高再生ABS的制备效率。
在本发明的一种优选实施方式中，相容剂为ABS-g-MAH和PS-g-MAH的混合物，且两者的质量比为(2-3)：(3-4)，优选为1:2。
为了增强再生ABS和再生HIPS的相容性，选用ABS-g-MAH和PS-g-MAH的混合物作为相容剂，能够显著提高再生ABS和再生HIPS的共混相容性，从而得到性能优异的再生聚苯乙烯合金材料。
在本发明的典型但非限制性的实施方式中，ABS-g-MAH与PS-g-MAH的质量比如为2:3、2:3.5、2:4、2.5:3、2.5:3.5、2.5:4、3:3、3:3.5、3:4。
当ABS-g-MAH与PS-g-MAH的质量比为1:2时，所制成的再生聚苯乙烯合金材料的综合性能更优异。
在本发明的进一步优选实施方式中，ABS-g-MAH和PS-g-MAH的接枝率均为5-20％，优选为10-15％。
当ABS-g-MAH和PS-g-MAH的接枝率影响ABS-g-MAH和PS-g-MAH作为相容剂时的相容性。当ABS-g-MAH和PS-g-MAH的接枝率均为5-20％，再生HIPS和再生ABS的相容性较好，制成的再生聚苯乙烯合金材料的力学性能优异，而当ABS-g-MAH或PS-g-MAH的接枝率低于5％时，再生HIPS和再生ABS的相容性较差，制成的再生聚苯乙烯合金材料的力学性能较差。
在本发明的典型但非限制性的实施方式中，ABS-g-MAH和PS-g-MAH的接枝率如为5％、5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％、8％、8.5％、9％、9.5％、10％、10.5％、11％、11.5％、12％、12.5％、13％、13.5％、14％、14.5％、15％、15.5％、16％、16.5％、17％、17.5％、18％、18.5％、19％、19.5％或20％。
在本发明的一种优选实施方式中，润滑剂选自乙撑双硬脂酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸钠、硬脂酸锌或有机硅油中的至少一种。
在本发明的该优选实施方式中，选用乙撑双硬脂酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸钠或硬脂酸锌做润滑剂时，还能够作为成核剂使用，从而使得生成的再生聚苯乙烯合金材料的综合性能更优。
在本发明的一种优选实施方式中，抗氧剂为受阻酚类、芳胺类、亚磷酸酯和含硫酯中的至少一种。
根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种再生聚苯乙烯合金材料的制备方法，包括如下步骤：
将再生高抗冲聚苯乙烯、再生ABS、NBR、SEBS、改性纳米二氧化钛/石墨烯复合粉体、相容剂、抗氧剂和润滑剂混合均匀，经熔融造粒，得到再生聚苯乙烯合金材料。
本发明提供的再生聚苯乙烯合金材料的制备方法，工艺简单，操作方便，适用于工业化大生产，提高生产效率。
在本发明的一种优选实施方式中，采用双螺杆挤出机进行熔融造粒。
在本发明的进一步优选实施方式中，双螺杆挤出机温度为：熔融段80-200℃，混合段：180-240℃，模头温度200-240℃。
在本发明的该优选实施方式中，熔融段的典型但非限制性的温度如为80、85、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、185、190、195或200℃；混合段的典型但非限制性的温度如为180、185、190、195、200、205、210、215、220、225、230、235或240℃，模头温度如为200、205、210、215、220、225、230、235或240℃。
根据本发明的第三个方面，本发明提供了再生聚苯乙烯合金材料在电子电气产品外壳和/或包装材料中的应用。
本发明提供的聚苯乙烯合金具有优异的拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度，能够满足电子电器产品外壳和/或包装材料领域的使用要求。
下面结合实施例和对比例对本发明提供的技术方案做进一步的描述。
实施例1
本实施例提供了一种再生聚苯乙烯合金材料，由按质量份数计的如下组分制备而成：
再生高抗冲聚苯乙烯50份，再生ABS 20份，NBR 5份，SEBS10份，改性纳米二氧化钛/石墨烯复合粉体2份，相容剂10份，抗氧剂1份和润滑剂2份；其中，相容剂为接枝率为5％的ABS-g-MAH和接枝率为20％的PS-g-MAH的混合物，且两者的质量比为2:3，抗氧剂为亚磷酸酯，润滑剂为硬脂酸锌；改性纳米二氧化钛/石墨烯复合粉体按照如下步骤制备得到：
(w)将片层为2的石墨烯分散在乙醇溶液中，将纳米二氧化钛加入石墨烯的乙醇溶液中，超声60min，使得纳米二氧化钛均匀分散于石墨烯片层中，得到纳米二氧化钛/石墨烯的乙醇溶液，其中纳米二氧化钛与石墨烯的质量比为1:2；
(t)将γ-氨丙基三乙氧基硅烷溶解于乙醇中，得到γ-氨丙基三乙氧基硅烷的乙醇溶液，然后将γ-氨丙基三乙氧基硅烷的乙醇溶液加入到纳米二氧化钛/石墨烯的乙醇溶液中，超声30min，得到经过γ-氨丙基三乙氧基硅烷表面改性的纳米二氧化钛/石墨烯浆液，将浆液过滤、洗涤和干燥，得到改性纳米二氧化钛/石墨烯复合粉体；
再生高抗冲聚苯乙烯按照如下步骤制备得到：
(a)将废旧电视机外壳进行清洗，干燥后，采用X射线荧光光谱仪，分析废旧电视机外壳中的重金属及有毒有害添加剂含量，若废旧电视机外壳中的重金属含量或有毒有害物质超过相应指标，则废旧电视机外壳直接焚烧处理，若废旧电视机外壳中的重金属含量或有毒有害物质低于相应指标，则属于符合环保要求的废旧电视机外壳，继续进行回收；
(b)将符合环保要求的废旧电视机外壳进行破碎和粉碎，破碎成片状塑料，然后将金属和有害成分去除，再进行熔融造粒，得到再生高抗冲聚苯乙烯；
再生ABS按照如下步骤制备得到：
(s)将ABS复合废旧塑料清洗干燥后，进行破碎，并加入N-N二甲基甲酰胺，使得ABS复合废旧塑料溶解，得到ABS复合废旧塑料溶液，过滤，将滤渣去除，得到再生ABS溶液；
(m)将再生ABS溶液中加入乙醇，搅拌、静置、水洗，烘干，得到再生ABS。
实施例2
本实施例提供了一种再生聚苯乙烯合金材料，由按质量份数计的如下组分制备而成：
再生高抗冲聚苯乙烯70份，再生ABS 10份，NBR 5份，SEBS5份，改性纳米二氧化钛/石墨烯复合粉体4份，相容剂4份，抗氧剂1份和润滑剂1份；其中，相容剂为接枝率为15％的ABS-g-MAH和接枝率为10％的PS-g-MAH的混合物，且两者的质量比为1:1，抗氧剂为亚磷酸酯，润滑剂为硬脂酸锌，改性纳米二氧化钛/石墨烯复合粉体、再生高抗冲聚苯乙烯和再生ABS均与实施例1采用的组分相同。
实施例3
本实施例提供了一种再生聚苯乙烯合金材料，由按质量份数计的如下组分制备而成：
再生高抗冲聚苯乙烯55份，再生ABS 18份，NBR 8份，SEBS5份，改性纳米二氧化钛/石墨烯复合粉体5份，相容剂5份，抗氧剂3份和润滑剂2份；其中，相容剂为接枝率为15％的ABS-g-MAH和接枝率为10％的PS-g-MAH的混合物，且两者的质量比为1:2。
实施例4
本实施例提供了一种再生聚苯乙烯合金材料，由按质量份数计的如下组分制备而成：
再生高抗冲聚苯乙烯65份，再生ABS 12份，NBR 7份，SEBS6份，改性纳米二氧化钛/石墨烯复合粉体3份，相容剂3份，抗氧剂2份和润滑剂2份；其中，相容剂为接枝率为15％的ABS-g-MAH和接枝率为15％的PS-g-MAH的混合物，且两者的质量比为1:2。
实施例5
本实施例提供了一种再生聚苯乙烯合金材料，由按质量份数计的如下组分制备而成：
再生高抗冲聚苯乙烯60份，再生ABS 15份，NBR 7份，SEBS8份，改性纳米二氧化钛/石墨烯复合粉体3份，相容剂3份，抗氧剂2份和润滑剂2份；其中，相容剂为接枝率为15％的ABS-g-MAH和接枝率为15％的PS-g-MAH的混合物，且两者的质量比为1:2。
实施例6
本实施例提供了一种再生聚苯乙烯合金材料，本实施例的与实施例5的不同之处在于，相容剂为接枝率为15％的PS-g-MAH。
实施例7
本实施例提供了一种再生聚苯乙烯合金材料，本实施例的与实施例5的不同之处在于，相容剂为接枝率为15％的ABS-g-MAH。
实施例8
本实施例提供了一种再生聚苯乙烯合金材料，本实施例的与实施例5的不同之处在于，相容剂为接枝率为15％的ABS-g-MAH和接枝率为15％的PS-g-MAH，但两者的质量比为2:1。
实施例9
本实施例提供了一种再生聚苯乙烯合金材料，本实施例的与实施例5的不同之处在于，相容剂为接枝率为2％的ABS-g-MAH和接枝率为1％的PS-g-MAH。
实施例10
本实施例提供了一种再生聚苯乙烯合金材料，本实施例的与实施例5的不同之处在于，改性纳米二氧化钛/石墨烯复合粉体中，纳米二氧化钛与石墨烯的质量比为2:1。
实施例11
本实施例提供了一种再生聚苯乙烯合金材料，本实施例的与实施例5的不同之处在于，改性纳米二氧化钛/石墨烯复合粉体中，纳米二氧化钛与石墨烯的质量比为1:10。
实施例12
本实施例提供了一种再生聚苯乙烯合金材料，本实施例的与实施例5的不同之处在于，再生ABS由ABS复合废旧塑料清洗干燥后，进行破碎，去除金属及杂质后直接熔融造粒得到。
实施例13
本实施例提供了上述再生聚苯乙烯合金材料的制备方法，包括如下步骤：将再生高抗冲聚苯乙烯、再生ABS、NBR、SEBS、改性纳米二氧化钛/石墨烯复合粉体、相容剂、抗氧剂和润滑剂混合均匀，经双螺杆挤出机进行熔融造粒，即得到再生聚苯乙烯合金材料，其中双螺杆挤出机温度为：熔融段160℃，混合段：220℃，模头温度200℃。对比例1
本对比例提供了一种再生聚苯乙烯合金材料的制备方法，本对比例与实施例5的区别在于，采用石墨烯代替改性纳米二氧化钛/石墨烯复合粉体，其中石墨烯经过γ-氨丙基三乙氧基硅烷进行表面改性。
对比例2
本对比例提供了一种再生聚苯乙烯合金材料的制备方法，本对比例与实施例5的区别在于，采用纳米二氧化钛代替改性纳米二氧化钛/石墨烯复合粉体，其中纳米二氧化钛经过γ-氨丙基三乙氧基硅烷进行表面改性。
对比例3
本对比例提供了一种再生聚苯乙烯合金材料的制备方法，本对比例与实施例5的区别在于，采用1份纳米二氧化钛和2份石墨烯代替改性纳米二氧化钛/石墨烯复合粉体，其中，纳米二氧化钛和石墨烯均分别经过γ-氨丙基三乙氧基硅烷进行表面改性。
对比例4
本对比例提供了一种再生聚苯乙烯合金材料的制备方法，本对比例与实施例5的区别在于，未加入NBR。
对比例5
本对比例提供了一种再生聚苯乙烯合金材料的制备方法，本对比例与实施例5的区别在于，未加入SEBS。
上述对比例1-5提供的再生聚苯乙烯合金材料的制备方法与实施例5相同，在此不再赘述。
实验例
将实施例1-12和对比例1-5提供的再生聚苯乙烯合金材料进行拉伸强度、伸长率、缺口冲击强度和外观测试，测试结果下表1所示，其中材料按照ASTMD368标准测试拉伸强度，拉伸速度为50mm/min，按照ASTM D256标准测试悬臂梁缺口冲击强度，计算5次测试结果的平均值以得到最后的测试结果，外观检验采用点胶口注塑100mm×100mm×2mm的样品进行外观观察表面及端面情况，分别好、正常和差三个等级。
表1再生聚苯乙烯合金材料力学性能数据表
从实施例1-5与对比例1-3的对比可以看出，本发明提供的再生聚苯乙烯合金材料通过以改性纳米二氧化钛/石墨烯复合粉体作为增强剂，拉伸强度和缺口冲击强度均显著高于单独以改性纳米二氧化钛或改性石墨烯为增强剂的再生聚苯乙烯合金材料，这说明改性纳米二氧化钛/石墨烯复合粉体中，纳米二氧化钛和石墨烯发生了协同作用，使得再生聚苯乙烯合金材料的力学性能显著增强。
从实施例1-5与对比例4-5的对比可以看出，本发明提供的再生聚苯乙烯合金材料通过以NBR和SEBS协同作为增韧剂，使得拉伸强度、伸长率和缺口冲击强度均显著高于单独采用NBR和SEBS作为增韧剂所制成的再生聚苯乙烯合金材料。
通过实施例1-5与实施例6-9的对比可以看出，本发明提供的再生聚苯乙烯合金材料以ABS-g-MAH和PS-g-MAH的混合物作为形容剂，两者的接枝率均为5％-20％，且质量比为(2-3)：(3-4)时，制成的再生聚苯乙烯合金材料的拉伸强度、伸长率和缺口冲击强度均显著高于单独采用单一相容剂的相容效果。
通过实施例1-5与实施例10-11的对比可以看出，纳米二氧化钛/石墨烯复合粉体中，纳米二氧钛和石墨烯的质量比为(1-2)：(2-4)时，制成的再生聚苯乙烯合金材料的综合力学性能更优异。
通过实施例1-5与实施例12的对比可以看出，采用溶解、反沉淀制备得到的再生ABS作为原料制备得到的再生聚苯乙烯合金材料的拉伸强度、伸长率和缺口冲击强度均更加优异，这说明采用溶解、反沉淀制备得到的再生ABS的纯度更高，回收利用性能更好。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种再生聚苯乙烯合金材料，其特征在于，包括按质量份数计的如下组分：
再生高抗冲聚苯乙烯50-70份、再生ABS 10-20份、NBR 5-10份、SEBS 5-10份、改性纳米二氧化钛/石墨烯复合粉体2-5份、相容剂1-10份、抗氧剂1-5份和润滑剂1-5份；其中，再生聚苯乙烯由废旧电视机外壳回收得到；再生ABS由ABS复合废旧塑料回收得到。
2.根据权利要求1所述的再生聚苯乙烯合金材料，其特征在于，纳米二氧化钛/石墨烯复合粉体按照如下步骤制备得到：
(w)将石墨烯分散在乙醇溶液中，将纳米二氧化钛加入石墨烯的乙醇溶液中，超声，使得纳米二氧化钛均匀分散于石墨烯片层中，得到纳米二氧化钛/石墨烯的乙醇溶液；
(t)将氨基硅烷偶联剂溶解于乙醇中，得到氨基硅烷偶联剂的乙醇溶液，将氨基硅烷偶联剂的乙醇溶液加入到纳米二氧化钛/石墨烯的乙醇溶液中，超声，得到经过氨基硅烷偶联剂表面改性的纳米二氧化钛/石墨烯浆液；将浆液过滤、洗涤和干燥，得到改性纳米二氧化钛/石墨烯复合粉体；
优选地，纳米二氧钛和石墨烯的质量比为(1-2)：(2-4)，优选为1:2。
3.据权利要求1所述的再生聚苯乙烯合金材料，其特征在于，再生高抗冲聚苯乙烯按照如下步骤制备得到：
(a)将废旧电视机外壳进行清洗，干燥后，采用X射线荧光光谱分析废旧电视机外壳中有毒有害物质含量，筛选出符合环保要求的废旧电视机外壳；
(b)将符合环保要求的废旧电视机外壳进行破碎和粉碎，将金属和杂质成分去除，熔融造粒，得到再生高抗冲聚苯乙烯。
4.根据权利要求1所述的再生聚苯乙烯合金材料，其特征在于，所述再生ABS的制备方法，包括如下步骤：
(s)将ABS复合废旧塑料清洗干燥后，进行破碎，并加入溶剂，使得ABS复合废旧塑料溶解，得到ABS复合废旧塑料溶液，过滤，将滤渣去除，得到再生ABS溶液；
(m)将再生ABS溶液中加入反沉淀剂，搅拌、静置、水洗，烘干，得到再生ABS；
优选地，在步骤(s)中，溶剂选自甲苯、四氢呋喃、N-N二甲基甲酰胺、N,N二甲基乙酰胺、N,N二乙基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或N-丙基吡咯烷酮中的至少一种；
优选地，在步骤(m)中，反沉淀剂选自水、甲醇或乙醇中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的再生聚苯乙烯合金材料，其特征在于，相容剂为ABS-g-MAH和PS-g-MAH的混合物，且两者的质量比为(2-3)：(3-4)，优选为1:2。
6.根据权利要求5所述的再生聚苯乙烯合金材料，其特征在于，ABS-g-MAH和PS-g-MAH的接枝率均为5-20％，优选为10-15％。
7.根据权利要求1-6任一项所述的再生聚苯乙烯合金材料，其特征在于，润滑剂选自乙撑双硬脂酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸钠、硬脂酸锌或有机硅油中的至少一种。
8.根据权利要求1-6任一项所述的再生聚苯乙烯合金材料，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类、芳胺类、亚磷酸酯和含硫酯中的至少一种。
9.根据权利要求1-8任一项所述的再生聚苯乙烯合金材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将再生高抗冲聚苯乙烯、再生ABS、NBR、SEBS、改性纳米二氧化钛/石墨烯复合粉体、相容剂、抗氧剂和润滑剂混合均匀，经熔融造粒，得到再生聚苯乙烯合金材料；
优选地，采用双螺杆挤出机进行熔融造粒；
优选地，双螺杆挤出机温度为：熔融段80-200℃，混合段：180-240℃，模头温度200-240℃。
10.根据权利要求1-8任一项所述的再生聚苯乙烯合金材料在电子电器产品外壳和/或包装材料中的应用。
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