CN110511332A - 一种废弃abs塑料的回收工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种废弃ABS塑料的回收工艺，具体回收过程如下：将废弃的ABS塑料分别经过酸和碱处理后得到二次处理产物，将二次处理产物和丁腈橡胶同时加入丁酮中搅拌溶解，然后向其中加入过氧化苯甲酰，升温至95‑100℃，然后向其中加入丙烯酸六氟丁酯和硅烷化处理剂，恒温反应1‑2h后升温至120‑125℃回流反应4‑5h，然后进行减压蒸馏除去其中的丙酮溶液和未反应完全的丙烯酸六氟丁酯，得到改性ABS。本发明制备的硅烷化处理剂中两端均含有不饱和键，能够同时进行聚合反应，提高了聚合物的聚合程度，进而提高了聚合物的性能。

Description

一种废弃ABS塑料的回收工艺
技术领域
本发明属于塑料回收领域，涉及一种废弃ABS塑料的回收工艺。
背景技术
ABS塑料质轻，无毒，具有良好的成型加工性，制品表面光洁度高，且具有良好的涂装性和染色性，被广泛应用于电镀加工，但是ABS塑料由于其中含有不饱和键，在紫外线的长期照射下容易生成自由基，进而被老化，使得塑料的性能降低，现有的ABS电镀塑料由于表面含有电镀有金属，不利于回收，并且废弃的ABS塑料的性能较差，通常是直接将塑料处理废弃，但是直接废弃的塑料不利于环保和节约资源。
发明内容
本发明的目的在于提供一种废弃ABS塑料的回收工艺，将废弃的ABS塑料通过酸碱处理后去除表面的金属镀层和内部添加的增强剂，然后通过自由基聚合改性，进而使得丁腈橡胶、硅烷化处理剂和丙烯酸六氟丁酯引入产物中，使得产物具有较高的韧性和抗老化性能，并且由于丁腈橡胶的耐低温性能较低，通过引入硅氧烷键，进而提高了产物的耐高低温性能，进而实现了老化后的ABS塑料的回收利用，并且由于ABS塑料中的增强剂经过预处理，使得ABS在与丁腈橡胶和丙烯酸六氟丁酯反应时能够提供更多的作用位点，实现三者更好的聚合。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种废弃ABS塑料的回收工艺，具体回收过程如下：
第一步，将废弃的ABS塑料加热至220-225℃熔化，然后向其中加入质量浓度为30％的盐酸溶液，搅拌混合均匀后回流搅拌40-50min，然后冷却至室温，然后进行过滤，将滤渣烘干，得到一次处理产物；其中废弃的ABS塑料和质量浓度为30％的盐酸溶液按照质量比为1：3.5-3.7的比例混合；由于ABS表面的电镀金属材料通过与氯化氢反应，能够形成易溶解的金属离子，并且塑料中添加有金属类的增强剂，通过加热至220-225℃后，塑料熔化，而此时向其中加入的盐酸溶液在高温下形成氯化氢气体，混合在熔融的塑料中，能够与塑料中的金属物质进行反应，进而使得其中的金属离子溶解在盐酸溶液中，而其中的水蒸气则通过回流留在反应容器中，经过过滤实现ABS中重金属离子的处理；
第二步，将一次处理产物加热至220-225℃熔化，然后向其中加入质量浓度为20％的氢氧化钠溶液，搅拌回流反应20-30min，然后冷却至室温，接着将产物进行蒸发除去其中溶剂水，然后将固体加入丙酮中，升温至80-85℃搅拌溶解，然后将溶解后的产物进行过滤，除去其中未溶解的杂质，并将滤液进行蒸发除去溶剂丙酮得到二次处理产物；其中一次处理产物与质量浓度为20％的氢氧化钠溶液之间以质量比为1：2.8-2.9的比例混合；由于ABS塑料中添加有滑石粉等增强剂，其中含有的硅酸钠能够与氢氧化钠反应溶解，同时其中接枝在ABS上的重金属离子能够与氢氧化钠进行沉淀反应，然后过滤后的固体物质中含有ABS塑料和沉淀物，由于ABS塑料易溶于丙酮溶液，而氢氧化钠灯重金属沉淀物质则不溶于丙酮，通过与丙酮混合后进行过滤，得到较为纯净的ABS溶液，然后进行蒸发处理，得到ABS；
第三步，将二次处理产物和丁腈橡胶同时加入丁酮中搅拌溶解，然后向其中加入过氧化苯甲酰，升温至95-100℃，然后向其中加入丙烯酸六氟丁酯和硅烷化处理剂，恒温反应1-2h后升温至120-125℃回流反应4-5h，然后进行减压蒸馏除去其中的丙酮溶液和未反应完全的丙烯酸六氟丁酯，得到改性ABS；其中二次处理产物、丁腈橡胶、丙烯酸六氟丁酯、硅烷化处理剂和过氧化苯甲酰按照质量比为1：0.73-0.75：0.16-0.18：0.21-0.22：0.31-0.33的比例混合，同时由于ABS塑料虽然氧化，但是其中仍有部分基团没有被完全氧化，在过氧化苯甲酰的作用下生成自由基，并且丁腈橡胶和丙烯酸六氟丁酯在过氧化苯甲酰的作用下也生成自由基，进而使得丁腈橡胶、ABS塑料、丙烯酸六氟丁酯和硅烷化处理剂之间进行自由基聚合，进而使得丁腈橡胶、硅烷化处理剂和丙烯酸六氟丁酯引入产物中，使得产物具有较高的韧性和抗老化性能，并且由于丁腈橡胶的耐低温性能较低，通过引入硅氧烷键，进而提高了产物的耐高低温性能，进而实现了老化后的ABS塑料的回收利用，并且由于ABS塑料中的增强剂经过预处理，使得ABS在与丁腈橡胶和丙烯酸六氟丁酯反应时能够提供更多的作用位点，实现三者更好的聚合，并且硅烷化处理剂中两端均含有不饱和键，能够同时进行聚合反应，提高了聚合物的聚合程度，进而提高了聚合物的性能；
硅烷化处理剂的具体制备过程如下：将1,5-己二烯-3,4-二醇、纳米二氧化硅和氢氧化钠同时加入反应容器中，并向反应容器中加入水，升温至200-220℃回流反应15-16h，然后将产物进行减压蒸馏，除去其中的溶剂水，同时将蒸发后得到的固体产物加入丙酮溶液中搅拌混合3-5min，然后进行过滤，除去滤渣后将滤液蒸发，得到硅烷化处理剂；其中1,5-己二烯-3,4-二醇、纳米二氧化硅和氢氧化钠按照物质的量之比为3：1：2的比例混合，由于二氧化硅能够与1,5-己二烯-3,4-二醇中的邻二羟基进行反应，生成硅氧烷键，进而使得1,5-己二烯-3,4-二醇之间通过硅氧烷键连接，使得制备的硅烷化处理剂中不仅含有硅氧烷键，同时含有多个烯烃基团，能够进行自由基反应。
本发明的有益效果：
1、本发明将废弃的ABS塑料通过酸碱处理后去除表面的金属镀层和内部添加的增强剂，然后通过自由基聚合改性，进而使得丁腈橡胶、硅烷化处理剂和丙烯酸六氟丁酯引入产物中，使得产物具有较高的韧性和抗老化性能，并且由于丁腈橡胶的耐低温性能较低，通过引入硅氧烷键，进而提高了产物的耐高低温性能，进而实现了老化后的ABS塑料的回收利用，并且由于ABS塑料中的增强剂经过预处理，使得ABS在与丁腈橡胶和丙烯酸六氟丁酯反应时能够提供更多的作用位点，实现三者更好的聚合，进而实现了ABS塑料的充分回收利用，进而解决了现有的ABS电镀塑料由于表面含有电镀有金属，不利于回收，并且废弃的ABS塑料的性能较差，通常是直接将塑料处理废弃，但是直接废弃的塑料不利于环保和节约资源的问题。
2、本发明制备的硅烷化处理剂中两端均含有不饱和键，能够同时进行聚合反应，提高了聚合物的聚合程度，进而提高了聚合物的性能。
具体实施方式
实施例1：
硅烷化处理剂的具体制备过程如下：将1,5-己二烯-3,4-二醇、纳米二氧化硅和氢氧化钠按照物质的量之比为3：1：2的比例混合同时加入反应容器中，并向反应容器中加入水，升温至200-220℃回流反应15-16h，然后将产物进行减压蒸馏，除去其中的溶剂水，同时将蒸发后得到的固体产物加入丙酮溶液中搅拌混合3-5min，然后进行过滤，除去滤渣后将滤液蒸发，得到硅烷化处理剂。
实施例2：
一种废弃ABS塑料的回收工艺，具体回收过程如下：
第一步，将1kg废弃的ABS塑料加热至220-225℃熔化，然后向其中加入3.5kg质量浓度为30％的盐酸溶液，搅拌混合均匀后回流搅拌40-50min，然后冷却至室温，然后进行过滤，将滤渣烘干，得到一次处理产物；
第二步，将1kg一次处理产物加热至220-225℃熔化，然后向其中加入2.8kg质量浓度为20％的氢氧化钠溶液，搅拌回流反应20-30min，然后冷却至室温，接着将产物进行蒸发除去其中溶剂水，然后将固体加入丙酮中，升温至80-85℃搅拌溶解，然后将溶解后的产物进行过滤，除去其中未溶解的杂质，并将滤液进行蒸发除去溶剂丙酮得到二次处理产物；
第三步，将1kg二次处理产物和0.73kg丁腈橡胶同时加入15L丁酮中搅拌溶解，然后向其中加入0.31kg过氧化苯甲酰，升温至95-100℃，然后向其中加入0.16kg丙烯酸六氟丁酯和0.21kg实施例1中制备的硅烷化处理剂，恒温反应1-2h后升温至120-125℃回流反应4-5h，然后进行减压蒸馏除去其中的丙酮溶液和未反应完全的丙烯酸六氟丁酯，得到改性ABS。
实施例3：
一种废弃ABS塑料的回收工艺，具体回收过程如下：
第一步，将1kg废弃的ABS塑料加热至220-225℃熔化，然后向其中加入3.5kg质量浓度为30％的盐酸溶液，搅拌混合均匀后回流搅拌40-50min，然后冷却至室温，然后进行过滤，将滤渣烘干，得到一次处理产物；
第二步，将1kg一次处理产物加热至220-225℃熔化，然后向其中加入2.8kg质量浓度为20％的氢氧化钠溶液，搅拌回流反应20-30min，然后冷却至室温，接着将产物进行蒸发除去其中溶剂水，然后将固体加入丙酮中，升温至80-85℃搅拌溶解，然后将溶解后的产物进行过滤，除去其中未溶解的杂质，并将滤液进行蒸发除去溶剂丙酮得到二次处理产物；
第三步，将1kg二次处理产物和0.73kg丁腈橡胶同时加入15L丁酮中搅拌溶解，然后向其中加入0.31kg过氧化苯甲酰，升温至95-100℃，然后向其中加入0.16kg丙烯酸六氟丁酯和0.21kg乙烯基三甲氧基硅烷，恒温反应1-2h后升温至120-125℃回流反应4-5h，然后进行减压蒸馏除去其中的丙酮溶液和未反应完全的丙烯酸六氟丁酯，得到改性ABS。
实施例4：
一种废弃ABS塑料的回收工艺，具体回收过程如下：
第一步，将1kg废弃的ABS塑料加热至220-225℃熔化，然后向其中加入3.5kg质量浓度为30％的盐酸溶液，搅拌混合均匀后回流搅拌40-50min，然后冷却至室温，然后进行过滤，将滤渣烘干，得到一次处理产物；
第二步，将1kg一次处理产物和0.73kg丁腈橡胶同时加入15L丁酮中搅拌溶解，然后向其中加入0.31kg过氧化苯甲酰，升温至95-100℃，然后向其中加入0.16kg丙烯酸六氟丁酯和0.21kg实施例1中制备的硅烷化处理剂，恒温反应1-2h后升温至120-125℃回流反应4-5h，然后进行减压蒸馏除去其中的丙酮溶液和未反应完全的丙烯酸六氟丁酯，得到改性ABS。
实施例5：
一种废弃ABS塑料的回收工艺，具体回收过程如下：
第一步，将废弃的ABS塑料加热至220-225℃熔化，然后向其中加入2.8kg质量浓度为20％的氢氧化钠溶液，搅拌回流反应20-30min，然后冷却至室温，接着将产物进行蒸发除去其中溶剂水，然后将固体加入丙酮中，升温至80-85℃搅拌溶解，然后将溶解后的产物进行过滤，除去其中未溶解的杂质，并将滤液进行蒸发除去溶剂丙酮得到二次处理产物；
第二步，将1kg二次处理产物和0.73kg丁腈橡胶同时加入15L丁酮中搅拌溶解，然后向其中加入0.31kg过氧化苯甲酰，升温至95-100℃，然后向其中加入0.16kg丙烯酸六氟丁酯和0.21kg实施例1中制备的硅烷化处理剂，恒温反应1-2h后升温至120-125℃回流反应4-5h，然后进行减压蒸馏除去其中的丙酮溶液和未反应完全的丙烯酸六氟丁酯，得到改性ABS。
实施例6：
一种废弃ABS塑料的回收工艺，具体回收过程如下：将1kg废弃的ABS塑料和0.73kg丁腈橡胶同时加入15L丁酮中搅拌混合均匀，然后向其中加入0.31kg过氧化苯甲酰，升温至95-100℃，然后向其中加入0.16kg丙烯酸六氟丁酯和0.21kg实施例1中制备的硅烷化处理剂，恒温反应1-2h后升温至120-125℃回流反应4-5h，然后进行减压蒸馏除去其中的丙酮溶液和未反应完全的丙烯酸六氟丁酯，得到改性ABS。
实施例7：
将实施例2-6中制备的改性ABS塑料按照GB9344-88标准，在温度为45℃，湿度大于95％，动态碳弧灯照射，降雨12min/h，按2天、5天和10天各取样进行性能测试，具体测试结果如表1所示：
表1实施例2-6中制备的改性ABS塑料在老化不同天数时出冲击强度测试结果
实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
0天 55.2 53.3 54.2 54.1 53.8
2天 54.9 52.9 52.1 52.3 51.6
5天 54.7 52.1 51.3 51.1 49.2
10天 54.2 51.6 49.5 49.8 46.5
由表1可知，实施例2中经过酸碱处理后再进行改性制备的改性ABS塑料具有较高的抗冲击性能，并且在与丁腈橡胶、丙烯酸六氟丁酯和硅烷化处理剂复合后具有较高的耐老化性能，在经过多天的老化处理后冲击强度仍然很高，由于ABS塑料虽然氧化，但是其中仍有部分基团没有被完全氧化，在过氧化苯甲酰的作用下生成自由基，并且丁腈橡胶和丙烯酸六氟丁酯在过氧化苯甲酰的作用下也生成自由基，进而使得丁腈橡胶、ABS塑料、丙烯酸六氟丁酯和硅烷化处理剂之间进行自由基聚合，进而使得丁腈橡胶、硅烷化处理剂和丙烯酸六氟丁酯引入产物中，使得产物具有较高的韧性和抗老化性能，并且由于丁腈橡胶的耐低温性能较低，通过引入硅氧烷键，进而提高了产物的耐高低温性能，进而实现了老化后的ABS塑料的回收利用，并且由于ABS塑料中的增强剂经过预处理，使得ABS在与丁腈橡胶和丙烯酸六氟丁酯反应时能够提供更多的作用位点，实现三者更好的聚合，并且硅烷化处理剂中两端均含有不饱和键，能够同时进行聚合反应，提高了聚合物的聚合程度，进而提高了聚合物的性能；而实施例3中由于使用的硅烷化处理剂被乙烯基三甲氧基硅烷替代，乙烯基三甲氧基硅烷中只含有一个不饱和键，降低了聚合物的聚合程度，进而降低了改性ABS塑料的抗冲击强度，同时实施例4、实施例5和实施例6中由于废弃的ABS塑料没有经过处理直接进行聚合改性，在塑料的表面复合有一层电镀材料，并且在塑料中复合后大量的增强剂，降低了聚合物的改性能力，进而使得制备的聚合物改性能力降低。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种废弃ABS塑料的回收工艺，其特征在于，具体回收过程如下：
第一步，将废弃的ABS塑料加热至220-225℃熔化，然后向其中加入质量浓度为30％的盐酸溶液，搅拌混合均匀后回流搅拌40-50min，然后冷却至室温，然后进行过滤，将滤渣烘干，得到一次处理产物；
第二步，将一次处理产物加热至220-225℃熔化，然后向其中加入质量浓度为20％的氢氧化钠溶液，搅拌回流反应20-30min，然后冷却至室温，接着将产物进行蒸发除去其中溶剂水，然后将固体加入丙酮中，升温至80-85℃搅拌溶解，然后将溶解后的产物进行过滤，除去其中未溶解的杂质，并将滤液进行蒸发除去溶剂丙酮得到二次处理产物；
第三步，将二次处理产物和丁腈橡胶同时加入丁酮中搅拌溶解，然后向其中加入过氧化苯甲酰，升温至95-100℃，然后向其中加入丙烯酸六氟丁酯和硅烷化处理剂，恒温反应1-2h后升温至120-125℃回流反应4-5h，然后进行减压蒸馏除去其中的丙酮溶液和未反应完全的丙烯酸六氟丁酯，得到改性ABS。
2.根据权利要求1所述的一种废弃ABS塑料的回收工艺，其特征在于，第一步中废弃的ABS塑料和质量浓度为30％的盐酸溶液按照质量比为1：3.5-3.7的比例混合。
3.根据权利要求1所述的一种废弃ABS塑料的回收工艺，其特征在于，第二步中一次处理产物与质量浓度为20％的氢氧化钠溶液之间以质量比为1：2.8-2.9的比例混合。
4.根据权利要求1所述的一种废弃ABS塑料的回收工艺，其特征在于，第三步中二次处理产物、丁腈橡胶、丙烯酸六氟丁酯、硅烷化处理剂和过氧化苯甲酰按照质量比为1：0.73-0.75：0.16-0.18：0.21-0.22：0.31-0.33的比例混合。
5.根据权利要求1所述的一种废弃ABS塑料的回收工艺，其特征在于，硅烷化处理剂的具体制备过程如下：将1,5-己二烯-3,4-二醇、纳米二氧化硅和氢氧化钠同时加入反应容器中，并向反应容器中加入水，升温至200-220℃回流反应15-16h，然后将产物进行减压蒸馏，除去其中的溶剂水，同时将蒸发后得到的固体产物加入丙酮溶液中搅拌混合3-5min，然后进行过滤，除去滤渣后将滤液蒸发，得到硅烷化处理剂。
6.根据权利要求5所述的一种废弃ABS塑料的回收工艺，其特征在于，1,5-己二烯-3,4-二醇、纳米二氧化硅和氢氧化钠按照物质的量之比为3：1：2的比例混合。
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