CN110819060B - 一种提高废旧abs塑料粘度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种提高废旧ABS塑料粘度的方法，向废旧ABS塑料中加入端羟基聚丁二烯(HTPB)和抗氧化剂，混合均匀后，将混合物置于转矩流变仪中混炼，得到改性后的ABS塑料。上述方案有益效果在于：通常情况下，废旧ABS回收熔融后，断链发生在丁二烯的部分，而本发明利用HTPB的端羟基将两截分子连接起来，增大了分子量，避免了由于分子量减小造成的质量降低，且ABS分子中原本就含有聚丁二烯，增加的部分对ABS塑料的性能完全没有副作用。本发明方法简单、效果显著，为废旧ABS塑料的回收再利用提供了新的方向，符合可持续发展的战略方针。

Description

一种提高废旧ABS塑料粘度的方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种提高废旧ABS塑料粘度的方法。
背景技术
近年来，随着经济的持续增长，人类开始使用有机合成高分子材料，高分子材料的应用极大丰富了人民的生活需求，对科学的发展起到了重大的推进作用。高性能的热塑性材料因质地轻，强度高的特点被广泛使用。ABS塑料有优良的机械性能，较好的耐热性和耐化学性。因此，ABS塑料可以当做工程塑料应用于各个领域，目前ABS塑料是应用最为广泛的工程塑料。然而，它也带来了许多环境问题。通常，废旧塑料的处理方法分为三种：燃烧，掩埋以及回收再利用。其中，燃烧法造成了空气污染，而掩埋法造成水污染，且缺乏填埋场而受到限制。显然回收再利用是最可行的方法。
然而回收废旧塑料的实际比例不到10%，这是因为回收后的废旧ABS塑料熔融过程中会发生断链、分子量降低，最主要的表现为熔体粘度下降，如果直接用于生产塑料制品，其产品的品质严重下降，因此如何利用回收废旧ABS塑料，已经成为重要的研究课题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高废旧ABS塑料粘度的方法，可以有效改善废旧ABS分子量降低问题，避免其粘度降低，也避免了回收再利用后ABS塑料产品的质量降低问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种提高废旧ABS塑料粘度的方法，向废旧ABS塑料中加入端羟基聚丁二烯和抗氧化剂，混合均匀后，将混合物置于转矩流变仪中混炼，得到改性后的ABS塑料。
上述方案有益效果在于：通常情况下，废旧ABS回收熔融后，断链发生在丁二烯的部分，而本发明利用端羟基聚丁二烯的端羟基将两截分子连接起来，增大了分子量，避免了由于分子量减小造成的质量降低，且ABS分子中原本就含有丁二烯，增加的部分对ABS塑料的性能完全没有副作用。本发明方法简单、效果显著，为废旧ABS塑料的回收再利用提供了新的方向，符合可持续发展的战略方针。
具体地，所述废旧ABS塑料和端羟基聚丁二烯在混合前都经过干燥处理：所述废旧ABS塑料是85℃干燥3h，端羟基聚丁二烯在105℃下真空干燥2h。所述端羟基聚丁二烯的用量为废旧ABS塑料质量的0.2～4.0%。
其中，抗氧化采用抗氧化剂1010，化学名为：四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯，是塑料行业常用的抗氧化剂。
所述混合物在转矩流变仪中，反应温度为210℃，转速30rpm，反应时间10min。所述混合物混炼完成后，破碎成粒料备用。
采用上述技术方案产生的有益效果在于：通过本发明所制备的方法，样品平衡扭矩和剪切粘度随着端羟基聚丁二烯（HTPB）量的增加而粘度增加，当投料比HTPB/ABS为1%所得到的样品其综合性能最优。
附图说明
图1为新ABS塑料和废旧ABS塑料的红外光谱图；
图2为废旧ABS塑料和实施例1～实施例3所得改性料的红外光谱图；
图3和图4为实施例5中不同HTPB用量所得改性料的扭矩图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明技术方案作进一步详述。
实施例1
对废旧ABS塑料粘度改性，具体操作如下：
a）将废旧ABS在85℃干燥3h，HTPB在105℃下抽真空干燥2h；
b）称取废旧ABS 50g，端羟基聚丁二烯（HTPB）0.5g，抗氧化剂0.1g；
c）将ABS与端羟基聚丁二烯（HTPB）均匀混合后加入转矩流变仪中，转速30rpm，温度210℃，反应10min后取出，粉碎得到改性料1。
实施例2
对废旧ABS塑料粘度改性，具体操作如下：
a）将废旧ABS在85℃干燥3h，HTPB在105℃下抽真空干燥2h；
b）称取废旧ABS 50g，端羟基聚丁二烯（HTPB）0.5g，抗氧化剂0.1g；
c）将ABS与端羟基聚丁二烯（HTPB）均匀混合后加入转矩流变仪中，转速30rpm，温度210℃，反应20min后取出，粉碎得到改性料2。
实施例3
对废旧ABS塑料粘度改性，具体操作如下：
a）将废旧ABS在85℃干燥3h，HTPB在105℃下抽真空干燥2h；
b）称取废旧ABS 50g，端羟基聚丁二烯（HTPB）0.5g，抗氧化剂0.1g；
c）将ABS与端羟基聚丁二烯（HTPB）均匀混合后加入转矩流变仪中，转速30rpm，温度210℃，反应30min后取出，粉碎得到改性料3。
实施例4
取新的ABS塑料、废旧ABS塑料、改性料1、改性料2、改性料3，并进行红外光谱分析，谱图如图1、2所示。
图1是新ABS和废旧ABS红外光谱图，经谱图分析，确定1,4-丁二烯中的碳碳双键被氧化成酸。
图2是废旧ABS和改性料1、2、3的红外光谱图，通过红外光谱的分析可以看出，经过HTPB改性后的ABS在3300s-1所出现的羟基峰逐渐减小，可以确定ABS中的羧基和HTPB中的羟基发生聚合反应，从而实现ABS的改性。
实施例5
采用与实施例1相同的方法改性废旧ABS塑料，改变HTPB用量，分别为0.1g、0.2g、0.3g、0.4g、0.5g、1g、1.5g、2g，其他条件不变。将所得改性料按照HTPB用量由小到大编号为1#～9#（其中1#为未改性料，实施例1中的改性料1为6#），并绘制所得改性料的扭矩图，见图3和4。
通过对图3和图4的分析可以得出ABS和HTPB反应的平衡扭矩，详见表1。
表1转矩流变仪的平衡扭矩
样品编号 1# 2# 3# 4# 5# 6# 7# 8# 9#
平衡扭矩 8.4 8.8 8.7 8.9 9.0 8.8 8.4 8.1 8.0
通过对表1可以看出，随着HTPB的增加，平衡扭矩的数值逐渐增大，第5组的平衡扭矩最大，可以反映出ABS与HTPB发生反应，使ABS的黏度增大，改性具有初期效果。但随着HTPB的加入，平衡扭矩逐渐减小，其平衡扭矩比不添加HTPB的ABS更低。在试验中，发现后几组的实验，特别是后两组的实验在反应结束打开混料腔时可以发现有液体生成。通过对实验的分析，分析平衡扭矩的减少是因为添加的HTPB量较多，HTPB提供的羟基已经和ABS中的羧基全部反应完毕，剩余的HTPB作为润滑剂，降低了平衡扭矩。特别是第九组，通过图4可以看出，第九组的扭矩始终比第一组未添加HTPB的扭矩低，可能是由于过量的HTPB大部分成为润滑剂。

Claims (5)

1.一种提高废旧ABS塑料粘度的方法，其特征在于：向废旧ABS塑料中加入端羟基聚丁二烯和抗氧化剂，混合均匀后，将混合物置于转矩流变仪中混炼，反应温度为210℃，转速30rpm，反应时间10min，得到改性后的ABS塑料。
2.根据权利要求1所述提高废旧ABS塑料粘度的方法，其特征在于：所述废旧ABS塑料和端羟基聚丁二烯在混合前都经过干燥处理。
3.根据权利要求1所述提高废旧ABS塑料粘度的方法，其特征在于：所述废旧ABS塑料是85℃干燥3h，端羟基聚丁二烯在105℃下真空干燥2h。
4.根据权利要求1所述提高废旧ABS塑料粘度的方法，其特征在于：所述端羟基聚丁二烯的用量为废旧ABS塑料质量的0.2～4.0％。
5.根据权利要求1所述提高废旧ABS塑料粘度的方法，其特征在于：所述混合物混炼完成后，破碎成粒料备用。
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