CN112341744B - 一种碳化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料及其制备方法和应用 - Google Patents

一种碳化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种碳化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料及其制备方法和应用，属于再生聚苯乙烯复合材料技术领域。复合材料包括回收聚苯乙烯为基材，分散在基材中的助剂，以及提高基材力学性能的辅料；助剂为改性的无机纳米粒子；辅料为GPPS新料、增韧剂、交联剂、抗氧剂和引发剂。制备方法为：将回收聚苯乙烯清洗和干燥，然后与助剂和辅料进行混合，加入到开炼机中混炼，破碎，注塑成型，即可。本发明的改性再生聚苯乙烯纳米复合材料相比于回收聚苯乙烯料的弯曲强度，拉伸强度，冲击强度和断裂伸长率均有提升，从而使得制得的改性再生聚苯乙烯纳米复合材料具有广泛的应用价值，可以用于包装、生活日用品、建筑、电子、家电等领域的应用。

Description

一种碳化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料及其制备方 法和应用
技术领域
本发明属于再生聚苯乙烯复合材料技术领域，具体涉及一种碳化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料及其制备方法和应用。
背景技术
聚苯乙烯是苯乙烯单体自由基缩聚反应合成，工业类型主要有高抗冲聚苯乙烯HIPS(High impact polystyrene)、通用聚苯乙烯GPPS(general purpose polystyrene)和间规聚苯乙烯SPS(Syndiotactic polystyrene)。通用型聚苯乙烯树脂属无定形高分子聚合物，聚苯乙烯大分子链的侧基为苯环，大体积侧基为苯环的无规排列决定了聚苯乙烯的物理化学性质，如质地透明、刚性大、玻璃化转变温度高、脆性等。间规聚苯乙烯为间同结构，采用茂金属催化剂生产，是近年来发展的聚苯乙烯新品种，产品韧性、光泽度、强度均兼顾，属于工程塑料。
2017年联合国网站发布《2017年全球电子废物检测报告》，报告阐述了2016年全球产生了4470万吨电子垃圾(电脑、电视机、空调、冰箱等)。预计2021年将上升到5220万吨。在废旧家电中高分子材料占质量的40％，其中PS、ABS、PP占主要部分。为了减少填埋和焚烧造成的资源浪费和二次污染，对回收高分子材料资源化处理再生利用，主要途径是：直接再生、改性再生、气化、油化。由于高分子在使用中长期氧化和紫外线辐射造成分子链断裂，直接再生产品力学性能较低。高分子材料气化、油化以高温回收单体、燃油等链段分子为主，对设备、工艺要求极高。因此，我们急需一种高效环保符合可持续发展观的方法来治理和回收聚苯乙烯材料。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种碳化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料及其制备方法和应用。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
1、一种碳化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料，包括以回收聚苯乙烯为基材，均匀分散在基材中的改性助剂，以及提高基材力学性能的辅料；
所述基材，改性助剂和辅料的重量比为70～80:4～16:15.1；
所述复合材料的抗冲击强度大于3kJ/m2，弯曲强度大于52MPa，拉伸强度大于26MPa，断裂伸长率大于3％；
所述改性助剂为改性的无机纳米粒子；
所述辅料为通用级聚苯乙烯(GPPS)新料、增韧剂、交联剂、抗氧剂和引发剂。
优选的，所述回收聚苯乙烯为回收的高抗冲聚苯乙烯。
其中，回收的高抗冲聚苯乙烯为电视机外壳HIPS，经过长期使用后，分子链不同程度的断裂，且在紫外线照射下变老化，使得回收聚苯乙烯硬而脆，且冲击性能差，韧性低。因此，加入增韧剂以提高回收聚苯乙烯的抗冲击性能。
优选的，所述改性的无机纳米粒子为改性碳纤维、改性纳米二氧化硅和改性滑石粉。
优选的，所述回收聚苯乙烯、改性纳米碳纤维、改性纳米二氧化硅、改性滑石粉、通用级聚苯乙烯新料、增韧剂、交联剂、抗氧剂和引发剂的重量比为70～80:2～6:0.5～2.5:1.5～7.5:5:8:1:0.1:1。
优选的，所述改性纳米碳纤维通过硝酸进行改性处理，所述改性纳米二氧化硅通过环己烷和硅烷进行改性处理，所述改性滑石粉通过钛酸酯进行表面活化处理。
优选的，所述改性纳米碳纤维通过硝酸进行改性处理的具体方法为：将碳纤维浸入浓硝酸中，在80℃条件下冷凝回流，取出碳纤维洗涤，干燥，即得改性纳米碳纤维。
更优选的，所述改性纳米碳纤维通过硝酸进行改性处理的具体方法为：将碳纤维浸入浓硝酸中，在80℃条件下冷凝回流4h，然后用去离子水将碳纤维洗涤干净，用大量无水乙醇脱去大部分水，在60℃烘箱中烘干8h。其中，浓硝酸和无水乙醇均进行回收再利用。
碳纤维表面活性基团少，直接与聚苯乙烯的界面结合性差，经过改性，可增加碳纤维表面的活性基团，从而提高与聚苯乙烯的界面结合性。
优选的，所述改性纳米二氧化硅通过环己烷和硅烷进行改性处理的具体方法为：将纳米二氧化硅，环己烷和KH-550按mL:g:g计为40:10:1进行混合，密封后在超声波恒温水浴槽中，30℃、40kHz分散10min，取出静止3h后，将全部浆液转移至离心机，4000r/min离心固液分层，弃去液体，将固体放置于电热鼓风干燥箱中，50℃干燥12h，将固体中环己烷全部蒸出，然后转移至球磨机中球磨成为70目粉末，即得改性纳米二氧化硅。
优选的，所述改性滑石粉通过钛酸酯进行表面活化处理的具体方法为：将无水乙醇和水按95:5的比例混合后，加入钛酸酯配制成质量分数1.6％的乳浊液，50℃水浴搅拌30min，加入滑石粉，80℃水浴搅拌20min后，经抽滤、无水乙醇洗涤，将混合物放入真空干燥箱中，60℃下干燥8h，球磨机研磨成70目粉末，即得改性滑石粉。
优选的，所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)，所述交联剂为过氧化二异丙苯(DCP)，所述抗氧剂为四丙酸季戊四醇酯(1010)，所述引发剂为矿物质油。
优选的，所述回收聚苯乙烯、改性纳米碳纤维、改性纳米二氧化硅、改性滑石粉、通用级聚苯乙烯新料、SBS、DCP、四丙酸季戊四醇酯和矿物质油的重量比为70:6:2.5:6:5:8:1:0.1:1。
2、上述碳化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：
将回收聚苯乙烯清洗和干燥，然后与改性助剂和辅料进行混合，得混合物；
将混合物加入到双辊开炼机中混炼，破碎，注塑成型，即得碳化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料。
优选的，所述碳化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：
按碳酸氢钠：二甲苯磺酸钠：氯化钙＝10:5:3的比例称取原料混合于烧杯中，并加入适量蒸馏水，不断搅拌使其完全溶解，得清洗液。将回收聚苯乙烯倒入清洗剂中，持续搅拌10min左右，在pH值下降至9时补加NaHCO3，洗涤后再用清水清洗10min。将清洗后聚苯乙烯经摇床分选，干燥，然后与改性纳米碳纤维、改性纳米二氧化硅、改性滑石粉、通用级聚苯乙烯新料、SBS、DCP、四丙酸季戊四醇酯和矿物质油进行混合；
将混合物高速搅拌后，加入到双辊开炼机中混炼，然后用锤击式破碎机破碎成片料，把片料用注塑机注塑成型，即得碳化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料。
3、上述碳化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料作为包装材料、生活日用品材料、建筑材料、电子材料或家电材料的应用。
本发明的有益效果在于：
1)本发明的碳化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料，以回收聚苯乙烯树脂为基材，以改性纳米碳纤维、改性纳米二氧化硅和改性滑石粉为改性助剂，适当加入辅料，通过混炼，注塑制成改性再生的聚苯乙烯纳米复合材料，其中，对碳纤维进行改性，使改性后的碳纤维表面活性基团增加，以提高与聚苯乙烯的界面结合性，从而提高碳化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料的力学性能，耐磨性能等，对滑石粉进行表面改性，使滑石粉具有超高的表面活性，以提高与聚苯乙烯基材的相容性，对二氧化硅进行表面改性处理，以增强原料表面活性，提高二氧化硅与聚苯乙烯的亲和力，从而提高改性再生聚苯乙烯复合材料的整体力学性能；
2)本发明的碳化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料的制备方法，操作简单，制成的碳化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料相比于回收聚苯乙烯料的弯曲强度提高了52.88％，拉伸强度提高了61.52％，冲击强度提高了83.51％，断裂伸长率提升168.34％，从而使得制得的碳化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料在包装、生活日用品、建筑、电子、家电等领域具有广泛的应用价值。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为改性前后碳纤维FT-IR图；
图2为改性前后纳米二氧化硅FT-IR图；
图3为本发明的碳化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料与废旧聚苯乙烯复合材料的FT-IR图；
图4为本发明的碳化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料与废旧聚苯乙烯复合材料的XRD图；
图5～图10为本发明的碳化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料的扫描电子显微镜(SEM)图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
实施例1
本实施例的碳化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将回收聚苯乙烯，用特制清洗液清洗，经摇床分选，干燥，即可；
S2、将270g碳纤维浸入500mL浓硝酸中，在80℃条件下冷凝回流4h，然后用去离子水将碳纤维洗涤干净，用大量无水乙醇脱去大部分水，在60℃烘箱中烘干8h，即得改性碳纤维；将50g纳米二氧化硅，200mL环己烷和5g KH-550进行混合，密封后在超声波恒温水浴槽中，30℃、40kHz分散10min，取出静止3h后，将全部浆液转移至离心机，4000r/min离心固液分层，弃去液体，将固体放置于电热鼓风干燥箱中，50℃干燥12h，将固体中的环己烷全部蒸出，然后转移至球磨机中球磨成为70目粉末，即得改性纳米二氧化硅；将95g无水乙醇和5g的水混合后，加入钛酸酯配制成质量分数1.6％的乳浊液，50℃水浴搅拌30min，加入70g的滑石粉，80℃水浴搅拌20min后，经抽滤、无水乙醇洗涤，将混合物放入真空干燥箱中，60℃下干燥8h，球磨机研磨成70目粉末，即得改性滑石粉；
S3、将处理后的回收聚苯乙烯塑料210g，与改性纳米碳纤维18g、改性纳米二氧化硅7.5g、改性滑石粉18g、通用级聚苯乙烯新料15g、SBS 24g、DCP 3g、1010 0.3g和矿物质油3g，进行混合；
S4、将混合物高速搅拌后，加入到预热10min的双辊开炼机中，前辊155℃后辊135℃，转速30r/min，混炼8min，然后用锤击式破碎机破碎成片料，把片料用注塑机按表1所示的工艺参数进行注塑成型，即得碳化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料。
表1注塑机工艺参数
实施例2
本实施例除了将回收聚苯乙烯塑料替换为240g，改性纳米碳纤维替换为6g，改性纳米二氧化硅替换为1.5g，改性滑石粉替换为4.5g以外，其余条件与实施例1均相同。
实施例3
本实施例除了将回收聚苯乙烯塑料替换为225g，改性纳米碳纤维替换为12g，改性滑石粉替换为13.5g以外，其余条件与实施例1均相同。
实施例4
本实施例除了将改性纳米二氧化硅替换为1.5g，改性滑石粉替换为22.5g以外，其余条件与实施例1均相同。
实施例5
本实施例除了将回收聚苯乙烯塑料替换为216g，改性纳米二氧化硅替换为6g，改性滑石粉替换为13.5g以外，其余条件与实施例1均相同。
检测与分析
1)结构表征分析
傅里叶红外光谱(FT-IR)检测与分析
将实施例1至实施例5制得的碳化硅增强改性再生聚苯乙烯塑料和回收的聚苯乙烯塑料样品，以及改性前后的碳纤维和改性前后的纳米二氧化硅制成粉末，混入适量的KBr粉末，并充分研磨成粉末状，用压片机压成薄片，放进傅里叶红外光谱仪(WQF-510A)中进行测试。技术参数为：波数范围400cm-1～4400cm-1、分辨率优于0.85cm-1、波数精度0.01cm-1、扫描速度0.2～2.5cm/s、信噪比优于15000:1，检测结果如图1～图3所示。
图1为改性前后碳纤维FT-IR的扫描图谱，图1中a为改性前的碳纤维，b为改性后的纳米碳纤维。从图1中分析可知，a和b在2220cm-1附近均表现出-C＝H伸缩振动的特征吸收峰。而经过液相氧化改性处理后，即图中b，在2900cm-1表现出-CH2伸缩振动的特征谱线的吸收峰增强，在1400cm-1附近产生-CH2弯曲振动特征吸收增强，从而证明了，液相氧化处理后，可在碳纤维表面引入-CH2。同时，图1中b在1620cm-1附近出现了-C＝N与-C＝C伸缩振动吸收峰，且在3410cm-1处体现出酚羟基特征强度比a增强。从而证明了，液相氧化改性处理可在除去碳纤维表面的上浆剂的同时，使碳纤维表面粗糙度增加，引入多种基团，在物理和化学层面加强碳纤维与聚苯乙烯基体的附着结合。
图2为改性前后纳米二氧化硅FT-IR的扫描图谱，图2中a为改性前的纳米二氧化硅，b为改性后的纳米二氧化硅。从图2中分析可知，在1100cm-1处的强吸收峰是Si-O-Si键在红外线照射下发生的非对称伸缩振动，在804cm-1～474cm-1处是Si-O-Si键在红外光下发生的对称伸缩、弯曲振动的吸收峰。由此可知，改性前的纳米SiO2有良好的空间网状结构，改性后的纳米SiO2的此种吸收峰减弱，从而证明了，Si原子断开部分Si-O-Si键与γ-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂发生接枝。在图2的b线中出现的特征峰：-C＝O在1740cm-1附近红外线照射下产生特征的吸收峰、伯-NH在153 1cm-1红外线照射下产生的弯曲振动吸收峰、-CH3在3000cm-1红外线照射下产生的伸缩振动强吸收峰，羰基、伯氨基、甲基都来自γ-氨丙基三乙氧基硅烷，从而证明了KH-550成功改性了纳米SiO2。未改性处理的SiO2在树脂中相容性差，而KH-550中有亲水基团和亲油基团，改性之后，亲水基一端连接纳米二氧化硅粒子，亲油基一端与树脂结合，从而促进熔融树脂异相成核，并能有效防止在后的续熔融共混过程中发生团聚现象。
图3为碳化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料与废旧聚苯乙烯复合材料的FT-IR的扫描图谱。图3中，0号样品为：100％电视机外壳破碎料经双辊开炼机150℃密炼15分钟制成板材，经破碎机破碎成1cm×3cm片料，经注塑机四温区180℃、190℃、200℃、210℃、190℃注塑成10*4*80样条，用锉刀磨成200目粉末。1号、2号、3号、4号和5号样品分别为实施例1～5制得的碳化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料样品，经过150℃开炼，四温区180℃、190℃、200℃、210℃、190℃注塑成标准样条，磨成200目粉末。
从图3中分析可知，在2999cm-1～2799cm-1处，是＝CH2在红外线照射下的碳氢键伸缩振动的特征吸收峰，在3000cm-1～3100cm-1是芳香环碳氢键伸缩振动的特征吸收峰，在1605cm-1处是苯环的在红外线下的伸缩振动吸收峰，-H被取代失去对称性，偶极矩增大特征吸收增强，700cm-1～760cm-1是单取代苯环的特征吸收峰，757cm-1是苯环上五个位点-H的伸缩振动。由图3中，可以看出改性后的PS与未改性的PS峰位完全一致，但改性后在苯环和丁二烯的吸收强度减弱。从而证明了，由于加入了改性纳米粒子的小尺寸效应，使得碳化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料对红外线的反射减少，透射率提高。
X-射线衍射(XRD)检测与分析
取回收聚苯乙烯塑料和实施例1～实施例5制得的碳化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料，用DX-2700X-射线衍射仪对样品进行X-射线衍射(XRD)测试，将样品固定在橡皮泥上，设置实验参数，起始角度10°、终止角度70°、步进角度0.05°、采样时间0.5s，进行检测分析，结果如图4所示。
图4中，编号0是废旧PS的XRD图谱，编号1、2、3、4和5分别为实施例1～实施例6制得的碳化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料的衍射图谱。
从图4中分析可知，编号0是非晶衍射图谱，2θ＝20°是一个非晶包；碳化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料在2θ为29°和31°出现特征衍射峰，从而证明了，衍射峰高与结晶度成正比，改性配方中粉料与双辊开炼促进了PS的结晶。其峰强度与材料强度呈正相关，其中实施例1制得的碳化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料的衍射峰最强，拉伸强度最优。
扫描电子显微镜(SEM)检测与分析
将回收聚苯乙烯料和实施例1～实施例5制得的碳化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料样品，制得样条的冲击断面切片3mm厚，喷金，然后用SEM观察断面形貌，加速电压10kV，结果如图5～10所示。
图5为回收聚苯乙烯料的冲击断面微观与亚微观SEM图，图6～10为实施例1～5制得的碳化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料的冲击断面微观与亚微观SEM图。
从图6～10中分析可知，在断面中可直观的看见碳纤维均匀的分散在基体中，随着改性碳纤维的加入量增加，碳纤维在断面中变稠密，但是未出现团聚现象。从亚显微图片中可知，从图8(右)、图9(右)h和图10(右)中能看出碳纤维表面光滑，抽离的长度较长。图8和图10的碳纤维与界面结合紧密，碳纤维断裂长度短，碳纤维与基体基本保持在同一平面，碳纤维表面粗糙有沟壑，形成了与基体的物理咬合点和化学键结合。未改性PS断面平坦，而改性PS断面凹凸不平，呈现鱼鳞状。从图6(左)和图7(左)中可知，复合材料有开花状，从而证明了碳纤维与树脂基体结合良好，未出现碳纤维从冲击断面拔出，冲击性能良好。因为高分子材料承受冲击能量时，基体与纳米SiO2泊松比不一样，在力量薄弱的地方形成应力集中，形成裂纹，而纳米颗粒是大裂纹分散，形成小裂纹分散应力，阻止材料发生脆性断裂。从图8(左)和图9(左)中可知，裂纹细小均匀，从而证明了，改性纳米二氧化硅，改性滑石粉未发生团聚。
2)力学性能分析
将实施例1至实施例5制得的碳化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料与废旧聚苯乙烯材料，进行拉伸性能、弯曲性能和冲击性能测定。
具体为，拉伸性能检测与分析：打开万能实验机预热10min，活动工作活塞2次，再打开电脑点击软件联机选择测试塑料模块拉伸的功能，最后根据实际设置参数，长度为115mm，厚度为4mm，宽度为100mm，速度为50mm/min，每一类样品测试5个，记录数据，取平均值；弯曲性能检测与分析：弯曲轻度按照GB/T9341-2008标准测试，试验速度2mm/min；冲击性能检测与分析：简支梁缺口冲击强度按照GB/T1043，1-2008标准测试，A型缺口。结果如表2所示。
表2回收聚苯乙烯塑料与碳化硅增强改性再生聚苯乙烯塑料的力学性能
表2中，编号0为回收聚苯乙烯，编号1～5分别为实施例1～5制得的碳化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料。从表2中分析可知，废旧PS拉伸强度26.43MPa，断裂伸长率3.19％。实施例1制得的碳化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料的拉伸强度比废旧聚苯乙烯提高了61.52％，实施例3制得的碳化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料的断裂伸长率比废旧聚苯乙烯提高了168.34％；实施例1制得的碳化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料的弯曲强度比废旧聚苯乙烯提高了52.88％；实施例2制得的碳化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料的冲击强度比回收聚苯乙烯提升了83.51％。
3)熔体流动速率分析
以PS为基体制作的系列共混材料的熔体流动速率按照GB/T 3682-2000标准测试，测试温度为200℃，载荷5kg，结果如表3所示。
表3熔体流动速率表
表3中，编号0为回收聚苯乙烯，编号1～5分别为实施例1～5制得的碳化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料。从表3中可知，碳化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料的熔体流动速率有不同程度增加，从而证明了，加入的SBS相容剂、纳米二氧化硅和纳米碳纤维增加了与基体的相容性，导致分散相分布均匀并且尺寸减小，表观粘度增加。
4)密度分析
使用XS205DU密度天平使用排水法测得复合材料注塑样条的密度。结果如表4所示。
表4密度表
表4中，编号0为回收聚苯乙烯，编号1～5分别为实施例1～5制得的碳化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料。从表4中分析可知，碳化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料的密度均大于废旧聚苯乙烯，且密度的变化与XRD图谱表现的结晶度变化完全一致，与拉伸强度变化基本一致。从而证明了，碳化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料的分子链之间引力增加，使得结晶高分子的力学性能、热性能和化学稳定性等均提高。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (6)

1.一种碳纤维和纳米二氧化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料，其特征在于，包括以回收聚苯乙烯为基材，均匀分散在基材中的改性助剂，以及提高基材力学性能的辅料；
所述回收聚苯乙烯为回收的高抗冲聚苯乙烯；
所述改性助剂为改性碳纤维、改性纳米二氧化硅和改性滑石粉；所述改性纳米碳纤维通过硝酸进行改性处理，所述改性纳米二氧化硅通过环己烷和KH-550进行改性处理，所述改性滑石粉通过钛酸酯进行表面活化处理；
所述辅料为通用级聚苯乙烯(GPPS)新料、增韧剂、交联剂、抗氧剂和引发剂；所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)，所述交联剂为过氧化二异丙苯(DCP)，所述抗氧剂为四丙酸季戊四醇酯，所述引发剂为矿物质油；
所述回收聚苯乙烯、改性纳米碳纤维、改性纳米二氧化硅、改性滑石粉、通用级聚苯乙烯新料、增韧剂、交联剂、抗氧剂和引发剂的重量比为70～80:2～6:0.5～2.5:1.5～7.5:5:8:1:0.1:1；
所述复合材料的抗冲击强度大于3kJ/m2，弯曲强度大于52MPa，拉伸强度大于26MPa，断裂伸长率大于3％。
2.根据权利要求1所述碳纤维和纳米二氧化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料，其特征在于，所述改性纳米碳纤维通过硝酸进行改性处理的具体方法为：将碳纤维浸入浓硝酸中，在80℃条件下冷凝回流，取出碳纤维洗涤，干燥，即得改性纳米碳纤维。
3.根据权利要求1所述碳纤维和纳米二氧化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料，其特征在于，所述回收聚苯乙烯、改性纳米碳纤维、改性纳米二氧化硅、改性滑石粉、通用级聚苯乙烯新料、SBS、DCP、四丙酸季戊四醇酯和矿物质油的重量比为70:6:2.5:6:5:8:1:0.1:1。
4.权利要求1至3任一项所述碳纤维和纳米二氧化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将回收聚苯乙烯清洗和干燥，然后与改性助剂和辅料进行混合，得混合物；
将混合物加入到双辊开炼机中混炼，破碎，注塑成型，即得碳纤维和纳米二氧化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料。
5.权利要求1至3任一项所述碳纤维和纳米二氧化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料作为包装材料、建筑材料或电子材料的应用。
6.权利要求1至3任一项所述碳纤维和纳米二氧化硅增强改性再生聚苯乙烯纳米复合材料作为生活日用品材料或家电材料的应用。
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