CN112940404A - 一种聚苯乙烯塑料颗粒的重塑方法 - Google Patents

一种聚苯乙烯塑料颗粒的重塑方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种聚苯乙烯塑料颗粒的重塑方法，包括以下步骤：将预重塑的聚苯乙烯泡沫去除污物后，溶于有机溶剂，然后置于含有十二烷基苯磺酸钠的温水中加热，固液分离后得到聚苯乙烯颗粒；再将聚苯乙烯颗粒浸泡到发泡剂中，得到可发性聚苯乙烯颗粒，采用阻燃剂、疏水二氧化硅和无机包覆材料混合后得到浆液对可发性聚苯乙烯颗粒进行包覆处理，熟化得到阻燃颗粒，最后采用混合溶剂和改性石墨烯对阻燃颗粒进行处理后得到聚苯乙烯塑料颗粒。本发明重塑后的聚苯乙烯塑料颗粒不但具有非常好的阻燃性能，而且处理工艺简单，成本低廉，还具有导电率高的优点。本发明采用硼掺杂石墨烯替换未掺杂的常规石墨烯，可以有效提升电阻率达到2个数量级。

Description

一种聚苯乙烯塑料颗粒的重塑方法
技术领域
本发明涉及聚苯乙烯塑料技术领域，尤其涉及一种聚苯乙烯塑料颗粒的重塑方法。
背景技术
聚苯乙烯作为一种通用热塑性树脂，具有良好的使用性能和加工性能，已广泛应用于人们生产和生活的各个领域，如可发性聚苯乙烯多用于保温、隔热、防震和包装。我国废弃可发性聚苯乙烯是重要的白色污染源，急需回收和高值再利用。
目前常用的回收方法：1.热分解回收苯乙烯单体、油和沥青等；2熔融挤出法再生聚苯乙烯原料；3.直接破碎成粒，加入到新料中；4.溶剂法回收；5利用废弃聚苯乙烯生产涂料、胶粘剂等产品。目前，虽然回收聚苯乙烯的方法较多，但是真正具有商业价值的高品位、高纯度聚苯乙烯的方法主要是溶剂回收法，CN00108071.7公开了一种回收聚苯乙烯的方法，但该方法只是采用溶剂进行简单的处理使其定型，然后进行切割造粒的回收方法，采用该方法很难对废旧聚苯乙烯的有机杂质进行有效去除，故回收的聚苯乙烯品质较低；CN1097196A公开了一种利用可回收的溶剂溶解废旧聚苯乙烯再进行机械造粒的再生方法，但该方法不足在于耗费时间长、设备复杂、耗能高等；CN200510032267.X公开了一种采用柠檬烯来回收废旧聚苯乙烯的方法，但该溶剂价格昂贵，不具有工业价值；CN200810058659.7公开了一种将废旧的聚苯乙烯低温热压、经过良溶剂溶解，再融融造粒的回收方法，此方法的不足之处在于低温热压溶剂和造粒过程中可能使聚苯乙烯分解产生副产物。CN200910217812.0公开了一种废旧聚苯乙烯功能化重塑的方法，该方法不仅能够能化重塑废旧聚苯乙烯，还可方便制备防静电的黑色聚苯乙烯颗粒和带有磁性的聚苯乙烯颗粒，克服了现有废旧聚苯乙烯功能化重塑方法所用溶剂有毒、价格昂贵、产品不纯等不足。但是以上方法制备的聚苯乙烯的力学性能较差，功能单一，尤其是阻燃性能不足，故有必要研究一种聚苯乙烯塑料颗粒的重塑方法。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种聚苯乙烯塑料颗粒的重塑方法。
本发明的技术方案如下：
一种聚苯乙烯塑料颗粒的重塑方法，包括以下步骤：
a、将预重塑的聚苯乙烯泡沫去除聚苯乙烯泡沫表面粘附的污物后制成体积≤1cm3的块料；
b、将制好的块料置于不溶于水的有机溶剂中，使其溶解成聚苯乙烯溶胀体；所述的有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯或者三氯甲烷；
c、将聚苯乙烯溶胀体置于含有十二烷基苯磺酸钠浓度为2.4-3.0g/L的常温水中，边搅拌边加热，搅拌速度控制在200-300rpm，加热至70-80℃停止加热保持恒温30-50min，增温速率控制在0.5-1℃/min；
d、用过滤法进行固液分离，分离出来的固体颗粒经过晾干为半透明状粒径为1mm左右的白色聚苯乙烯颗粒；
e、再将固体聚苯乙烯颗粒浸泡到发泡剂中，浸泡10-13h即得到可发性聚苯乙烯颗粒；所述的发泡剂为丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷或石油醚中的任意一种或者多种的组合；
f、将阻燃剂、疏水二氧化硅和无机包覆材料混合后得到浆液，将可发性聚苯乙烯颗粒加入到浆液中，搅拌至将颗粒包覆均匀，然后80-100℃熟化15-25min得到阻燃颗粒；
g、将乙醇和三氯甲烷按比例混合后得到混合溶剂，加入改性石墨烯，高速搅拌分散均匀，然后加入阻燃颗粒，继续搅拌，加入过量无水乙醇，过滤和干燥后，即可。
优选的，所述的步骤f中，所述的阻燃剂、疏水二氧化硅和无机包覆材料的质量比为8-15:2-5:100；所述的可发性聚苯乙烯颗粒与无机包覆材料的质量比为1：(6-10)。
优选的，所述的步骤f中，所述的阻燃剂为复合无机阻燃剂。
优选的，所述的复合无机阻燃剂的主要成分为磷酸根插层的镁铝水滑石。
优选的，所述的磷酸根插层的镁铝水滑石，由Mg－Al－OH组成，结构层之间充填了结晶水和磷酸根，受热时通过两次热分解反应释放出大量水蒸气和五氧化二磷。
优选的，所述的疏水二氧化硅为：以甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷为改性剂对二氧化硅溶胶进行疏水改性，干燥后得到的疏水二氧化硅。
进一步优选的，所述的疏水二氧化硅的粒径为250-300nm。
优选的，所述的步骤g中，所述的改性石墨烯与阻燃颗粒的质量比为1：(20-50)。
进一步优选的，所述的改性石墨烯的制备方法，包括以下步骤：
A、将油酸加热至80-120℃后加入二乙胺，升温至140-160℃后搅拌4-6h，再降温至60-90℃后加入再二乙胺和氢氧化钾进行反应，反应结束后，加入硼酸，并升温至120-140℃去离子水，得黑色油状液体；
B、将硼掺杂石墨烯、二氯亚砜和DMF混合，在氮气保护下升温至60-80℃蒸去多余的二氯亚砜，然后加入乙醇胺和所述黑色油状液体，升温至110-130℃条件下进行反应，得改性硼掺杂石墨烯粗品；
C、将改性石墨烯粗品冷却、过滤，取固相洗涤、干燥、研磨，得改性石墨烯。
进一步优选的，所述的硼掺杂石墨烯的比表面积为1400-1600m2/g；所述的硼原子的掺杂量为0.2-0.5％。
本发明的有益之处在于：本发明的聚苯乙烯塑料颗粒的重塑方法，包括以下步骤：将预重塑的聚苯乙烯泡沫去除污物后，溶于有机溶剂，然后置于含有十二烷基苯磺酸钠的温水中加热，固液分离后得到聚苯乙烯颗粒；再将聚苯乙烯颗粒浸泡到发泡剂中，得到可发性聚苯乙烯颗粒，然后采用阻燃剂、疏水二氧化硅和无机包覆材料混合后得到浆液对可发性聚苯乙烯颗粒进行包覆处理，熟化得到阻燃颗粒，最后采用混合溶剂和改性石墨烯对阻燃颗粒进行处理后得到聚苯乙烯塑料颗粒。本发明重塑后的聚苯乙烯塑料颗粒不但具有非常好的阻燃性能，而且处理工艺简单，成本低廉，还具有导电率高的优点。本发明采用硼掺杂石墨烯替换未掺杂的常规石墨烯，可以有效提升电阻率达到2个数量级。
具体实施方式
实施例1
一种聚苯乙烯塑料颗粒的重塑方法，包括以下步骤：
a、将预重塑的聚苯乙烯泡沫去除聚苯乙烯泡沫表面粘附的污物后制成体积≤1cm3的块料；
b、将制好的块料置于不溶于水的有机溶剂中，使其溶解成聚苯乙烯溶胀体；所述的有机溶剂为苯；
c、将聚苯乙烯溶胀体置于含有十二烷基苯磺酸钠浓度为2.8g/L的常温水中，边搅拌边加热，搅拌速度控制在250rpm，加热至75℃停止加热保持恒温45min，增温速率控制在0.8℃/min；
d、用过滤法进行固液分离，分离出来的固体颗粒经过晾干为半透明状粒径为1mm左右的白色聚苯乙烯颗粒；
e、再将固体聚苯乙烯颗粒浸泡到发泡剂中，浸泡12h即得到可发性聚苯乙烯颗粒；所述的发泡剂为丙烷；
f、将阻燃剂、疏水二氧化硅和无机包覆材料混合后得到浆液，将可发性聚苯乙烯颗粒加入到浆液中，搅拌至将颗粒包覆均匀，然后95℃熟化18min得到阻燃颗粒；
g、将乙醇和三氯甲烷按体积比3:1混合后得到混合溶剂，加入改性石墨烯，高速搅拌分散均匀，然后加入阻燃颗粒，继续搅拌，加入过量无水乙醇，过滤和干燥后，即可。
所述的步骤f中，所述的阻燃剂、疏水二氧化硅和无机包覆材料的质量比为12:3.5:100；
所述的可发性聚苯乙烯颗粒与无机包覆材料的质量比为1：8。
所述的步骤f中，所述的阻燃剂为复合无机阻燃剂。
所述的复合无机阻燃剂的主要成分为磷酸根插层的镁铝水滑石。
所述的磷酸根插层的镁铝水滑石，由Mg－Al－OH组成，结构层之间充填了结晶水和磷酸根，受热时通过两次热分解反应释放出大量水蒸气和五氧化二磷。
所述的疏水二氧化硅为：以甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷为改性剂对二氧化硅溶胶进行疏水改性，干燥后得到的疏水二氧化硅。
所述的疏水二氧化硅的粒径为250-300nm。
所述的步骤g中，所述的改性石墨烯与阻燃颗粒的质量比为1：35。
所述的改性石墨烯的制备方法，包括以下步骤：
A、将油酸加热至115℃后加入二乙胺，升温至145℃后搅拌4.5h，再降温至75℃后加入再二乙胺和氢氧化钾进行反应，反应结束后，加入硼酸，并升温至125℃去离子水，得黑色油状液体；
B、将硼掺杂石墨烯、二氯亚砜和DMF混合，在氮气保护下升温至72℃蒸去多余的二氯亚砜，然后加入乙醇胺和所述黑色油状液体，升温至125℃条件下进行反应，得改性硼掺杂石墨烯粗品；
C、将改性石墨烯粗品冷却、过滤，取固相洗涤、干燥、研磨，得改性石墨烯。
所述的硼掺杂石墨烯的比表面积为1480m2/g；所述的硼原子的掺杂量为0.32％。
实施例2
一种聚苯乙烯塑料颗粒的重塑方法，包括以下步骤：
a、将预重塑的聚苯乙烯泡沫去除聚苯乙烯泡沫表面粘附的污物后制成体积≤1cm3的块料；
b、将制好的块料置于不溶于水的有机溶剂中，使其溶解成聚苯乙烯溶胀体；所述的有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯或者三氯甲烷；
c、将聚苯乙烯溶胀体置于含有十二烷基苯磺酸钠浓度为3.0g/L的常温水中，边搅拌边加热，搅拌速度控制在200rpm，加热至80℃停止加热保持恒温30min，增温速率控制在1℃/min；
d、用过滤法进行固液分离，分离出来的固体颗粒经过晾干为半透明状粒径为1mm左右的白色聚苯乙烯颗粒；
e、再将固体聚苯乙烯颗粒浸泡到发泡剂中，浸泡10h即得到可发性聚苯乙烯颗粒；所述的发泡剂为丁烷；
f、将阻燃剂、疏水二氧化硅和无机包覆材料混合后得到浆液，将可发性聚苯乙烯颗粒加入到浆液中，搅拌至将颗粒包覆均匀，然后100℃熟化15min得到阻燃颗粒；
g、将乙醇和三氯甲烷按体积比4:1混合后得到混合溶剂，加入改性石墨烯，高速搅拌分散均匀，然后加入阻燃颗粒，继续搅拌，加入过量无水乙醇，过滤和干燥后，即可。
所述的步骤f中，所述的阻燃剂、疏水二氧化硅和无机包覆材料的质量比为15:2:100；
所述的可发性聚苯乙烯颗粒与无机包覆材料的质量比为1：10。
所述的步骤f中，所述的阻燃剂为复合无机阻燃剂。所述的复合无机阻燃剂的主要成分为磷酸根插层的镁铝水滑石。
所述的磷酸根插层的镁铝水滑石，由Mg－Al－OH组成，结构层之间充填了结晶水和磷酸根，受热时通过两次热分解反应释放出大量水蒸气和五氧化二磷。
所述的疏水二氧化硅为：以甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷为改性剂对二氧化硅溶胶进行疏水改性，干燥后得到的疏水二氧化硅。
所述的疏水二氧化硅的粒径为250-300nm。
所述的步骤g中，所述的改性石墨烯与阻燃颗粒的质量比为1：20。
所述的改性石墨烯的制备方法，包括以下步骤：
A、将油酸加热至120℃后加入二乙胺，升温至140℃后搅拌6h，再降温至60℃后加入再二乙胺和氢氧化钾进行反应，反应结束后，加入硼酸，并升温至140℃去离子水，得黑色油状液体；
B、将硼掺杂石墨烯、二氯亚砜和DMF混合，在氮气保护下升温至60℃蒸去多余的二氯亚砜，然后加入乙醇胺和所述黑色油状液体，升温至130℃条件下进行反应，得改性硼掺杂石墨烯粗品；
C、将改性石墨烯粗品冷却、过滤，取固相洗涤、干燥、研磨，得改性石墨烯。
所述的硼掺杂石墨烯的比表面积为1600m2/g；所述的硼原子的掺杂量为0.2％。
实施例3
一种聚苯乙烯塑料颗粒的重塑方法，包括以下步骤：
a、将预重塑的聚苯乙烯泡沫去除聚苯乙烯泡沫表面粘附的污物后制成体积≤1cm3的块料；
b、将制好的块料置于不溶于水的有机溶剂中，使其溶解成聚苯乙烯溶胀体；所述的有机溶剂为三氯甲烷；
c、将聚苯乙烯溶胀体置于含有十二烷基苯磺酸钠浓度为2.4g/L的常温水中，边搅拌边加热，搅拌速度控制在300rpm，加热至70℃停止加热保持恒温50min，增温速率控制在0.5℃/min；
d、用过滤法进行固液分离，分离出来的固体颗粒经过晾干为半透明状粒径为1mm左右的白色聚苯乙烯颗粒；
e、再将固体聚苯乙烯颗粒浸泡到发泡剂中，浸泡13h即得到可发性聚苯乙烯颗粒；所述的发泡剂为石油醚；
f、将阻燃剂、疏水二氧化硅和无机包覆材料混合后得到浆液，将可发性聚苯乙烯颗粒加入到浆液中，搅拌至将颗粒包覆均匀，然后80℃熟化25min得到阻燃颗粒；
g、将乙醇和三氯甲烷按体积比5:2混合后得到混合溶剂，加入改性石墨烯，高速搅拌分散均匀，然后加入阻燃颗粒，继续搅拌，加入过量无水乙醇，过滤和干燥后，即可。
所述的步骤f中，所述的阻燃剂、疏水二氧化硅和无机包覆材料的质量比为8:5:100；
所述的可发性聚苯乙烯颗粒与无机包覆材料的质量比为1：6。
所述的步骤f中，所述的阻燃剂为复合无机阻燃剂。所述的复合无机阻燃剂的主要成分为磷酸根插层的镁铝水滑石。
所述的磷酸根插层的镁铝水滑石，由Mg－Al－OH组成，结构层之间充填了结晶水和磷酸根，受热时通过两次热分解反应释放出大量水蒸气和五氧化二磷。
所述的疏水二氧化硅为：以甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷为改性剂对二氧化硅溶胶进行疏水改性，干燥后得到的疏水二氧化硅。
所述的疏水二氧化硅的粒径为250-300nm。
所述的步骤g中，所述的改性石墨烯与阻燃颗粒的质量比为1：50。
所述的改性石墨烯的制备方法，包括以下步骤：
A、将油酸加热至80℃后加入二乙胺，升温至160℃后搅拌4h，再降温至90℃后加入再二乙胺和氢氧化钾进行反应，反应结束后，加入硼酸，并升温至120℃去离子水，得黑色油状液体；
B、将硼掺杂石墨烯、二氯亚砜和DMF混合，在氮气保护下升温至80℃蒸去多余的二氯亚砜，然后加入乙醇胺和所述黑色油状液体，升温至110℃条件下进行反应，得改性硼掺杂石墨烯粗品；
C、将改性石墨烯粗品冷却、过滤，取固相洗涤、干燥、研磨，得改性石墨烯。
所述的硼掺杂石墨烯的比表面积为1400m2/g；所述的硼原子的掺杂量为0.5％。
实施例4
一种聚苯乙烯塑料颗粒的重塑方法，包括以下步骤：
a、将预重塑的聚苯乙烯泡沫去除聚苯乙烯泡沫表面粘附的污物后制成体积≤1cm3的块料；
b、将制好的块料置于不溶于水的有机溶剂中，使其溶解成聚苯乙烯溶胀体；所述的有机溶剂为二甲苯；
c、将聚苯乙烯溶胀体置于含有十二烷基苯磺酸钠浓度为2.4g/L的常温水中，边搅拌边加热，搅拌速度控制在280rpm，加热至80℃停止加热保持恒温30min，增温速率控制在0.7℃/min；
d、用过滤法进行固液分离，分离出来的固体颗粒经过晾干为半透明状粒径为1mm左右的白色聚苯乙烯颗粒；
e、再将固体聚苯乙烯颗粒浸泡到发泡剂中，浸泡13h即得到可发性聚苯乙烯颗粒；所述的发泡剂为己烷和石油醚中的质量比为3:1的组合；
f、将阻燃剂、疏水二氧化硅和无机包覆材料混合后得到浆液，将可发性聚苯乙烯颗粒加入到浆液中，搅拌至将颗粒包覆均匀，然后80℃熟化22min得到阻燃颗粒；
g、将乙醇和三氯甲烷按体积比4:1混合后得到混合溶剂，加入改性石墨烯，高速搅拌分散均匀，然后加入阻燃颗粒，继续搅拌，加入过量无水乙醇，过滤和干燥后，即可。
所述的步骤f中，所述的阻燃剂、疏水二氧化硅和无机包覆材料的质量比为15:2:100；
所述的可发性聚苯乙烯颗粒与无机包覆材料的质量比为1：7。
所述的步骤f中，所述的阻燃剂为复合无机阻燃剂。所述的复合无机阻燃剂的主要成分为磷酸根插层的镁铝水滑石。
所述的磷酸根插层的镁铝水滑石，由Mg－Al－OH组成，结构层之间充填了结晶水和磷酸根，受热时通过两次热分解反应释放出大量水蒸气和五氧化二磷。
所述的疏水二氧化硅为：以甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷为改性剂对二氧化硅溶胶进行疏水改性，干燥后得到的疏水二氧化硅。
所述的疏水二氧化硅的粒径为250-300nm。
所述的步骤g中，所述的改性石墨烯与阻燃颗粒的质量比为1：50。
所述的改性石墨烯的制备方法，包括以下步骤：
A、将油酸加热至80℃后加入二乙胺，升温至155℃后搅拌6h，再降温至60℃后加入再二乙胺和氢氧化钾进行反应，反应结束后，加入硼酸，并升温至135℃去离子水，得黑色油状液体；
B、将硼掺杂石墨烯、二氯亚砜和DMF混合，在氮气保护下升温至80℃蒸去多余的二氯亚砜，然后加入乙醇胺和所述黑色油状液体，升温至110℃条件下进行反应，得改性硼掺杂石墨烯粗品；
C、将改性石墨烯粗品冷却、过滤，取固相洗涤、干燥、研磨，得改性石墨烯。
所述的硼掺杂石墨烯的比表面积为1560m2/g；所述的硼原子的掺杂量为0.45％。
实施例5
一种聚苯乙烯塑料颗粒的重塑方法，包括以下步骤：
a、将预重塑的聚苯乙烯泡沫去除聚苯乙烯泡沫表面粘附的污物后制成体积≤1cm3的块料；
b、将制好的块料置于不溶于水的有机溶剂中，使其溶解成聚苯乙烯溶胀体；所述的有机溶剂为甲苯；
c、将聚苯乙烯溶胀体置于含有十二烷基苯磺酸钠浓度为3.0g/L的常温水中，边搅拌边加热，搅拌速度控制在200rpm，加热至72℃停止加热保持恒温50min，增温速率控制在0.5℃/min；
d、用过滤法进行固液分离，分离出来的固体颗粒经过晾干为半透明状粒径为1mm左右的白色聚苯乙烯颗粒；
e、再将固体聚苯乙烯颗粒浸泡到发泡剂中，浸泡11.5h即得到可发性聚苯乙烯颗粒；所述的发泡剂为庚烷；
f、将阻燃剂、疏水二氧化硅和无机包覆材料混合后得到浆液，将可发性聚苯乙烯颗粒加入到浆液中，搅拌至将颗粒包覆均匀，然后100℃熟化15min得到阻燃颗粒；
g、将乙醇和三氯甲烷按体积比3:2混合后得到混合溶剂，加入改性石墨烯，高速搅拌分散均匀，然后加入阻燃颗粒，继续搅拌，加入过量无水乙醇，过滤和干燥后，即可。
所述的步骤f中，所述的阻燃剂、疏水二氧化硅和无机包覆材料的质量比为9:5:100；
所述的可发性聚苯乙烯颗粒与无机包覆材料的质量比为1：6。
所述的步骤f中，所述的阻燃剂为复合无机阻燃剂。所述的复合无机阻燃剂的主要成分为磷酸根插层的镁铝水滑石。
所述的磷酸根插层的镁铝水滑石，由Mg－Al－OH组成，结构层之间充填了结晶水和磷酸根，受热时通过两次热分解反应释放出大量水蒸气和五氧化二磷。
所述的疏水二氧化硅为：以甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷为改性剂对二氧化硅溶胶进行疏水改性，干燥后得到的疏水二氧化硅。
所述的疏水二氧化硅的粒径为250-300nm。
所述的步骤g中，所述的改性石墨烯与阻燃颗粒的质量比为1：50。
所述的改性石墨烯的制备方法，包括以下步骤：
A、将油酸加热至80℃后加入二乙胺，升温至145℃后搅拌6h，再降温至60℃后加入再二乙胺和氢氧化钾进行反应，反应结束后，加入硼酸，并升温至130℃去离子水，得黑色油状液体；
B、将硼掺杂石墨烯、二氯亚砜和DMF混合，在氮气保护下升温至80℃蒸去多余的二氯亚砜，然后加入乙醇胺和所述黑色油状液体，升温至110℃条件下进行反应，得改性硼掺杂石墨烯粗品；
C、将改性石墨烯粗品冷却、过滤，取固相洗涤、干燥、研磨，得改性石墨烯。
所述的硼掺杂石墨烯的比表面积为1420m2/g；所述的硼原子的掺杂量为0.27％。
对比例1
将实施例1中的疏水二氧化硅去除，其余配比和制备方法不变。
对比例2
将实施例1中的疏水二氧化硅替换为粒径为250-300nm的常规二氧化硅，其余配比和制备方法不变。
对比例3
将实施例1中的改性石墨烯制备过程中硼掺杂石墨烯替换为未掺杂的常规石墨烯，其余配比和制备方法不变。
将以上实施例1-5和对比例1-3重塑的聚苯乙烯塑料颗粒，按照正常发泡成型工艺制得制成直径100mm，厚1±0.1mm的聚苯乙烯圆片，并测试其阻燃性能和电阻率，得到如下检测结果，具体检测结果见表1。
表1：实施例1-5和对比例1-3重塑的聚苯乙烯塑料颗粒制成的聚苯乙烯圆片的测试结果；
Figure BDA0002964219600000141
由以上测试数据可以知道，本发明的聚苯乙烯塑料颗粒的重塑方法得到的聚苯乙烯塑料颗粒，不但阻燃性能好，而且导电性能好，尤其是采用硼掺杂石墨烯替换未掺杂的常规石墨烯，可以有效提升电阻率达到2个数量级。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种聚苯乙烯塑料颗粒的重塑方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、将预重塑的聚苯乙烯泡沫去除聚苯乙烯泡沫表面粘附的污物后制成体积≤1cm3的块料；
b、将制好的块料置于不溶于水的有机溶剂中，使其溶解成聚苯乙烯溶胀体；所述的有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯或者三氯甲烷；
c、将聚苯乙烯溶胀体置于含有十二烷基苯磺酸钠浓度为2.4-3.0g/L的常温水中，边搅拌边加热，搅拌速度控制在200-300rpm，加热至70-80℃停止加热保持恒温30-50min，增温速率控制在0.5-1℃/min；
d、用过滤法进行固液分离，分离出来的固体颗粒经过晾干为半透明状粒径为1mm左右的白色聚苯乙烯颗粒；
e、再将固体聚苯乙烯颗粒浸泡到发泡剂中，浸泡10-13h即得到可发性聚苯乙烯颗粒；所述的发泡剂为丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷或石油醚中的任意一种或者多种的组合；
f、将阻燃剂、疏水二氧化硅和无机包覆材料混合后得到浆液，将可发性聚苯乙烯颗粒加入到浆液中，搅拌至将颗粒包覆均匀，然后80-100℃熟化15-25min得到阻燃颗粒；
g、将乙醇和三氯甲烷按比例混合后得到混合溶剂，加入改性石墨烯，高速搅拌分散均匀，然后加入阻燃颗粒，继续搅拌，加入过量无水乙醇，过滤和干燥后，即可。
2.如权利要求1所述的聚苯乙烯塑料颗粒的重塑方法，其特征在于，所述的步骤f中，所述的阻燃剂、疏水二氧化硅和无机包覆材料的质量比为8-15:2-5:100；所述的可发性聚苯乙烯颗粒与无机包覆材料的质量比为1：(6-10)。
3.如权利要求2所述的聚苯乙烯塑料颗粒的重塑方法，其特征在于，所述的步骤f中，所述的阻燃剂为复合无机阻燃剂。
4.如权利要求3所述的聚苯乙烯塑料颗粒的重塑方法，其特征在于，所述的复合无机阻燃剂的主要成分为磷酸根插层的镁铝水滑石。
5.如权利要求4所述的聚苯乙烯塑料颗粒的重塑方法，其特征在于，所述的磷酸根插层的镁铝水滑石，由Mg－Al－OH组成，结构层之间充填了结晶水和磷酸根，受热时通过两次热分解反应释放出大量水蒸气和五氧化二磷。
6.如权利要求2所述的聚苯乙烯塑料颗粒的重塑方法，其特征在于，所述的疏水二氧化硅为：以甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷为改性剂对二氧化硅溶胶进行疏水改性，干燥后得到的疏水二氧化硅。
7.如权利要求6所述的聚苯乙烯塑料颗粒的重塑方法，其特征在于，所述的疏水二氧化硅的粒径为250-300nm。
8.如权利要求1所述的聚苯乙烯塑料颗粒的重塑方法，其特征在于，所述的步骤g中，所述的改性石墨烯与阻燃颗粒的质量比为1：(20-50)。
9.如权利要求1所述的聚苯乙烯塑料颗粒的重塑方法，其特征在于，所述的改性石墨烯的制备方法，包括以下步骤：
A、将油酸加热至80-120℃后加入二乙胺，升温至140-160℃后搅拌4-6h，再降温至60-90℃后加入再二乙胺和氢氧化钾进行反应，反应结束后，加入硼酸，并升温至120-140℃去离子水，得黑色油状液体；
B、将硼掺杂石墨烯、二氯亚砜和DMF混合，在氮气保护下升温至60-80℃蒸去多余的二氯亚砜，然后加入乙醇胺和所述黑色油状液体，升温至110-130℃条件下进行反应，得改性硼掺杂石墨烯粗品；
C、将改性石墨烯粗品冷却、过滤，取固相洗涤、干燥、研磨，得改性石墨烯。
10.如权利要求9所述的聚苯乙烯塑料颗粒的重塑方法，其特征在于，所述的硼掺杂石墨烯的比表面积为1400-1600m2/g；所述的硼原子的掺杂量为0.2-0.5％。
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