CN112980133A - 一种赤藓醇改性rABS/rHIPS共混物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高分子材料中的废旧塑料改性领域，具体涉及一种赤藓醇改性rABS/rHIPS共混物及其制备方法；rABS、rHIPS干燥后与赤藓醇进行熔融共混挤出造粒，最后干燥和注塑，得到rABS/rHIPS/赤藓醇共混物。实验结果表明，本申请本申请提供的rABS/rHIPS/赤藓醇材料的缺口冲击强度比rABS/rHIPS共混物提高了133％，拉伸强度高于40MPa，弯曲强度提从56.27MPa高到了58.99MPa。本发明的制备方法可将rABS/rHIPS塑料熔融改性造粒单独再利用，具有较高市场价值。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料中的废旧塑料改性领域，具体涉及一种赤藓醇改性rABS/rHIPS共混物及其制备方法。
背景技术
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)和高抗冲聚苯乙烯(HIPS)是两种重要的通用树脂。ABS具有强度高、韧性好、易于加工成型等特点，在-25℃～60℃的环境下表现正常，而且有很好的成型性，加工出的产品表面光洁，易于染色和电镀。高抗冲聚苯乙烯(HIPS)易加工，具有通用聚苯乙烯(PS)的尺寸稳定性，而且具有更好的冲击强度和刚性。它们都具有广泛的应用，如用于汽车、器械、电动产品、家具、家庭用具、电信、电子、计算机、一次性用品、医药、包装和娱乐市场等。
当ABS应用于户外时，由于其结构中聚丁二烯链段具有双键结构，在自然使用的过程中受到温度、辐射、应力等物理因素以及氧、臭氧等外界的化学因素的影响会出现老化降解现象。此外，ABS发生老化降解生成了一些新物质，如酮、醛及过氧化物，而羰基结构的出现会使ABS变黄，过氧化物对紫外线很敏感，它的存在将进一步加剧ABS的老化而导致性能的降低。与ABS相同HIPS中的聚丁二烯分子链有不饱和双键也容易受到外界因素影响发生氧化作用和分子链断裂，从而导致其力学性能下降，尤其是冲击强度。
将rABS/rHIPS通过熔融共混的方法也没能使其冲击强度有很大的改善。
发明内容
本发明为解决rABS与rHIPS共混物抗冲击强度较低的技术问题，提供一种赤藓醇改性rABS/rHIPS共混物。基于分子链的断裂以及热氧老化降解生成新的老化基团，在rABS/rHIPS共混物中添加赤藓醇后，在一定情况下改善了rABS与rHIPS的相容性，并提高了共混物的冲击强度。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：
一种赤藓醇改性rABS/rHIPS共混物，由以下重量份的原料制成：赤藓醇(丁四醇)1份，rABS(废旧丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物)60份，rHIPS(废旧高亢冲聚苯乙烯)40份。
进一步的，所述rABS熔融指数为10.817g/10min。
进一步的，所述rHIPS熔融指数为3.497g/10min。
进一步的，所述rABS/rHIPS熔融指数为10.973g/10min。
进一步的，所述赤藓醇的纯度为99％。
另外，本发明还提供上述的赤藓醇改性rABS/rHIPS共混物的制备方法，包括以下步骤：将rABS、rHIPS干燥后与赤藓醇进行熔融共混挤出造粒，最后干燥和注塑，得到rABS/rHIPS/赤藓醇共混物。
通过上述共混顺序，采用赤藓醇与rABS/rHIPS老化基团反应，赤藓醇可作为扩链剂来修复断裂的分子链。在本发明横纵，所述rABS/rHIPS共混物是在两者6:4比例得到的。
进一步的，上述制备方法中，所述熔融共混挤出造粒是在双螺杆挤出机中运行的，从一段到机头各段温度分别为205℃、210℃、215℃、215℃、220℃、215℃、210℃、210℃、205℃；所述双螺杆挤出机的螺杆转速为80r/min。
进一步的，上述制备方法中，所述注塑是在注塑机中运行的，从一段到浇筑口温度分别为200℃、210℃、215℃、210℃；注塑压力为35.0MPa，保压压力45.0MPa，流量40cm2/s。
与现有技术相比本发明具有以下有益效果：
本发明用赤藓醇来改性rABS/rHIPS共混物。rABS塑料市场价低于8000元/吨，ABS市场价为15000-20000元/吨；rHIPS塑料市场价低于8000元/吨，HIPS市场价为14800/吨。制备得到了力学性能良好的rABS/rHIPS/赤藓醇改性材料。实验结果表明，本申请提供的rABS/rHIPS/赤藓醇材料的缺口冲击强度比rABS/rHIPS共混物提高了133％，拉伸强度高于40MPa，弯曲强度提高到了58.99MPa。本发明的制备方法可将rABS/rHIPS塑料熔融改性造粒单独再利用，具有较高市场价值。
附图说明
图1为不添加赤藓醇的扫描电子显微镜图，rABS/rHIPS(60/40)，形成共混物形态为两相连续的“海-海”结构。
图2为熔融共混法添加1份赤藓醇以及60份rABS和40份/rHIPS的共混物扫描电子显微镜图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。
下述实施例所用的赤藓醇牌号为149-32-6，生产商为上海贤鼎生物科技有限公司，纯度99％。
下述实施例所用的rABS生产商为扬州宁达贵金属有限公司，熔融指数为10.817g/10min。
下述实施例所用的rHIPS生产商为扬州宁达贵金属有限公司，熔融指数为3.497g/10min。
下述实施例中，双螺杆挤出机由宁平挤出装备有限公司，型号：TNS-35D，注塑机由威达利源机械有限责任公司，型号：JH600。
实施例1
通过熔融共混的方法，赤藓醇称取3g，在真空干燥箱干燥6小时，温度为80℃，干燥处理后备用。rABS称取180g、rHIPS称取120g，在真空干燥箱干燥6小时，温度为80℃。在双螺杆挤出机从一段到机头各段温度分别为205℃、210℃、215℃、215℃、220℃、215℃、210℃、210℃、205℃。注塑机从一段到浇筑口温度分别为200℃、210℃、215℃、210℃；注塑压力为35.0MPa，保压压力45.0MPa，流量40cm2/s。
实施例2
通过熔融共混的方法，赤藓醇称取9g，在真空干燥箱干燥6小时，温度为80℃，干燥处理后备用。rABS称取180g、rHIPS称取120g，在真空干燥箱干燥6小时，温度为80℃。在双螺杆挤出机从一段到机头各段温度分别为205℃、210℃、215℃、215℃、220℃、215℃、210℃、210℃、205℃。注塑机从一段到浇筑口温度分别为200℃、210℃、215℃、210℃；注塑压力为35.0MPa，保压压力45.0MPa，流量40cm2/s。
实施例3
通过熔融共混的方法，赤藓醇称取15g，在真空干燥箱干燥6小时，温度为80℃，干燥处理后备用。rABS称取180g、rHIPS称取120g，在真空干燥箱干燥6小时，温度为80℃。在双螺杆挤出机从一段到机头各段温度分别为205℃、210℃、215℃、215℃、220℃、215℃、210℃、210℃、205℃。注塑机从一段到浇筑口温度分别为200℃、210℃、215℃、210℃；注塑压力为35.0MPa，保压压力45.0MPa，流量40cm2/s。
对比例1
通过熔融共混的方法，rABS称取180g、rHIPS称取120g，在真空干燥箱干燥6小时，温度为80℃。在双螺杆挤出机从一段到机头各段温度分别为205℃、210℃、215℃、215℃、220℃、215℃、210℃、210℃、205℃。注塑机从一段到浇筑口温度分别为200℃、210℃、215℃、210℃；注塑压力为35.0MPa，保压压力45.0MPa，流量40cm2/s。
对比例1使用的rABS、rHIPS、与实施例1-3中的rABS、rHIPS均相同。
检测结果：
分别检测了实施例1、实施例2、实施例3、对比例1、制得改性材料的缺口冲击强度、拉伸强度。其中，缺口冲击强度按照标准测试方法GB1843-80进行；拉伸强度按照标准测试方法GB/T1040-92进行；取三个实验数据平均值为该样品的冲击强度和拉伸强度，测试结果如表1所示。图1为不添加赤藓醇的rABS/rHIPS共混的扫描电子显微镜图，测试结果如图1所示。图2为熔融共混改性添加1份赤藓醇和的60份rABS以及40份rHIPS共混物的扫描电子显微镜图。
通过表1可以看出，由实施例1至实施例3可以得出：本发明提供的一种用赤藓醇来改性rABS/rHIPS共混物的制备方法。由对比例1可以得出：在加入1份赤藓醇(丁四醇)后，rABS/rHIPS共混物的冲击强度从仅有的4.24KJ/m2提高到9.874KJ/m2。拉伸强度有细小的提高，这样的提高几乎没有明显的改变。弯曲强度从56.27MPa提高到了58.99MPa。
表1：赤藓醇改性rABS/rHIPS材料实施例的力学性能检测结果
| 项目 | 对比例1 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 缺口冲击强度(KJ/m<sup>2</sup>) | 4.24 | 9.87 | 7.55 | 6.45 |
| 拉伸强度(MPa) | 40.14 | 40.73 | 38.96 | 37.61 |
| 弯曲强度(MPa) | 56.27 | 58.99 | 58.75 | 56.47 |
由上表以及附图1可知，采用本发明所提供的改性方法，rABS有60份，rHIPS有40份，进行熔融共混。形成共混物形态为两相连续的“海-海”结构。由于分散不均匀，形状不规则，粒径也很大，表现出rABS/rHIPS的相容性较差，从而影响了rABS/rHIPS的力学性能。
由上表以及附图2可知，与其相比较的对比例1，在添加赤藓醇后与rABS/rHIPS共混物相比较，相容性得到了改善，两相界面张力减小，粘结力增强，分散相的分布变得更加均匀，形状越来越规则，从力学性能上来看显著提高了共混物的冲击强度，此发明在提高了共混物的抗冲击性能的同时保证了弯曲强度没用改变，还提高了共混物的弯曲强度。
由图1和图2对比可以看出：在添加1份热赤藓醇后，rABS/rHIPS/赤藓醇共混物分散相分布均匀，粒径变小，断面不平整，呈云层结构，提高了PB相和PS相的界面粘结力，达到相修复的目的，与宏观角度抗冲击性能提高的结果一致。
实验结果表明，本发明提供的rABS/rHIPS/赤藓醇材料的缺口冲击强度比rABS/rHIPS共混物提高了133％，拉伸强度高于40MPa，弯曲强度提高到了58.99MPa。本发明的制备方法可将rABS/rHIPS塑料熔融改性造粒单独再利用，具有较高市场价值。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种赤藓醇改性rABS/rHIPS共混物，其特征在于，由以下重量份的原料制成：赤藓醇1份，rABS 60份，rHIPS 40份。
2.根据权利要求1所述的一种赤藓醇改性rABS/rHIPS共混物，其特征在于，所述述rABS熔融指数为10.817 g/10min。
3.根据权利要求1所述的一种赤藓醇改性rABS/rHIPS共混物，其特征在于，所述rHIPS熔融指数为3.497 g/10min。
4.根据权利要求1所述的一种赤藓醇改性rABS/rHIPS共混物，其特征在于，所述rABS/rHIPS熔融指数为10.973g/10min。
5.根据权利要求1所述的一种赤藓醇改性rABS/rHIPS共混物，其特征在于，所述赤藓醇的纯度为99％。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种赤藓醇改性rABS/rHIPS共混物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将rABS、rHIPS干燥后与赤藓醇进行熔融共混挤出造粒，最后干燥和注塑，得到rABS/rHIPS/赤藓醇共混物。
7.根据权利要求6所述的一种赤藓醇改性rABS/rHIPS共混物的制备方法，其特征在于，所述熔融共混挤出造粒是在双螺杆挤出机中运行的，从一段到机头各段温度分别为 205℃、210℃、215℃、215℃、220℃、215℃、210℃、210℃、205℃ ；所述双螺杆挤出机的螺杆转速为 80 r/min。
8.根据权利要求6所述的一种赤藓醇改性rABS/rHIPS共混物的制备方法，其特征在于，所述注塑是在注塑机中运行的，从一段到浇筑口温度分别为200℃、210℃、215℃、210℃；注塑压力为35.0MPa，保压压力45.0MPa，流量40 cm2/s。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113861612A (zh) * | 2021-08-18 | 2021-12-31 | 中北大学 | 一种D(+)Glucose改性rABS/rHIPS共混物及其制备方法 |
| CN114479338A (zh) * | 2022-01-05 | 2022-05-13 | 中北大学 | 一种SBS羟基化改性rABSrHIPS共混物及其制备方法 |
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