CN114891313B - 一种电器外壳用abs回收料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电器外壳用ABS回收料及其制备方法，属于废旧回收塑料改性技术领域。所述电器外壳用ABS回收料是以ABS回收料为原料，以含有双键的9,10‑二氢‑9‑氧杂‑10‑磷杂菲‑10‑氧化物为阻燃剂和扩链剂，以过氧化二异丙苯为引发剂，以苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物为增韧剂，以苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物接枝马来酸酐为增容剂，经熔融共混制备而成。本发明制备的ABS回收料具有较高的拉伸强度和冲击强度、较大的断裂伸长率和较优异的阻燃性能，主要用于制作电器外壳，具有显著的经济价值和社会效益。

Description

一种电器外壳用ABS回收料及其制备方法
技术领域
本发明属于废旧回收塑料改性技术领域，具体涉及一种电器外壳用ABS回收料及其制备方法。
背景技术
目前，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）塑料因为具有优良的抗冲击性、耐磨性、耐化学性、热学性能和电气性能，以及无毒无味、易加工、产品尺寸稳定等优点，被广泛用于制作电视机、电脑、洗衣机等电器外壳。随着人们生活水平的日益提高，电器的更新速度加快，淘汰的电器外壳往往经过粉碎，成为ABS回收料。通常，ABS回收料的韧性较差，强度较低，只能用作成型一些附加值较低的塑料制品。
发明内容
本发明针对ABS回收料的韧性差、强度较低、再次应用时附加值低等问题，提供一种电器外壳用ABS回收料及其制备方法。本发明制备的ABS回收料具有较高的拉伸强度和冲击强度、较大的断裂伸长率和较优异的阻燃性能，主要用于制作电器外壳，具有显著的经济价值和社会效益。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种电器外壳用ABS回收料是以ABS回收料为原料，以含有双键的9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物为阻燃剂和扩链剂，以过氧化二异丙苯为引发剂，以苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物为增韧剂，以苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物接枝马来酸酐为增容剂，经熔融共混制备而成；
所述电器外壳用ABS回收料的制备方法，具体包括以下步骤：
先向密炼机中加入60~100 g ABS回收料，在温度为160~180 ℃，压力为0.1~0.3MPa下，密炼2~4 min；再向密炼机中加入10~20 g含有双键的9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和0.5~2 g过氧化二异丙苯，在温度为180~200 ℃，压力为0.3~0.5 MPa下，密炼8~12 min；然后向密炼机中加入20~40 g苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物和3~8 g苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物接枝马来酸酐，在温度为170~190 ℃，压力为0.2~0.4 MPa下，密炼4~8 min；最后向密炼机中加入1~5 g抗氧剂和0.5~2 g光稳定剂，在温度为160~180 ℃，压力为0.3~0.5 MPa下，密炼4~6 min；密炼结束后，出料，在室温下粉碎，制得成品，即为所述电器外壳用ABS回收料。
所述含有双键的9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物是以甲基丙烯酸羟乙酯和9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物为原料，参照文献（叶华立,吴悦广,陈国荣,刘诚,罗伟昂,袁丛辉,许一婷,戴李宗;阻燃杂化纳米粒子改性环氧树脂, 高分子材料科学与工程, 2016, 32(2): 19-25）制备而成。
所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168的复配体系，其中，抗氧剂1010和抗氧剂168的重量比为1:1。
所述光稳定剂为二苯甲酮类光稳定剂或苯并三唑类光稳定剂中的任意一种。
本发明的显著优势在于：
（1）本发明以含有双键的9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物为阻燃剂和扩链剂，通过过氧化二异丙苯的引发剂作用，引发9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物的双键和ABS回收料分子上残余双键发生自由基反应，一方面，可以将9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物接枝在ABS回收料分子上，提高9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物在成品中的分散性和分散稳定性，另一方面，能够将不同ABS回收料分子链连接起来，增加ABS回收料的分子量，从而提高成品的力学性能。
（2）苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物是一种性能优异的热塑性弹性体。本发明考虑到苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物和ABS的分子结构相似，因此，以苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物为增韧剂、以苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物接枝马来酸酐为增容剂，采用熔融共混的方式，将苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物与ABS回收料进行混合，可以显著提高ABS回收料的韧性。
（3）本发明制备的ABS回收料具有较高的拉伸强度和冲击强度、较大的断裂伸长率和较优异的阻燃性能，拉伸强度为55.4~58.3 MPa，冲击强度为30.5~33.7kJ/m2，断裂伸长率为52.2~60.5 %，阻燃等级为V-0级或V-1级，主要用于制作电器外壳，具有显著的经济价值和社会效益。
具体实施方式
下面通过三组实施例和三组对比例对本实施方式中电器外壳用ABS回收料的制备方法的优势及其效果作进一步的阐述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
先向密炼机中加入80 g ABS回收料，在温度为170 ℃，压力为0.2 MPa下，密炼3min；再向密炼机中加入15 g含有双键的9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和1 g过氧化二异丙苯，在温度为190 ℃，压力为0.4 MPa下，密炼10 min；然后向密炼机中加入30 g苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物和5 g苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物接枝马来酸酐，在温度为180 ℃，压力为0.3 MPa下，密炼6 min；最后向密炼机中加入3 g抗氧剂和1 g2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮，在温度为170 ℃，压力为0.4 MPa下，密炼5 min；密炼结束后，出料，在室温下粉碎，制得成品，即为所述电器外壳用ABS回收料。
实施例2
先向密炼机中加入60 g ABS回收料，在温度为160 ℃，压力为0.3 MPa下，密炼4min；再向密炼机中加入10 g含有双键的9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和0.5 g过氧化二异丙苯，在温度为180 ℃，压力为0.5 MPa下，密炼12 min；然后向密炼机中加入20g苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物和3 g苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物接枝马来酸酐，在温度为170 ℃，压力为0.4 MPa下，密炼8 min；最后向密炼机中加入1 g抗氧剂和0.5 g 2-(2ʹ-羟基-5ʹ-甲基苯基)苯并三唑，在温度为160 ℃，压力为0.5 MPa下，密炼6 min；密炼结束后，出料，在室温下粉碎，制得成品，即为所述电器外壳用ABS回收料。
实施例3
先向密炼机中加入100 g ABS回收料，在温度为180 ℃，压力为0.1 MPa下，密炼2min；再向密炼机中加入20 g含有双键的9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和2 g过氧化二异丙苯，在温度为200 ℃，压力为0.3 MPa下，密炼8 min；然后向密炼机中加入40 g苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物和8 g苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物接枝马来酸酐，在温度为190 ℃，压力为0.2 MPa下，密炼4 min；最后向密炼机中加入5 g抗氧剂和2 g2,4-二羟基二苯甲酮，在温度为180 ℃，压力为0.3 MPa下，密炼4 min；密炼结束后，出料，在室温下粉碎，制得成品，即为所述电器外壳用ABS回收料。
对比例1
先向密炼机中加入80 g ABS回收料，在温度为170 ℃，压力为0.2 MPa下，密炼3min；再向密炼机中加入15 g 9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和1 g过氧化二异丙苯，在温度为190 ℃，压力为0.4 MPa下，密炼10 min；然后向密炼机中加入30 g苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物和5 g苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物接枝马来酸酐，在温度为180℃，压力为0.3 MPa下，密炼6 min；最后向密炼机中加入3 g抗氧剂和1 g2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮，在温度为170 ℃，压力为0.4 MPa下，密炼5 min；密炼结束后，出料，在室温下粉碎，制得成品。
对比例2
先向密炼机中加入80 g ABS回收料，在温度为170 ℃，压力为0.2 MPa下，密炼3min；再向密炼机中加入30 g苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物和5 g苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物接枝马来酸酐，在温度为180 ℃，压力为0.3 MPa下，密炼6 min；最后向密炼机中加入3 g抗氧剂和1 g2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮，在温度为170 ℃，压力为0.4 MPa下，密炼5 min；密炼结束后，出料，在室温下粉碎，制得成品。
对比例3
先向密炼机中加入80 g ABS回收料，在温度为170 ℃，压力为0.2 MPa下，密炼3min；再向密炼机中加入15 g含有双键的9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和1 g过氧化二异丙苯，在温度为190 ℃，压力为0.4 MPa下，密炼10 min；最后向密炼机中加入3 g抗氧剂和1 g2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮，在温度为170 ℃，压力为0.4 MPa下，密炼5 min；密炼结束后，出料，在室温下粉碎，制得成品。
将三组实施例和三组对比例制得的产物按GB/T 1040-2018进行拉伸强度和断裂伸长率测试，按GB/T 1043-2018进行冲击强度测试，按GB/T 2408-2020进行阻燃等级测试，测试结果如下表所示。
表1 性能测试结果
拉伸强度（MPa） 断裂伸长率（%） 冲击强度（kJ/m2） 阻燃等级
未改性ABS回收料 25.8 9.26 14.6 V-2
实施例1 58.3 60.5 33.7 V-0
实施例2 55.4 52.2 30.5 V-1
实施例3 57.7 56.6 32.1 V-0
对比例1 29.1 54.3 21.3 V-1
对比例2 13.6 67.4 18.6 V-2
对比例3 62.5 8.81 27.8 V-0
从三组实施例和三组对比例的测试结果可以看出，三组实施例制得成品的强度、韧性和阻燃等级均显著优于三组对比例制得成品的强度、韧性和阻燃等级，且远优于未改性ABS回收料的强度、韧性和阻燃等级，这说明以ABS回收料为原料，以含有双键的9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物为阻燃剂和扩链剂，以过氧化二异丙苯为引发剂，以苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物为增韧剂，以苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物接枝马来酸酐为增容剂，经熔融共混可以制备具有较高拉伸强度和冲击强度、较大断裂伸长率和较优异阻燃性能的电器外壳用ABS回收料。
上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (3)

1.一种电器外壳用ABS回收料，其特征在于：以ABS回收料为原料，以含有双键的9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物为阻燃剂和扩链剂，以过氧化二异丙苯为引发剂，以苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物为增韧剂，以苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物接枝马来酸酐为增容剂，经熔融共混制备而成；具体包括以下步骤：
先向密炼机中加入60~100 g ABS回收料，在温度为160~180 ℃，压力为0.1~0.3 MPa下，密炼2~4 min；再向密炼机中加入10~20 g含有双键的9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和0.5~2 g过氧化二异丙苯，在温度为180~200 ℃，压力为0.3~0.5 MPa下，密炼8~12 min；然后向密炼机中加入20~40 g苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物和3~8 g苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物接枝马来酸酐，在温度为170~190 ℃，压力为0.2~0.4 MPa下，密炼4~8 min；最后向密炼机中加入1~5 g抗氧剂和0.5~2 g光稳定剂，在温度为160~180 ℃，压力为0.3~0.5 MPa下，密炼4~6 min；密炼结束后，出料，在室温下粉碎，制得成品，即为所述电器外壳用ABS回收料。
2.根据权利要求1所述电器外壳用ABS回收料的制备方法，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168的复配体系，其中，抗氧剂1010和抗氧剂168的重量比为1:1。
3.根据权利要求1所述电器外壳用ABS回收料的制备方法，其特征在于：所述光稳定剂为二苯甲酮类光稳定剂或苯并三唑类光稳定剂中的任意一种。
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