一种回收abs的增韧发泡材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种回收ABS的增韧发泡材料的组成及质量为：回收ABS100份，聚氯乙烯5~50份，中空玻璃微珠0.5~15份，增塑剂0.5~20份，润滑剂0.5~20份，阻燃剂0.1~20份，抑烟剂0.1~10份，抗氧剂0.1~5份。本发明还公开了一种回收ABS的增韧发泡材料的制备方法，该方法全部利用回收ABS，以聚氯乙烯增韧并提高阻燃性能，以中空玻璃微珠填充发泡避免化学发泡法时制品气味重、注塑工艺控制严格等缺点，生产过程中的水口边角料可多次重复加工使用。利用本发明制备的回收ABS的增韧发泡材料，特别适用于要求回收ABS使用率高、生产价格低廉、材料韧性好、产品自重轻，同时又具备一定阻燃性能的注塑产品的生产。
【专利说明】—种回收ABS的增韧发泡材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于化工领域，具体为一种回收ABS的增韧发泡材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)树脂是五大合成树脂之一，其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良，还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点，容易涂装、着色，还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工，广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域，是一种用途极广的热塑性工程塑料。
[0003]而另一方面，随着塑料制品消费量不断增大，废弃塑料也不断增多。这些废塑料的存放、运输、加工等待被加工的废弃塑料原料应用及后处理若不得当，势必会破坏环境，危害百姓健康。因此，如何处置这些塑料垃圾，并实现其高效、高性能重复使用，也经成为21世纪亟待解决的问题。
[0004]同样，对于ABS材料来说，经过一段时间的使用后，由于受到使用环境的影响，ABS材料都有一定的老化，并且回收过程中的破碎、挤出造粒、注塑等工艺过程还会进一步加快其老化，其中，为ABS提供韧性的橡胶相老化程度更明显，所以回收ABS的韧性下降幅度较大。因此，有必要首先采取措施中止或减缓回收ABS的老化，然后在此基础是对其进行增韧，以恢复其综合性能。
[0005]而对于废旧塑料的回收再利用，人们关心的有如下几个问题:(I)废旧塑料在整个回收改性料 中的使用量添加量:如果添加量太少，起不到回收利用的有益效果；如果添加量太多，对改性后的回收料整体性能的提升带来困难；(2)利用废旧塑料制备回收改性料的成本问题:使用废旧塑料的目的之一，就是降低材料成本，如果为了提升回收改性料的综合性能而添加大量高成本的改性剂，而使回收改性料的整体成本升高，或者降低的幅度不明显，也失去了废旧塑料的使用经济价值；(3)经改性后的回收料的重复使用性:在材料的成型加工过程中，不可避免的会产生一些水口料、边角料，这部分材料能否重新再利，以及如何重新再利用，要也为进一步降低材料使用成本的关键。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于克服上述不足，提供一种回收ABS的增韧发泡材料及其制备方法，其回收ABS使用率高、生产价格低廉、材料韧性好、产品自重轻，同时又具备一定阻燃性能的注塑产品的生产。
[0007]为实现上述技术目的，本发明提供的方案是:一种回收ABS的增韧发泡材料，其组成和质量组分为，回收ABS 100份、聚氯乙烯5~50份、中空玻璃微珠0.5^15份、增塑剂
0.5~20份、润滑剂0.5~20份、阻燃剂0.1~20份、抑烟剂0.1~10份、抗氧剂0.1~5份。
[0008]而且，所述聚氯乙烯熔融指数范围为f30g.IOmin'
[0009]而且，所述中空玻璃微珠密度为0.15~0.6Kg/m3，粒径为120~2000目，利用偶联剂将中空玻璃微珠分散到分散剂中进行偶联处理。
[0010]而且，所述分散剂为无水乙醇，偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂中的至少一种。
[0011]而且，所述增塑剂是邻苯二甲酸酯类增塑剂、对苯二甲酸酯类增塑剂、磷酸酯类增塑剂、环氧酯类增塑剂、癸二酸二(2-乙基己基)酯增塑剂、己二酸二辛酯增塑剂、偏苯类增塑剂、柠檬酸酯类增塑剂、聚酯类增塑剂、芳烃油增塑剂中的至少一种。
[0012]而且，所述润滑剂是硬脂酸、硬脂酸钡、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸甘油酯、石蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、氯化聚乙烯蜡中的至少一种。
[0013]而且，所述阻燃剂是无机阻燃剂、卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、全氟磺酸盐类阻燃剂中的至少一种。
[0014]而且，所述抗氧剂剂是芳香胺类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂、辅助抗氧剂中的至少一种。
[0015]而且，所述抑烟剂是钥化合物、锌化合物、有机二茂铁化合物、氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙中的至少一种。
[0016]本发明还提供一种回收ABS的增韧发泡材料的制备方法，包括如下步骤。
[0017]步骤一，按重量比称取聚氯乙烯5~50份、中空玻璃微珠0.5^15份、增塑剂0.5^20份、润滑剂0.5~20份、阻燃剂0.1~20份、抑烟剂0.1~10份。
[0018]步骤二，将步骤一获得的原料在40°C -60°C混合f 10分钟。
[0019]步骤三，按重量比称取回收ABS 100份、抗氧剂0.1飞份加入步骤二获得的混合物中混合10~20分钟。
[0020]步骤四，将步骤三获得的混合物在开炼机或密炼机或螺杆挤出机中混合、造粒。
[0021]而且，将上述步骤三获得的混合物直接通过挤出成型，或平板压制成型，或注射成型；或，将步骤四获得的混合物直接通过挤出成型，或平板压制成型，或注射成型。
[0022]本发明的有益效果是:(1)主体材料全部为回收ABS，未添加新ABS原料，实现了回收ABS的最大使用效率；(2)经聚氯乙烯增韧改性后，相对于原始ABS回收料的缺口冲击强度最高可以提升50%，阻燃性能有明显的改善，氧指数由回收ABS的18.2提升到38，阻燃级别由易燃级提升VO级，燃烧时由回收ABS的黄色火焰、并伴有大量黑烟，改善为难以燃烧，即使重复3次点燃后，仍表现为少量青灰色火焰，而且烟雾浓度大大降低；(3)经中空玻璃微珠填充发泡后，材料密度最高可下降20%，力学性能无明显下降，可以避免利用化学发泡法生产发泡产品时制品气味重、注塑工艺控制严格等缺点，而且还可以进一步提高材料的使用热变形温度；(4)生产过程中的水口料、边角料最高可重复加工使用5次，最大限度的避免了材料的浪费，减少了生产成本 ；(5)生产时可以将各组分一次性加入混合机中预混合后，经双螺杆挤出机熔融挤出造粒，加入到注射机中制备回收ABS的增韧发泡产品，生产过程中工艺控制简单，设备占有少，产品性能稳定。(6)特别适用于要求生产价格低廉、材料韧性高、产品自重轻，同时又具备一定阻燃性能的注塑产品的生产。
【具体实施方式】
[0023]下面结合实施例对本发明作进一步说明。
[0024]本实施例提供一种回收ABS的增韧发泡材料，其组成和质量组分为，回收ABS 100份、聚氯乙烯5~50份、中空玻璃微珠0.5^15份、增塑剂0.5^20份、润滑剂0.5^20份、阻燃剂0.1~20份、抑烟剂0.1~10份、抗氧剂0.1~5份。
[0025]进一步的,上述聚氯乙烯熔融指数范围为l~30g.lOmirT1。
[0026]进一步的，上述中空玻璃微珠密度为0.15~0.6Kg/m3，粒径为120~2000目，利用偶联剂将中空玻璃微珠分散到分散剂中进行偶联处理。
[0027]进一步的，上述分散剂为无水乙醇，偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂中的至少一种。
[0028]进一步的，上述增塑剂是邻苯二甲酸酯类增塑剂、对苯二甲酸酯类增塑剂、磷酸酯类增塑剂、环氧酯类增塑剂、癸二酸二(2-乙基己基)酯增塑剂、己二酸二辛酯增塑剂、偏苯类增塑剂、柠檬酸酯类增塑剂、聚酯类增塑剂、芳烃油增塑剂中的至少一种。
[0029]进一步的，上述润滑剂是硬脂酸、硬脂酸钡、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸甘油酯、石蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、氯化聚乙烯蜡中的至少一种。
[0030]进一步的，上述阻燃剂是无机阻燃剂、卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、全氟磺酸盐类阻燃剂中的至少一种。
[0031]进一步的，上述抗氧剂剂是芳香胺类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂、辅助抗氧剂中的至少一种。
[0032]进一步的，上述抑烟剂是钥化合物、锌化合物、有机二茂铁化合物、氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙中的至少一种。
[0033]本发明还提供一种回收ABS的增韧发泡材料的制备方法，包括如下步骤。
[0034]步骤一，按重量比称取聚氯乙烯5~50份、中空玻璃微珠0.5^15份、增塑剂0.5^20份、润滑剂0.5~20份、阻燃剂0.1~20份、抑烟剂0.1~10份。
[0035]步骤二，将步骤一获得的原料在40°C -60°C混合1~10分钟。
[0036]步骤三，按重量比称取回收ABS 100份、抗氧剂0.1~5份加入步骤二获得的混合物中混合10~20分钟。
[0037]步骤四，将步骤三获得的混合物在开炼机或密炼机或螺杆挤出机中混合、造粒。
[0038]进一步的，可上将上述步骤三获得的混合物直接通过挤出成型，或平板压制成型，或注射成型；或，将步骤四获得的混合物直接通过挤出成型，或平板压制成型，或注射成型。
[0039]实施例1:将回收ABS利用密炼机熔融混合后，按要求制备成测试样品，进行缺口冲击强度测试、拉伸强度测试、阻燃性能测试、维卡软化点测试。材料性能见表1。
[0040]实施例2:将100g回收ABS，35g聚氯乙烯，5g氯化聚乙烯蜡，1g硬酯酸锌，1g邻苯二甲酸二丁酯，0.5g抗氧剂1010利用密炼机熔融混合后，按要求制备成测试样品，进行缺口冲击强度测试、拉伸强度测试、阻燃性能测试、维卡软化点测试。材料性能见表1。
[0041 ] 实施例3:将100g回收ABS，35g聚氯乙烯，5g氯化聚乙烯蜡，Ig硬酯酸锌，1.5g硬酯酸钡，5g三碱式硫酸铅，Ig邻苯二甲酸二丁酯，0.5g抗氧剂1010，利用密炼机反复熔融混炼加工5次后，按要求制备成测试样品，进行缺口冲击强度测试、拉伸强度测试、阻燃性能测试、维卡软化点测试。材料性能见表1。
[0042]实施例4:将100g回收ABS，35g聚氯乙烯，5g氯化聚乙烯蜡，Ig硬酯酸锌，1.5g硬酯酸钡，5g三碱式硫酸铅，Ig邻苯二甲酸二丁酯，0.5g抗氧剂1010，5g阻燃剂Sb203，15g阻燃剂801，利用密炼机熔融混合后，按要求制备成测试样品，进行缺口冲击强度测试、拉伸强度测试、阻燃性能测试、维卡软化点测试。材料性能见表1。
[0043]实施例5:将100g回收ABS，35g聚氯乙烯，5g氯化聚乙烯蜡，Ig硬酯酸锌，1.5g硬酯酸钡，5g三碱式硫酸铅，Ig邻苯二甲酸二丁酯，0.5g抗氧剂1010，5g氢氧化铝，利用密炼机熔融混合后，按要求制备成测试样品，进行缺口冲击强度测试、拉伸强度测试、阻燃性能测试、维卡软化点测试。材料性能见表1。
[0044]实施例6:将100g回收ABS，35g聚氯乙烯，5g氯化聚乙烯蜡，Ig硬酯酸锌，8g中空玻璃微珠SD800，利用密炼机熔融混合后，按要求制备成测试样品，进行缺口冲击强度测试、拉伸强度测试、阻燃性能测试、密度测试、维卡软化点测试。材料性能见表1。
[0045]实施例7:将100g回收ABS，35g聚氯乙烯，5g氯化聚乙烯蜡，Ig硬酯酸锌，1.5g硬酯酸钡，5g三碱式硫酸铅，Ig邻苯二甲酸二丁酯，0.5g抗氧剂1010, 5g氢氧化招，5g阻燃剂Sb203，8g中空玻璃微珠SD800，利用密炼机熔融混合后，按要求制备成测试样品，进行缺口冲击强度测试、拉伸强度测试、阻燃性能测试、密度测试、维卡软化点测试。材料性能见表
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[0046]表1
【权利要求】
1.一种回收ABS的增韧发泡材料，其组成和质量组分为:
2.根据权利要求1所述的一 种回收ABS的增韧发泡材料，其特征在于:所述聚氯乙烯熔融指数范围为I~30g.IOmirT1。
3.根据权利要求1所述的一种回收ABS的增韧发泡材料，其特征在于:所述中空玻璃微珠密度为0.15^0.6Kg/m3，粒径为120-2000目，利用偶联剂将中空玻璃微珠分散到分散剂中进行偶联处理。
4.根据权利要求3所述的一种回收ABS的增韧发泡材料，其特征在于:所述分散剂为无水乙醇，偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种回收ABS的增韧发泡材料，其特征在于:所述增塑剂是邻苯二甲酸酯类增塑剂、对苯二甲酸酯类增塑剂、磷酸酯类增塑剂、环氧酯类增塑剂、癸二酸二(2-乙基己基)酯增塑剂、己二酸二辛酯增塑剂、偏苯类增塑剂、柠檬酸酯类增塑剂、聚酯类增塑剂、芳烃油增塑剂中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种回收ABS的增韧发泡材料，其特征在于:所述润滑剂是硬脂酸、硬脂酸钡、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸甘油酯、石蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、氯化聚乙烯蜡中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种回收ABS的增韧发泡材料，其特征在于:所述阻燃剂是无机阻燃剂、卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、全氟磺酸盐类阻燃剂中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的一种回收ABS的增韧发泡材料，其特征在于:所述抗氧剂剂是芳香胺类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂、辅助抗氧剂中的至少一种；所述抑烟剂是钥化合物、锌化合物、有机二茂铁化合物、氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙中的至少一种。
9.一种制备如权利要求1所述的回收ABS的增韧发泡材料的制备方法，包括如下步骤: 步骤一，按重量比称取聚氯乙烯5~50份、中空玻璃微珠0.5^15份、增塑剂0.5^20份、润滑剂0.5~20份、阻燃剂0.120份、抑烟剂0.1~10份； 步骤二，将步骤一获得的原料在40°C -60°C混合f 10分钟； 步骤三，按重量比称取回收ABS 100份、抗氧剂0.1飞份加入步骤二获得的混合物中混合10~20分钟； 步骤四，将步骤三获得的混合物在开炼机或密炼机或螺杆挤出机中混合、造粒。
10.根据权利要求9所述的一种回收ABS的增韧发泡材料的制备方法，其特征在于:将上述步骤三获得的混合物直接通过挤出成型，或平板压制成型，或注射成型；或，将步骤四获得的混合物直接通过挤出成型，或平板压制成型，或注射成型。
【文档编号】C08K9/06GK103509313SQ201310442737
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年9月26日 优先权日:2013年9月26日
【发明者】任昌兆, 周威, 蒋涛, 郭超群, 叶恭博 申请人:湖北索瑞电气有限公司