本发明属于废pp及废abs再生技术领域，具体涉及一种再生abs/pp合金材料及其制备方法。
背景技术：
聚丙烯(pp)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs)是两种非常常见的塑料，二者相较而言：pp具有低密度、无毒、价格低、易加工等优势，同时存在刚性低、尺寸稳定性差、缺口(尤其是低温时)敏感等不足；abs则综合力学性能好、硬度高、尺寸稳定，其价格较pp而言稍高一些。二者的性能和价格具有一定的互补性。
pp及abs这两种塑料的使用量均十分巨大，其废弃量也十分可观。对于废塑料的处理，将其回收再利用，是一种高效合理的方式。通过分别分析abs及pp老化后结构得知，二者在使用过程中受光、热、氧的影响，均发生分子结构断裂或重排，生成羟基和羧基等基团，直接导致：1)废pp及废abs中维持主要宏观机械性能的主链发生断裂，导致性能恶化；2)废abs中橡胶相受影响较大，一方面橡胶相和基体相的界面结合力降低造成综合机械性能下降，另一方面，胶含量显著降低导致韧性恶化更为显著。
针对上述问题，若能将废pp及废abs直接制备合金，并充分利用废pp及废abs老化后，均生成的羟基和羧基等活性基团，对老化降解的废pp及废abs分子链进行扩链、改善废abs橡胶相与基体相相界面、提升胶含量、增加废abs及废pp相容性，将得到一种性能全面提升的再生合金材料。另一方面，由于同属于废料，废pp及废abs间的价差，较新料pp和新料abs间价差而言更小，使得再生abs/pp更具性价比优势，其应用前景广泛。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种再生abs/pp合金材料，该再生abs/pp合金材料利用大分子扩链剂的原位扩链、原位增容及增韧作用，修复了分子链结构、改善了相界面、增加了相容性、提升了胶含量，制得了综合性能优良的再生塑料合金材料，且充分进行了废物利用，实现了节能减排。
本发明的目的还在于提供上述再生abs/pp合金材料的制备方法。
本发明上述第一个技术问题是通过如下技术方案来实现的：一种再生abs/pp合金材料，主要由以下质量份配比的成分组成：
废abs：60～90
废pp：10～40
abs基大分子扩链剂：2～8
pp基大分子扩链剂：1～5
扩链促进剂：0.1～0.5。
在上述再生abs/pp合金材料的各成分中：
所述的abs基大分子扩链剂优选为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物接枝马来酸酐(abs-g-mah)。
所述的pp基大分子扩链剂为聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(pp-g-gma)。
所述的扩链促进剂为2-乙基-4-甲基咪唑、苄基二甲胺、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚中的一种。
所述的废abs为废abs经过破碎均化后得到片状料；所述的废pp为废pp经过破碎均化后得到片状料。
本发明的上述第二个目的是通过以下技术方案来实现的：上述再生abs/pp合金材料的制备方法，包括以下步骤：将废abs、废pp、abs基大分子扩链剂、扩链促进剂按上述用量关系混合，得到混合物料，从双螺杆挤出机的主加料装置加入混合物料熔化，螺杆转速控制为30～45rpm，从双螺杆挤出机的加工第四区按上述用量关系加入pp基大分子扩链剂与熔化的混合物料共混，经挤出、牵引、冷却、切粒，即制得再生abs/pp合金材料。
在该再生abs/pp合金材料的制备方法中：
所述的双螺杆挤出机的加工温区优选为195～225℃。
进一步的，所述的双螺杆挤出机的加工六区温度依次优选为：195℃，205℃，215℃，225℃，225℃，215℃。
本发明中加入的abs基大分子扩链剂可同时起到以下三个关键作用：
(1)分子链上的活性酸酐基团可以与废abs及废pp老化链上生成的羟基，在挤出条件下发生原位扩链反应，实现废abs及废pp断链增长和修复的同时，对这两种基材实现反应型增容；
(2)abs基大分子扩链剂的abs主链，与废abs主链结构大体相似，十分有利于改善废abs老化后界面力减弱的问题，实现界面修复；
(3)abs基大分子扩链剂也是一种功能化abs高胶粉，加入abs基大分子扩链剂也相当于提高了再生合金材料的整体胶含量，起到增韧作用。
本发明中加入的pp基大分子扩链剂，主链上含有活性环氧基团，除了可以与废abs及废pp上的羟基及羧基发生反应实现原位扩链以及反应型增容、改善废pp老化界面，这些类似于abs基大分子扩链剂的作用外，还可以在扩链促进剂的存在下，与之前加入的abs基大分子扩链剂上的酸酐反应，生成含聚丙烯接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(pp-g-abs)结构的产物，在混合物中起到物理增容作用。反应型增容和物理增容同时作用，使得再生合金材料的相容性大幅改善，其综合机械性能大幅提升。
另外，上述两种扩链剂采用分步的方式添加，是为了避免同时添加这两种扩链剂时，其可能直接发生反应，大量消耗自身主链上的活性酸酐及环氧基团，影响其对废pp及废abs的主链扩链修复效果。
本发明使用的是主链与改性基材结构相同的大分子扩链剂，与应用不含改性基材主链结构的小分子扩链剂相比，区别在于：若添加小分子扩链剂，容易使体系中分子量较小的老化分子间发生扩链，即使使用多官能团小分子扩链剂，由于其反应位阻作用，加之老化分子断裂链上活性基团有限，也难以与其他老化分子发生进一步反应，最终导致生成大量对宏观性能并无太大帮助的低分子量扩链产物。而使用大分子扩链剂的优势在于扩链反应发生在大分子扩链剂与老化断链分子之间，生成的产物同样属于大分子，因此具有优良的宏观机械性能，这与应用小分子扩链剂，截然不同。
另一方面，温度及螺杆转速对再生合金的综合性能影响较大。较长挤出保留时间和较高的温度有利于促进挤出时原位扩链反应的发生，但太长的加工时间及太高的温度又可能导致再生材料的分解。通过控制螺杆转速30～45rpm，加工温区在195～225℃，可在不影响原位扩链效果的前提下，避免再生材料发生分解。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明首次同时配合使用两类不同大分子扩链剂对废abs及废pp直接进行原位扩链修复制备再生合金，大分子扩链剂在再生合金制备过程中同时起到原位扩链、原位增容及增韧作用，从而得到了一种应用前景广泛的再生材料；
(2)本发明整个加工过程使用的是常规的塑料加工设备，通过优选的工艺，进行反应型挤出，因此可以方便的进行推广应用；
(3)本发明为混杂废塑料的高值化利用提供一种全新的解决方案，也带动了再生塑料行业的发展，同时相关产品具有很强的市场竞争力，并且符合国家节能减排政策，具有很好的社会效益和经济效益。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的基于原位扩链修复的再生abs/pp合金材料，主要由以下质量份配比的成分组成：
废abs：60
废pp：40
abs基大分子扩链剂：4
pp基大分子扩链剂：3
扩链促进剂：0.3
其中abs基大分子扩链剂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物接枝马来酸酐(abs-g-mah)。pp基大分子扩链剂为聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(pp-g-gma)。
扩链促进剂为2-乙基-4-甲基咪唑。
废abs为废abs经过破碎均化后得到片状料。
废pp为废pp经过破碎均化后得到片状料。
该再生abs/pp合金材料的制备方法，包括以下步骤：将废abs、废pp、abs基大分子扩链剂、扩链促进剂按上述用量关系混合，得到混合物料，从双螺杆挤出机的主加料装置加入混合物料熔化，螺杆转速控制为30rpm，从双螺杆挤出机加工第四区按上述用量关系加入pp基大分子扩链剂与熔化的混合物料共混，经挤出、牵引、冷却、切粒，即制得再生abs/pp合金材料。
双螺杆挤出机加工六区温度依次设定为：195℃，205℃，215℃，225℃，225℃，215℃。
实施例2
本实施例提供的基于原位扩链修复的再生abs/pp合金材料，主要由以下质量份配比的成分组成：
废abs：60
废pp：40
abs基大分子扩链剂：6
pp基大分子扩链剂：5
扩链促进剂：0.5。
废abs、废pp、abs基大分子扩链剂、pp基大分子扩链剂同实施例1。
扩链促进剂为苄基二甲胺。
该再生abs/pp合金材料的制备方法，包括以下步骤：将废abs、废pp、abs基大分子扩链剂、扩链促进剂按上述用量关系混合，得到混合物料，从双螺杆挤出机的主加料装置加入混合物料熔化，螺杆转速控制为45rpm，从双螺杆挤出机加工第四区按上述用量关系加入pp基大分子扩链剂与熔化的混合物料共混，经挤出、牵引、冷却、切粒，即制得再生abs/pp合金材料。
双螺杆挤出机加工六区温度依次设定为：195℃，205℃，215℃，225℃，225℃，215℃。
实施例3
本实施例提供的基于原位扩链修复的再生abs/pp合金材料，主要由以下质量份配比的成分组成：
废abs：70
废pp：30
abs基大分子扩链剂：7
pp基大分子扩链剂：5
扩链促进剂：0.5
废abs、废pp、abs基大分子扩链剂、pp基大分子扩链剂同实施例1。
扩链促进剂为2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚。
该再生abs/pp合金材料的制备方法，包括以下步骤：将废abs、废pp、abs基大分子扩链剂、扩链促进剂按上述用量关系混合，得到混合物料，从双螺杆挤出机的主加料装置加入混合物料熔化，螺杆转速控制为36rpm，从双螺杆挤出机加工第四区按上述用量关系加入pp基大分子扩链剂与熔化的混合物料共混，经挤出、牵引、冷却、切粒，即制得再生abs/pp合金材料。
双螺杆挤出机加工六区温度依次设定为：195℃，205℃，215℃，225℃，225℃，215℃。
实施例1-3制备的再生abs/hips合金材料的机械性能汇总如下表1。
表1实施例1-3制备的再生abs/hips合金材料的机械性能汇总
上述表1中：
①制备方法及步骤同实施例1，物料配比中不含abs基大分子扩链剂、pp基大分子扩链剂及扩链促进剂。
由以上具体实验数据可以看出，通过本发明制备的再生abs/pp合金，全面提升了废料的机械性能，特别是对主链分子量、分子链结构、相界面作用更为敏感的冲击强度大幅提升了2.6～3.8倍。具有这种综合机械性能的再生合金产品，市场前景良好。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，实施例中选用的abs基大分子扩链剂abs-g-mah，pp基大分子扩链剂pp-g-gma，扩链促进剂为2-乙基-4-甲基咪唑、苄基二甲胺、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚由市售现成产品获得。
但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，上述实施方式中所选用的废abs、废pp等原料也可选用市售的类似性能的现成产品，没有其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围。