一种玩具ABS塑料增强再利用的方法与流程

文档序号:17488811发布日期:2019-04-23 20:14阅读:425来源:国知局

本发明属于塑料加工技术领域,具体涉及一种玩具abs塑料增强再利用的方法。



背景技术:

随着塑料原料价格的不断上涨,为了节约资源和能源,降低生产成本和减少环境污染,废旧高分子类产品的回收已经成为一个备受瞩目的项目。abs塑料(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料)广泛应用于日用品有鞋,包,各种旅游箱,办公设备,玩具及各种容器等,所以在回收玩具时会得到大量的废旧abs塑料。对此类塑料的再利用方法较多,但多存在很多性能及使用的问题,往往回收后再造的abs塑料品质差,使用寿命短,不具有市场竞争力。



技术实现要素:

本发明的目的是针对现有的问题,提供了一种玩具abs塑料增强再利用的方法,有效的改善了回收再造材料的综合使用性能,提升了玩具abs塑料回收再利用后的品质,延长了塑料的使用寿命,资源回收利用,具有很好的经济效益和市场推广应用价值。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种玩具abs塑料增强再利用的方法,包括以下步骤:

(1)杀菌:

将废旧abs回收料置于杀菌剂中进行浸泡,浸泡时保持杀菌剂内的温度为60~70℃,浸泡的同时进行特定频率的超声波处理;

(2)冷冻干燥粉碎:

将步骤(1)中杀菌处理后的abs回收料置于冷冻粉碎机内进行冷冻干燥粉碎处理;

(3)原料称取:

称取相应重量份的步骤(2)所得的abs回收料粉末70~80份、复合填料23~27份、分散剂13~16份、稳定剂8~10份、润滑剂5~9份;

(4)混炼:

将步骤(3)中称取的所有原料共同投入到混料机中,然后对其进行挤出造粒,最后对所造的粒料进行注塑成型即可。

进一步的,所述步骤(1)中杀菌剂中各成分及对应重量份为:95%乙醇23~27份、次氯酸钠3~6份、青蒿素5~6份、α-红没药醇3~5份、无菌水800~900份。

进一步的,所述步骤(1)中超声波的频率为62~66khz,杀菌处理的时间为40~50min。

进一步的,所述步骤(2)中冷冻粉碎处理时,冷冻处理时温度控制为-20~-12℃,冷冻处理的时间为2~3min,干燥处理时温度控制为45~55℃,干燥至含水率为5~9%之后以1300~1600rpm的转速进行粉碎处理;

进一步的,所述步骤(3)中复合填料的制备,包括以下步骤:

1)将氨水和无水乙醇按照体积比为0.4~0.5:3~4共同投入搅拌罐内,将搅拌罐内的温度控制为65~75℃,边搅拌边加热,以300~400rpm的转速不断搅拌处理10~12min后,向搅拌罐内匀速滴加硅酸,期间以300~400rpm的转速不断搅拌,搅拌处理2~3h后,将白炭黑和二氧化硅按照重量比为1~2:3.5~4.3共同投入到搅拌罐内,以180~220rpm的转速持续搅拌2~4h后,滤出沉淀备用;

2)将步骤1)中滤出的沉淀放入到低能质子辐照箱内进行辐照处理,辐照处理的时间为4~6min;

3)将步骤2)中辐照处理后的沉淀投入干燥箱内进行干燥,干燥箱内的温度为70~80℃,干燥至含水率为8~10%即可。

进一步的,所述步骤1)中硅酸的滴加量为氨水和无水乙醇总量的3~6%,白炭黑和二氧化硅的总重量与氨水和无水乙醇的总体积为1g:5~9ml。

进一步的,所述步骤2)中质子辐照处理时控制辐照的能量为190~200kev,束流为1.3~1.4×1012cm-2·s-1,注入量为2~2.2×1017p/cm2

进一步的,所述步骤(3)中分散剂中各成分及对应重量份为:硬脂酸单甘油酯、硬脂酸丁酯、硬脂酸钡中的任意一种。

进一步的,所述步骤(3)中稳定剂中各成分及对应重量份为:硬脂酸镁、硬脂酸锉、亚磷酸酯、多元醇中的任意一种。

进一步的,所述步骤(3)中润滑剂中各成分及对应重量份为:硅油、油酸、烃基润滑脂中的任意一种。

abs塑料回收料进行再制造使用时会影响整体的聚合特性,进而影响了整体的强度等力学品质,从而降低了材料及对应产品的使用品质。对此,本发明优化改善了其加工方法,增强了塑料回收料的使用价值。首先将废旧abs塑料投入杀菌剂中进行杀菌处理,在超声波的辅助作用下,杀死回收料中存在的细菌和虫卵,并且本发明的杀菌剂的组成成分多为植物提取物,安全系数高;紧接着进行冷冻干燥,进一步杀死虫卵和病菌,为后续的处理和使用奠定很好的饿基础,在原料的混炼中,加入了一种特殊的复合填料,在复合填料的制备中进行了特殊的处理,在对氨水、无水乙醇、硅酸反应处理一段时间后,白炭黑和二氧化硅表面活性增强,施加质子辐照处理,此时二氧化硅的晶体正在长大变化,白炭黑的孔隙变大,质子辐照处理可刻蚀剥裂晶体,期间合理控制处理的强度以防止过度处理,此时二氧化硅晶体嵌入白炭黑的孔隙内部,在晶体不断生长的过程中,两者相互紧密结合,最终形成了一种二氧化硅嵌入固定的白炭黑复合填料,此填料整体结构稳定,比表面积大,与高分子基体间的相容结合强力好,外力冲击时白塔黑和二氧化硅之间发生滑移断裂吸收能量,可提升材料整体的强度、抗冲击性能等,进而加强了塑料的综合使用性能。

本发明相比现有技术具有以下优点:

本发明提供了一种玩具abs塑料增强再利用的方法,有效的改善了回收再造材料的综合使用性能,提升了玩具abs塑料回收再利用后的品质,延长了塑料的使用寿命,资源回收利用,具有很好的经济效益和市场推广应用价值。

具体实施方式

实施例1

一种玩具abs塑料增强再利用的方法,包括以下步骤:

(1)杀菌:

将废旧abs回收料置于杀菌剂中进行浸泡,浸泡时保持杀菌剂内的温度为60℃,浸泡的同时进行特定频率的超声波处理;

(2)冷冻干燥粉碎:

将步骤(1)中杀菌处理后的abs回收料置于冷冻粉碎机内进行冷冻干燥粉碎处理;

(3)原料称取:

称取相应重量份的步骤(2)所得的abs回收料粉末70份、复合填料23份、分散剂13份、稳定剂8份、润滑剂5份;

(4)混炼:

将步骤(3)中称取的所有原料共同投入到混料机中,然后对其进行挤出造粒,最后对所造的粒料进行注塑成型即可。

进一步的,所述步骤(1)中杀菌剂中各成分及对应重量份为:95%乙醇23份、次氯酸钠3份、青蒿素5份、α-红没药醇3份、无菌水800份。

进一步的,所述步骤(1)中超声波的频率为62khz,杀菌处理的时间为40min。

进一步的,所述步骤(2)中冷冻粉碎处理时,冷冻处理时温度控制为-20℃,冷冻处理的时间为2min,干燥处理时温度控制为45℃,干燥至含水率为5%之后以1300rpm的转速进行粉碎处理;

进一步的,所述步骤(3)中复合填料的制备,包括以下步骤:

1)将氨水和无水乙醇按照体积比为0.4:3共同投入搅拌罐内,将搅拌罐内的温度控制为65℃,边搅拌边加热,以300rpm的转速不断搅拌处理10min后,向搅拌罐内匀速滴加硅酸,期间以300rpm的转速不断搅拌,搅拌处理2h后,将白炭黑和二氧化硅按照重量比为1:3.5共同投入到搅拌罐内,以180rpm的转速持续搅拌2h后,滤出沉淀备用;

2)将步骤1)中滤出的沉淀放入到低能质子辐照箱内进行辐照处理,辐照处理的时间为4min;

3)将步骤2)中辐照处理后的沉淀投入干燥箱内进行干燥,干燥箱内的温度为70℃,干燥至含水率为8%即可。

进一步的,所述步骤1)中硅酸的滴加量为氨水和无水乙醇总量的3%,白炭黑和二氧化硅的总重量与氨水和无水乙醇的总体积为1g:5ml。

进一步的,所述步骤2)中质子辐照处理时控制辐照的能量为190kev,束流为1.3×1012cm-2·s-1,注入量为2×1017p/cm2

进一步的,所述步骤(3)中分散剂中各成分及对应重量份为:硬脂酸单甘油酯、硬脂酸丁酯、硬脂酸钡中的任意一种。

进一步的,所述步骤(3)中稳定剂中各成分及对应重量份为:硬脂酸镁、硬脂酸锉、亚磷酸酯、多元醇中的任意一种。

进一步的,所述步骤(3)中润滑剂中各成分及对应重量份为:硅油、油酸、烃基润滑脂中的任意一种。

实施例2

一种玩具abs塑料增强再利用的方法,包括以下步骤:

(1)杀菌:

将废旧abs回收料置于杀菌剂中进行浸泡,浸泡时保持杀菌剂内的温度为65℃,浸泡的同时进行特定频率的超声波处理;

(2)冷冻干燥粉碎:

将步骤(1)中杀菌处理后的abs回收料置于冷冻粉碎机内进行冷冻干燥粉碎处理;

(3)原料称取:

称取相应重量份的步骤(2)所得的abs回收料粉末75份、复合填料25份、分散剂14.5份、稳定剂9份、润滑剂7份;

(4)混炼:

将步骤(3)中称取的所有原料共同投入到混料机中,然后对其进行挤出造粒,最后对所造的粒料进行注塑成型即可。

进一步的,所述步骤(1)中杀菌剂中各成分及对应重量份为:95%乙醇25份、次氯酸钠4.5份、青蒿素5.5份、α-红没药醇4份、无菌水850份。

进一步的,所述步骤(1)中超声波的频率为64khz,杀菌处理的时间为45min。

进一步的,所述步骤(2)中冷冻粉碎处理时,冷冻处理时温度控制为-16℃,冷冻处理的时间为2.5min,干燥处理时温度控制为50℃,干燥至含水率为5~9%之后以1450rpm的转速进行粉碎处理;

进一步的,所述步骤(3)中复合填料的制备,包括以下步骤:

1)将氨水和无水乙醇按照体积比为0.45:3.5共同投入搅拌罐内,将搅拌罐内的温度控制为70℃,边搅拌边加热,以350rpm的转速不断搅拌处理11min后,向搅拌罐内匀速滴加硅酸,期间以350rpm的转速不断搅拌,搅拌处理2.5h后,将白炭黑和二氧化硅按照重量比为1.5:3.9共同投入到搅拌罐内,以200rpm的转速持续搅拌3h后,滤出沉淀备用;

2)将步骤1)中滤出的沉淀放入到低能质子辐照箱内进行辐照处理,辐照处理的时间为5min;

3)将步骤2)中辐照处理后的沉淀投入干燥箱内进行干燥,干燥箱内的温度为75℃,干燥至含水率为9%即可。

进一步的,所述步骤1)中硅酸的滴加量为氨水和无水乙醇总量的4.5%,白炭黑和二氧化硅的总重量与氨水和无水乙醇的总体积为1g:7ml。

进一步的,所述步骤2)中质子辐照处理时控制辐照的能量为195kev,束流为1.35×1012cm-2·s-1,注入量为2.1×1017p/cm2

进一步的,所述步骤(3)中分散剂中各成分及对应重量份为:硬脂酸单甘油酯、硬脂酸丁酯、硬脂酸钡中的任意一种。

进一步的,所述步骤(3)中稳定剂中各成分及对应重量份为:硬脂酸镁、硬脂酸锉、亚磷酸酯、多元醇中的任意一种。

进一步的,所述步骤(3)中润滑剂中各成分及对应重量份为:硅油、油酸、烃基润滑脂中的任意一种。

实施例3

一种玩具abs塑料增强再利用的方法,包括以下步骤:

(1)杀菌:

将废旧abs回收料置于杀菌剂中进行浸泡,浸泡时保持杀菌剂内的温度为70℃,浸泡的同时进行特定频率的超声波处理;

(2)冷冻干燥粉碎:

将步骤(1)中杀菌处理后的abs回收料置于冷冻粉碎机内进行冷冻干燥粉碎处理;

(3)原料称取:

称取相应重量份的步骤(2)所得的abs回收料粉末80份、复合填料27份、分散剂16份、稳定剂10份、润滑剂9份;

(4)混炼:

将步骤(3)中称取的所有原料共同投入到混料机中,然后对其进行挤出造粒,最后对所造的粒料进行注塑成型即可。

进一步的,所述步骤(1)中杀菌剂中各成分及对应重量份为:95%乙醇27份、次氯酸钠6份、青蒿素6份、α-红没药醇5份、无菌水900份。

进一步的,所述步骤(1)中超声波的频率为66khz,杀菌处理的时间为50min。

进一步的,所述步骤(2)中冷冻粉碎处理时,冷冻处理时温度控制为-12℃,冷冻处理的时间为3min,干燥处理时温度控制为55℃,干燥至含水率为9%之后以1600rpm的转速进行粉碎处理;

进一步的,所述步骤(3)中复合填料的制备,包括以下步骤:

1)将氨水和无水乙醇按照体积比为0.5:4共同投入搅拌罐内,将搅拌罐内的温度控制为75℃,边搅拌边加热,以400rpm的转速不断搅拌处理12min后,向搅拌罐内匀速滴加硅酸,期间以400rpm的转速不断搅拌,搅拌处理3h后,将白炭黑和二氧化硅按照重量比为2:4.3共同投入到搅拌罐内,以220rpm的转速持续搅拌4h后,滤出沉淀备用;

2)将步骤1)中滤出的沉淀放入到低能质子辐照箱内进行辐照处理,辐照处理的时间为6min;

3)将步骤2)中辐照处理后的沉淀投入干燥箱内进行干燥,干燥箱内的温度为80℃,干燥至含水率为10%即可。

进一步的,所述步骤1)中硅酸的滴加量为氨水和无水乙醇总量的6%,白炭黑和二氧化硅的总重量与氨水和无水乙醇的总体积为1g:9ml。

进一步的,所述步骤2)中质子辐照处理时控制辐照的能量为200kev,束流为1.4×1012cm-2·s-1,注入量为2.2×1017p/cm2

进一步的,所述步骤(3)中分散剂中各成分及对应重量份为:硬脂酸单甘油酯、硬脂酸丁酯、硬脂酸钡中的任意一种。

进一步的,所述步骤(3)中稳定剂中各成分及对应重量份为:硬脂酸镁、硬脂酸锉、亚磷酸酯、多元醇中的任意一种。

进一步的,所述步骤(3)中润滑剂中各成分及对应重量份为:硅油、油酸、烃基润滑脂中的任意一种。

对比实施例1

本对比实施例1与实施例2相比,在复合填料的制备中,省去步骤2)的整个操作,除此外的方法步骤均相同。

对比实施例2

本对比实施例2与实施例2相比,省去步骤(1)杀菌中的超声波处理,除此外的方法步骤均相同。

对比实施例3

本对比实施例3与实施例2相比,用等质量份市售的白炭黑取代步骤(3)中的复合填料,除此外的方法步骤均相同。

对比实施例4

本对比实施例4与实施例2相比,用等质量份的二氧化硅取代步骤(3)中的复合填料,除此外的方法步骤均相同。

对比实施例5

本对比实施例5与实施例2相比,用等质量份相同比例配比的白炭黑和二氧化硅取代步骤(3)中的复合填料,除此外的方法步骤均相同。

对比实施例6

本对比实施例6与实施例2相比,省去步骤(3)中的复合填料,除此外的方法步骤均相同。

对照组

申请号为201510795992.6公开的一种废旧洗衣机abs塑料增韧的方法。

为了对比本发明效果,选用同一批采集回收的废旧abs作为实验对象,分别用上述实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对比实施例3、对比实施例4、对比实施例5、对照组对应的方法进行加工处理,然后对制成的成品材料进行性能测试,具体对比数据如下表1所示:

表1

注:上表1中所述的拉伸强度参照gb/t1040进行测试;所述的弯曲强度参照gb/t9341进行测试;所述的断裂伸长率参照gb/t1040进行测试。

由上表1可以看出,本发明提供了一种玩具abs塑料增强再利用的方法,有效的改善了回收再造材料的综合使用性能,提升了玩具abs塑料回收再利用后的品质,延长了塑料的使用寿命,资源回收利用,具有很好的经济效益和市场推广应用价值。

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