一种电子废弃物塑料再生料改性聚氨酯复合材料的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及聚氨酯复合材料技术领域，尤其涉及一种电子废弃物塑料再生料改性聚氨酯复合材料。
【背景技术】
[0002]电子废弃物中塑料比重约为30%，其中作为壳体塑料使用量较大的种类有聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚氯乙烯等，在不同电子产品中各类塑料使用量差别很大。目前，我国电子废弃物中塑料仅有少量再生利用，这样不仅污染环境，而且造成资源浪费。
[0003]聚氨酯弹性体被人们认为为划时代的新型高分子材料，是目前最具发展前途的合成材料之一，其具有良好的物理性能，现在正在电线电缆、汽车等行业有广泛的应用，由于行业的特殊性，其阻燃、耐热和耐水性要求也越来越高。
【发明内容】
[0004]基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种电子废弃物塑料再生料改性聚氨酯复合材料，其耐热性好，阻燃性能优异，并添加了电子废弃物塑料再生料，节约了成本，环保性好。
[0005]本发明提出的一种电子废弃物塑料再生料改性聚氨酯复合材料，其原料按重量份包括以下组分:聚氨酯弹性体100份、聚氯乙烯再生料15-30份、环氧树脂再生料5-12份、丙烯酸酯类共聚物1-3份、硬脂酸0.3-1.2份、硬脂酸锌0.5-1份、硬脂酸钙0.2-1份、聚乙烯再生料1-3.5份、酚醛树脂再生料2-5份、改性纳米填料5-12份、膨胀石墨3_15份、聚磷酸铵2-12份、硅烷偶联剂3-5份、环氧大豆油1-2.5份、己二酸二辛酯0.3-1份、甲基膦酸二甲酯2-5份、2，2-二(氯甲基)-1，3_亚丙基-四(2-氯乙基)二磷酸酯1-4份。
[0006]优选地，其原料中，聚氨酯弹性体、聚氯乙烯再生料、环氧树脂再生料、聚乙烯再生料、酚醛树脂再生料的重量比为100:20-28:7-11:1.7-3:2.6-40
[0007]优选地，其原料按重量份包括以下组分:聚氨酯弹性体100份、聚氯乙烯再生料22-26份、环氧树脂再生料9-11份、丙烯酸酯类共聚物2.1_2.6份、硬脂酸0.7-1.1份、硬脂酸锌0.6-0.8份、硬脂酸钙0.6-0.8份、聚乙烯再生料2.1_2.6份、酚醛树脂再生料3.3-3.6份、改性纳米填料7-9份、膨胀石墨8-10份、聚磷酸铵7-9份、硅烷偶联剂3.8-4.3份、环氧大豆油1.8-2.1份、己二酸二辛酯0.8-1份、甲基膦酸二甲酯3.6-4.1份、2，2- 二(氯甲基)-1，3_亚丙基-四(2-氯乙基)二磷酸酯2.9-3.5份。
[0008]优选地，其原料按重量份包括以下组分:聚氨酯弹性体100份、聚氯乙烯再生料25份、环氧树脂再生料10份、丙烯酸酯类共聚物2.5份、硬脂酸1份、硬脂酸锌0.65份、硬脂酸钙0.7份、聚乙烯再生料2.5份、酚醛树脂再生料3.4份、改性纳米填料8份、膨胀石墨9.2份、聚磷酸铵8.5份、硅烷偶联剂4份、环氧大豆油1.9份、己二酸二辛酯0.9份、甲基膦酸二甲酯4份、2，2-二(氯甲基)-1，3_亚丙基-四(2-氯乙基)二磷酸酯3.2份。
[0009]优选地，所述聚氯乙烯再生料由电子废弃物聚氯乙烯塑料破碎后碾压成粉，过300目筛后得到；所述聚乙烯再生料由电子废弃物聚乙烯塑料破碎后碾压成粉，过300目筛后得到。
[0010]优选地，所述改性纳米填料按照以下工艺进行制备:按重量份将20-50份纳米氧化铈、10-25份纳米碳酸钙、3-10份纳米氢氧化铝和2-10份纳米硼酸锌混合均匀，然后置于等离子沉积炉中，再加入3-15份丙烯酸-3-(全氟-3-甲基丁基)-2-羟丙酯、2-10份乙烯基三乙氧基硅烷和1-5份羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯，采用20-30W的氩等离子体处理10-25min，然后通入10_20min氧气，将真空腔室升温至140_150°C后，在65-75W下处理5-20min，结束后经洗涤、干燥得到所述改性纳米填料。
[0011]优选地，所述改性纳米填料按照以下工艺进行制备:按重量份将40份纳米氧化铈、20份纳米碳酸钙、8份纳米氢氧化铝和7份纳米硼酸锌混合均匀，然后置于等离子沉积炉中，再加入12份丙烯酸-3-(全氟-3-甲基丁基)-2-羟丙酯、8份乙烯基三乙氧基硅烷和3.2份羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯，采用26W的氩等离子体处理20min，然后通入15min氧气，将真空腔室升温至145°C后，在70W下处理15min，结束后经洗涤、干燥得到所述改性纳米填料；在改性纳米填料的制备过程中，选择了纳米氧化铺、纳米碳酸1丐、纳米氢氧化招和纳米硼酸锌作为无机纳米材料，配合后赋予改性纳米填料优异的耐老化性、耐热性和阻燃性，将改性纳米填料加入体系中，改善了复合材料的耐老化性、耐热性和阻燃性，同时明显提高了复合材料的撕裂强度、硬度和断裂伸长率，之后加入的丙烯酸-3-(全氟-3-甲基丁基)-2_羟丙酯、乙烯基三乙氧基硅烷和羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯，在等离子体的处理下，在保持无机纳米材料结构的情况下，聚合到了无机纳米材料的表面，从而同时在无机纳米材料的表面接枝了含氟、含硅和含磷的高聚物，赋予其优异的耐水性、耐热性和阻燃性，将改性纳米填料加入体系中，大大提高了复合材料的耐水性、耐热性和阻燃性，同时因改性纳米填料的表面引入了大量的羟基，其在体系中，可以与异氰酸酯发生化学反应，有效抑制了改性纳米填料在体系中的团聚，提高了在体系中的分散性，其在体系中能分担部分承载力，有利于应力的传递和能量的消耗，提高了复合材料的韧性和强度。
[0012]优选地，所述纳米氧化铈的平均粒径为10-25nm;所述纳米碳酸钙的平均粒径为25-40nm ;所述纳米氢氧化铝的平均粒径为20_50nm ;所述纳米硼酸锌的平均粒径为30_60nmo
[0013]本发明中，以聚氨酯弹性体为主料，赋予复合材料优异的耐磨性和耐老化性，添加的聚氯乙烯再生料、环氧树脂再生料和丙烯酸酯类共聚物在体系中与聚氨酯弹性体具有很好的相容性，改善了复合材料的韧性，提高了复合材料的耐腐蚀性和阻燃性，同时利用了废弃物塑料，节约了成本，环境友好性好；硬脂酸锌、硬脂酸钙配合加入体系中，避免了因聚氯乙烯再生料的加入引入的稳定性差的缺陷，改善了复合材料的贮存稳定性；聚乙烯再生料加入体系中与硬脂酸具有协同作用，改善了体系的加工性能，同时节约了成本；改性纳米填料、膨胀石墨、聚磷酸铵、甲基膦酸二甲酯、2，2-二(氯甲基)-1，3_亚丙基-四(2-氯乙基)二磷酸酯配合加入体系中，具有协同作用，改善了复合材料的阻燃性和耐热性的同时提高了复合材料的强度。
【具体实施方式】
[0014]下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0015]实施例1
[0016]本发明提出的一种电子废弃物塑料再生料改性聚氨酯复合材料，其原料按重量份包括以下组分:聚氨酯弹性体100份、聚氯乙烯再生料15份、环氧树脂再生料12份、丙烯酸酯类共聚物1份、硬脂酸1.2份、硬脂酸锌0.5份、硬脂酸钙1份、聚乙烯再生料1份、酚醛树脂再生料5份、改性纳米填料5份、膨胀石墨15份、聚磷酸铵2份、硅烷偶联剂5份、环氧大豆油1份、己二酸二辛酯1份、甲基膦酸二甲酯2份、2，2- 二(氯甲基)-1，3-亚丙基-四(2-氯乙基)二磷酸酯4份；
[0017]其中，所述改性纳米填料按照以下工艺进行制备:按重量份将20份纳米氧化铈、25份纳米碳酸钙、3份纳米氢氧化铝和10份纳米硼酸锌混合均匀，然后置于等离子沉积炉中，再加入3份丙烯酸-3-(全氟-3-甲基丁基)-2-羟丙酯、10份乙烯基三乙氧基硅烷和1份羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯，采用30W的氩等离子体处理lOmin，然后通入20min氧气，将真空腔室升温至140°C后，在75W下处理5min，结束后经洗涤、干燥得到所述改性纳米填料；所述纳米氧化铈的平均粒径为25nm ;所述纳米碳酸钙的平均粒径为25nm ;所述纳米氢氧化铝的平均粒径为50nm ;所述纳米硼酸锌的平均粒径为30nm。
[0018]实施例2
[0019]本发明提出的一种电子废弃物塑料再生料改性聚氨酯复合材料，其原料按重量份包括以下组分:聚氨酯弹性体100份、聚氯乙烯再生料30份、环氧树脂再生料5份、丙烯酸酯类共聚物3份、硬脂酸0.3份、硬脂酸锌1份、硬脂酸钙0.2份、聚乙烯再生料3.5份、酚醛树脂再生料2份、改性纳米填料12份、膨胀石墨3份、聚磷酸铵12份、硅烷偶联剂3份、环氧大豆油2.5份、己二酸二辛酯0.3份、甲基膦酸二甲酯5份、2，2- 二(氯甲基)-1，3-亚丙基-四(2-氯乙基)二磷酸酯1份；
[0020]其中，所述改性纳米填料按照以下工艺进行制备:按重量份将50份纳米氧化铈、10份纳米碳酸钙、10份纳米氢氧化铝和2份纳米硼酸锌混合均匀，然后置于等离子沉积炉中，再加入15份丙烯酸-3-(全氟-3-甲基丁基)-2-羟丙酯、2份乙烯基三乙氧基硅烷和5份羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯，采用20W的氩等离子体处理25min，然后通入lOmin氧气，将真空腔室升温至150°C后，在65W下处理20min，结束后经洗涤、干燥得到所述改性纳米填料；所述纳米氧化铈的平均粒径为10nm ;所述纳米碳酸钙的平均粒径为40nm ;所述纳米氢氧化铝的平均粒径为20nm ;所述纳米硼酸锌的平均粒径为60nm。
[0021]实施例3
[0022]本发明提出的一种电子废弃物塑料再生料改性聚氨酯复合材料，其原料按重量份包括以下组分:聚氨酯弹性体100份、聚氯乙烯再生料25份、环氧树脂再生料10份、丙烯酸酯类共聚物2.5份、硬脂酸1份、硬脂酸锌0.65份、硬脂酸钙0.7份、聚乙烯再生料2.5份、