專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種高性能回收pet/abs合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于高分子材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種高性能、低成本的回收PET/ABSA會(huì)
背景技術(shù)：
：聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一類(lèi)結(jié)晶型聚酯，具有良好的耐有機(jī)溶劑、耐化學(xué)藥品性、自潤(rùn)滑性能和成型加工性能等，廣泛應(yīng)用于纖維、食品包裝瓶、板材、塑鋼帶等等。與此同時(shí)，廢棄PET也以每年12X的速率在不斷增長(zhǎng)。由于回收PET每擠出一次，特性黏度(IV)值都會(huì)下降約O.07dL/g，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，其降解較為嚴(yán)重，造成再生PET應(yīng)用領(lǐng)域的局限性。將回收PET制成合金材料，可有效減緩降解程度，令PET擁有更高的使用價(jià)值和更廣的應(yīng)用領(lǐng)域。ABS塑料為丙烯腈_丁二烯_苯乙烯共聚物，具有較好的綜合性能，較高的沖擊強(qiáng)度，化學(xué)穩(wěn)定性和良好的電性能等。用ABS改性PET，可以顯著提高PET的沖擊強(qiáng)度，降低其脆韌轉(zhuǎn)變溫度，并充分發(fā)揮PET優(yōu)異的拉伸強(qiáng)度，達(dá)到兩者共混后的性能互補(bǔ)。ABS的添加還能使回收的PET在熔融加工中工藝順暢(不出現(xiàn)流淌現(xiàn)象)，使合金的力學(xué)性能和機(jī)械性能得到很大的提高。但由于PET與ABS合金是典型的相分離材料，僅通過(guò)物理機(jī)械共混的方式得到性能優(yōu)異的合金非常困難。中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利CN101508818A公開(kāi)了一種ABS/PET合金及其制備方法。其組成按重量配比為(%):ABS21-72%;PET14-60%;相容劑3-10%;抗氧劑O.4-0.6%;增韌劑5-15%;潤(rùn)滑劑0.3-1%。該發(fā)明通過(guò)選用合適的相容劑和增強(qiáng)劑，將ABS體系和PET體系很好地熔融在一起，制造出的材料具有尺寸穩(wěn)定、高強(qiáng)度、高模量、高流動(dòng)性。它綜合了ABS和PET的優(yōu)點(diǎn)，改善了耐PET的耐熱性、沖擊性、加工性等。該塑料的制造方法包括以下工藝步驟首先將原料按上述比例混合，然后進(jìn)入塑料擠出機(jī)中，溫度控制在23026(TC，再進(jìn)行造粒，得到ABS/PET合金。然而，該技術(shù)中還存在以下不足所用增容劑多數(shù)為馬來(lái)酸酐接枝物，由于酸催化作用，加工過(guò)程中PET的酯交換反應(yīng)被加劇，使合金中PET分子量劇烈下降，合金各項(xiàng)性能都將隨之下降；另外，所用PET為新料，其加工溫度為260290°C，在此溫度下，ABS已開(kāi)始分解，合金加工可控溫度區(qū)間很窄，不僅操作困難，而且產(chǎn)品質(zhì)量難有保障。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種適用于工業(yè)化批量生產(chǎn)、具有優(yōu)異的拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度及高流動(dòng)性、高化學(xué)穩(wěn)定性的高性能回收PET/ABS合金。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案如下—種高性能回收PET/ABS合金，其組成按重量百分比計(jì)如下回收聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)30%80%3丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS10%50%增強(qiáng)劑相容劑增韌劑0.5%5%2%15%1%10%多羥基化學(xué)偶聯(lián)劑抗氧化劑0.5%3%0.1%1%。本發(fā)明提供的高性能回收PET/ABS合金是按上述配比將原料組分先干燥混合好，然后投入雙螺桿擠出機(jī)中按常規(guī)工藝條件進(jìn)行熔融共混擠出造粒即可。以上材料中所用的回收聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料為回收礦泉水瓶經(jīng)分揀、破碎、清洗、浮選、干燥后所得無(wú)色透明片狀材料，回收PET純度為99.6%，其中仍含有極少量PVC標(biāo)簽紙，但對(duì)本發(fā)明的合金材料不構(gòu)成影響。經(jīng)差示掃描熱量?jī)x多次測(cè)定，回收聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)切片的熔融溫度范圍為249t:253t:，維卡熱變形溫度為211°C216°C。進(jìn)一步的，所述增強(qiáng)劑為AS樹(shù)脂、聚甲基丙烯酸甲酯、玻璃纖維、玄武巖纖維、有機(jī)蒙脫土、氣相納米二氧化硅、納米碳酸鈣中的一種或一種以上的組合物。進(jìn)一步的，其特征在于，所述相容劑為ABS-g-MAH、AS-g-MAH、SBS-g-MAH、SEBS-g-MAH、PE-g-MAH、PP-g-MAH、PS-g-P薩、EPDM-g-MAH中的一種或一種以上的組合物。進(jìn)一步的，所述增韌劑為乙丙橡膠、聚丁二烯橡膠、丁基橡膠、丁腈橡膠、丁苯橡膠、苯乙烯-丁二烯熱塑性彈性體、氫化苯乙烯-丁二烯熱塑性彈性體、甲基丙烯酸甲酯_丁二烯_苯乙烯三元共聚物、氯化聚乙烯、乙烯_醋酸乙烯酯共聚物、納米氣相二氧化硅中的一種或一種以上的組合物。進(jìn)一步的，所述多羥基化學(xué)偶聯(lián)劑為乙二醇、l，3-丙二醇、甘油、季戊四醇、1，4-丁二醇、l，5戊二醇、l，6-己二醇、l，7-庚二醇、l，8-辛二醇、l，9-壬二醇、l，10-癸二醇、單硬脂酸甘油脂、聚乙二醇、聚丙二醇中的一種或一種以上的組合物。進(jìn)一步的，所述抗氧劑為四(|3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯。本發(fā)明與已有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)1.由于本發(fā)明提供的高性能回收PET/ABS合金中PET與ABS屬于熱力學(xué)不相容體系，因而進(jìn)行簡(jiǎn)單的熔融共混所得的材料不僅會(huì)導(dǎo)致兩相界面粗糙，而且會(huì)使性能變差。曾有學(xué)者利用酸酐接枝物改善其相容性以提高其性能，但是羧基(-COOH)的存在會(huì)與PET長(zhǎng)鏈發(fā)生酯交換反應(yīng)，導(dǎo)致PET長(zhǎng)鏈不同程度的斷裂，分子量的減少及分子量分布進(jìn)一步變寬，都會(huì)使沖擊強(qiáng)度降低，盡管添加不同種類(lèi)的增韌劑也無(wú)法抵消因酯交換反應(yīng)而造成的影響。本發(fā)明通過(guò)添加多羥基化學(xué)偶聯(lián)劑，將斷開(kāi)的PET鏈重新連接起來(lái)，使合金主鏈有不同程度的增長(zhǎng)，其效果在保持高度相容性的基礎(chǔ)上優(yōu)異于普通的鏈增長(zhǎng)劑。添加二元以上的多羥基化學(xué)偶聯(lián)劑可同時(shí)與多條PET鏈發(fā)生酯化反應(yīng)而產(chǎn)生輕度交聯(lián)，使其沖擊強(qiáng)度大大提升。而且多羥基化學(xué)偶聯(lián)劑的用量少，對(duì)成本的負(fù)擔(dān)不大，有利于制備出符合企業(yè)利益需求、韌性好、強(qiáng)度高、流動(dòng)性好、成本低的高性能回收PET/ABS合金。2.由于新料PET的加工溫度為260-29(TC，但是ABS在高于24(TC的溫度下分解劇烈，塑料光澤度下降，力學(xué)性能和機(jī)械性能都有明顯下降。若遷就ABS的加工溫度，會(huì)導(dǎo)致PET塑化不足；若遷就PET的加工溫度，ABS分解劇烈，導(dǎo)致性能下降。本發(fā)明提供的高性能回收PET/ABS合金所利用的回收聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)，其加工溫度為210-24(TC，使ABS在保持高性能的同時(shí)與PET形成性能更高的合金，無(wú)需添加任何增塑劑，因此制備成本降低，更符合企業(yè)生產(chǎn)要求。3.本發(fā)明所提供的高性能回收PET/ABS合金，其拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度均與純ABS相當(dāng)，可完全替代ABS而廣泛應(yīng)用于家用電器、電工產(chǎn)品、電子設(shè)備、辦公設(shè)備、建材等行業(yè)，社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益顯著。4.本發(fā)明提供的高性能回收PET/ABS合金材料制備工藝簡(jiǎn)單，不涉及材料改性工藝或任何前共混、后共混工藝，只需按比例將干燥的原料混合好，投入雙螺桿擠機(jī)按常規(guī)工藝擠出造粒即可，無(wú)需添加任何有機(jī)溶劑，一定程度上提高生產(chǎn)安全性，更符合環(huán)保要求，生產(chǎn)設(shè)備的投入不大，一般中小型生產(chǎn)企業(yè)都可生產(chǎn)，普及性強(qiáng)，符合生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)要求。5.本發(fā)明以回收聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)為合金材料主體，以丙烯腈-丁二烯_苯乙烯共聚物ABS為改性基體，在PET原有的優(yōu)異拉伸強(qiáng)度上，合金的拉伸強(qiáng)度進(jìn)一步增強(qiáng)，還兼?zhèn)銩BS各項(xiàng)優(yōu)異的物理力學(xué)性能。6.本發(fā)明提供的高性能回收PET/ABS合金繼承了PET的高流動(dòng)性，適合于注塑成體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零部件。圖1為回收PET與ABS簡(jiǎn)單共混合金沖擊斷面的電子顯微鏡照片；圖2為實(shí)施例1高性能回收PET/ABS合金沖擊斷面的電子顯微鏡照片。具體實(shí)施例方式下面給出實(shí)施例以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體的描述，有必要在此指出的是以下實(shí)施例只用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員根據(jù)本
發(fā)明內(nèi)容對(duì)本發(fā)明作出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。在本發(fā)明中，按重量配比稱(chēng)取干燥好的回收聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)片料和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)及各種助劑。將稱(chēng)好的原材料投入到高速混合器中干混5分鐘，再投入雙螺桿擠出機(jī)中按常規(guī)擠出工藝擠出造粒即可。實(shí)施例1按重量配比稱(chēng)取干燥好的回收PET片料80.0%，ABS樹(shù)脂10.1X，AS樹(shù)脂1.0%，AS-g-MAH3.0%，聚丁二烯橡膠5.0%，乙二醇O.5%，抗氧化劑四(P-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯(抗氧劑1010)0.4%。將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成合金材料。其中，加工溫度為190235t:，停留時(shí)間為23min，熔體壓力在12MPa以上。圖2為實(shí)施例1高性能回收PET/ABS合金沖擊斷面的電子顯微鏡照片從圖2可見(jiàn)本發(fā)明提供的高性能回收PET/ABS合金斷面表現(xiàn)起伏度大，為明顯的韌性斷裂形貌，且合金形態(tài)連續(xù)，無(wú)明顯宏觀(guān)相分離；而圖1所示合金斷面光滑，為明顯的脆性斷裂，且合金基體有明顯的分層。這說(shuō)明本發(fā)明所提供的回收PET/ABS合金中PET與ABS具有較好的相容性，材料的韌性更好。實(shí)施例2按重量配比稱(chēng)取干燥好的回收PET片料69.8%，ABS樹(shù)脂10.8%，聚甲基丙烯酸甲酯5.8%，PS-g-PMMA5.1%，甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物4.5%，1，10-癸二醇3.0%，抗氧化劑10101.0%。將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成合金材料。其中，加工溫度為190235t:，停留時(shí)間為23min，熔體壓力在12MPa以上。實(shí)施例3按重量配比稱(chēng)取干燥好的回收PET片料60.3X，ABS樹(shù)脂16.2%，玻璃纖維3.6%，SEBS-g-MAH12.1%，氯化聚乙烯4.3%，聚乙二醇2.7%，抗氧化劑10100.8%。將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成合金材料。其中，加工溫度為190235"，停留時(shí)間為23min，熔體壓力在12MPa以上。實(shí)施例4按重量配比稱(chēng)取干燥好的回收PET片料51.7%，ABS樹(shù)脂28.4%，有機(jī)蒙脫土6.8%，SBS-g-MAH11.3%，苯乙烯-丁二烯熱塑性彈性體0.6%，單硬脂酸甘油脂0.5%，抗氧化劑10100.7%。將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成合金材料。其中，加工溫度為190235。C，停留時(shí)間為23min，熔體壓力在12MPa以上。實(shí)施例5按重量配比稱(chēng)取干燥好的回收PET片料40.8%，ABS樹(shù)脂33.6%，氣相納米二氧化硅8.6%，EPDM-g-MAH14.9%，丁腈橡膠1.4%，甘油0.6%，抗氧化劑10100.1%。將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成合金材料。其中，加工溫度為190235。C，停留時(shí)間為23min，熔體壓力在12MPa以上。實(shí)施例6按重量配比稱(chēng)取干燥好的回收PET片料31.5X，ABS樹(shù)脂48.1%，玄武巖纖維5.4%，PP-g-MAH9.9%，納米氣相二氧化硅2.9%，聚丙二醇1.6%，抗氧化劑10100.6%。將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成合金材料。其中，加工溫度為190235"，停留時(shí)間為23min，熔體壓力在12MPa以上。實(shí)施例7按重量配比稱(chēng)取干燥好的回收PET片料55.5%，ABS樹(shù)脂30.2%，納米碳酸鈣5.4%，PE-g-MAH5.1%，乙丙橡膠2.3%，1，5戊二醇1.0%，抗氧化劑10100.5%。將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成合金材料。其中，加工溫度為190235"，停留時(shí)間為23min，熔體壓力在12MPa以上。實(shí)施例8按重量配比稱(chēng)取干燥好的回收PET片料65.7%，ABS樹(shù)脂23.2%，玻璃纖維6.1%，EP匿-g-MAH2.0%，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物1.8%，1，8-辛二醇0.9%，抗氧化劑10100.3%。將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成合金材料。其中，加工溫度為190235t:，停留時(shí)間為23min，熔體壓力實(shí)施例9按重量配比稱(chēng)取干燥好的回收PET片料49.7%，ABS樹(shù)脂38.2%，AS樹(shù)脂2.4%，玻璃纖維3.1%，PP-g-MAH2.6%，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物2.1%，1，7-庚二醇0.5%，聚乙二醇O.9%，抗氧化劑10100.5%。將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成合金材料。其中，加工溫度為190235t:，停留時(shí)間為23min，熔體壓力在12MPa以上。實(shí)施例10按重量配比稱(chēng)取干燥好的回收PET片料30.1%，ABS樹(shù)脂50.0%，AS樹(shù)脂5.3%，聚甲基丙烯酸甲酯4.7，AS-g-MAH1.9%，PS-g-PMMA2.7%，聚丁二烯橡膠2.1%，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物O.5%，季戊四醇0.9%，1，9-壬二醇1.2%，抗氧化劑10100.6%。將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成合金材料。其中，加工溫度為190235。C，停留時(shí)間為23min，熔體壓力在12MPa以上。各實(shí)施例性能測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表l，測(cè)試條件為拉伸強(qiáng)度按GB/T1040標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，試樣類(lèi)型為I型，樣條尺寸(mm):170(長(zhǎng))x(20士0.2)(端部寬度)x(4士0.2)(厚度)，拉伸速度為50mm/min，測(cè)試儀器為WSM-10KB計(jì)算機(jī)控制高低溫電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)。其中，斷裂伸長(zhǎng)率的測(cè)試儀器為SCS-1000數(shù)字式伸長(zhǎng)測(cè)量裝置。彎曲強(qiáng)度和彎曲模量按GB9341/T標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，試樣類(lèi)型為I型，樣條尺寸(mm):80x(10±0.2)x(4±0.2)，彎曲速度為20mm/min，測(cè)試儀器為WSM-10KB計(jì)算機(jī)控制高低溫電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)。缺口沖擊強(qiáng)度按GB/T1043標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，試樣類(lèi)型為I型，樣條尺寸(mm):80x(10±0.2)x(4±0.2)，缺口類(lèi)型為A類(lèi)，缺口剩余厚度為3.2mm。測(cè)試儀器為JJ-20記憶式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)。表1實(shí)施例110配方及材料性能<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>權(quán)利要求一種高性能回收PET/ABS合金，其特征在于其組成按重量百分比計(jì)如下回收PET30％~80％ABS10％~50％增強(qiáng)劑1％~10％相容劑2％~15％增韌劑0.5％~5％多羥基化學(xué)偶聯(lián)劑0.5％~3％抗氧化劑0.1％~1％。2.如權(quán)利要求1所述的高性能回收PET/ABS合金，其特征在于，所述回收PET，熔融溫度范圍為249°C253"，維卡熱變形溫度為211°C216°C。3.如權(quán)利要求1所述的高性能回收PET/ABS合金，其特征在于，所述增強(qiáng)劑為AS樹(shù)脂、聚甲基丙烯酸甲酯、玻璃纖維、玄武巖纖維、有機(jī)蒙脫土、氣相納米二氧化硅、納米碳酸鈣中的一種或一種以上的組合物。4.如權(quán)利要求1所述的高性能回收PET/ABS合金，其特征在于，所述相容劑為ABS-g-MAH、AS-g-MAH、SBS-g-MAH、SEBS-g-MAH、PE-g-MAH、PP-g-MAH、PS-g-PMMA、EP匿-g-MAH中的一種或一種以上的組合物。5.如權(quán)利要求1所述的高性能回收PET/ABS合金，其特征在于，所述增韌劑為乙丙橡膠、聚丁二烯橡膠、丁基橡膠、丁腈橡膠、丁苯橡膠、苯乙烯_丁二烯熱塑性彈性體、氫化苯乙烯-丁二烯熱塑性彈性體、甲基丙烯酸甲酯_丁二烯_苯乙烯三元共聚物、氯化聚乙烯、乙烯_醋酸乙烯酯共聚物、納米氣相二氧化硅中的一種或一種以上的組合物。6.如權(quán)利要求1所述的高性能回收PET/ABS合金，其特征在于，所述多羥基化學(xué)偶聯(lián)劑為乙二醇、l，3-丙二醇、甘油、季戊四醇、l，4-丁二醇、l，5戊二醇、l，6-己二醇、l，7-庚二醇、l，8-辛二醇、l，9-壬二醇、l，10-癸二醇、單硬脂酸甘油月旨、聚乙二醇、聚丙二醇中的一種或一種以上的組合物。7.如權(quán)利要求1所述的高性能回收PET/ABS合金，其特征在于，所述抗氧劑為四(|3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)一種高性能回收PET/ABS合金，其組成按重量百分比計(jì)為回收PET30~80％，ABS10~50％，增強(qiáng)劑1~10％，相容劑2~15％，增韌劑0.5~5％，多羥基化學(xué)偶聯(lián)劑0.5~3％，抗氧化劑0.1~1％。本發(fā)明通過(guò)助劑合理配合及多羥基化學(xué)偶聯(lián)劑的作用，利用ABS體系優(yōu)異的物理力學(xué)性能改善回收PET體系，使本發(fā)明的回收PET/ABS合金具有高相容性、高拉伸強(qiáng)度、高流動(dòng)性、優(yōu)異加工性等優(yōu)點(diǎn)，特別適合復(fù)雜零部件和大型板材的生產(chǎn)，工藝簡(jiǎn)單，適合中小企業(yè)批量生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。文檔編號(hào)C08K5/053GK101735579SQ20091021423公開(kāi)日2010年6月16日申請(qǐng)日期2009年12月25日優(yōu)先權(quán)日2009年12月25日發(fā)明者何禮俊,劉劍富,柳勤鐘,石光,許慧,陳楚芝,陳紅雨申請(qǐng)人:華南師范大學(xué)