專利名稱：回收聚苯乙烯材料的高抗沖改性材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改性回收聚苯乙烯材料及其制備方法，具體涉及到利用回收聚苯乙烯材料為主要原料進(jìn)行共混改性的配方和加工工藝。
背景技術(shù)：
聚苯乙烯泡沫材料(簡(jiǎn)稱EPS，下同)具有質(zhì)輕、價(jià)廉、緩沖性好、衛(wèi)生等特點(diǎn)，現(xiàn)已作為隔熱材料、包裝材料、裝潢材料、食品容器材料等廣泛地用于各行各業(yè)。隨著聚苯乙烯泡沫材料應(yīng)用范圍的日益廣泛，產(chǎn)量不斷增長(zhǎng)，聚苯乙烯泡沫材料生產(chǎn)過程中的廢料和邊角料及一次性包裝材料使用后的廢棄料都在不斷增長(zhǎng)。由于這些廢料在自然環(huán)境中既不能腐爛也不能轉(zhuǎn)化降解，對(duì)生態(tài)環(huán)境破壞很大，是困擾人類社會(huì)的“白色污染”，必須對(duì)其進(jìn)行回收處理。目前回收聚苯乙烯泡沫材料存在韌性較差，耐環(huán)境應(yīng)力開裂差、沖擊強(qiáng)度低等缺點(diǎn)，只能用于一些低端產(chǎn)品，使用受到很大的局限。因此提高回收聚苯乙烯材料的沖擊性能和加工性能具有十分重要的意義。目前提高聚苯乙烯沖擊性能的方法主要有聚烯烴類包括高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯、乙烯-辛烯共聚物等共混增韌改性PS，彈性體包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、三元乙丙橡膠、丁苯橡膠等共混增韌改性PS，無機(jī)剛性粒子包括納米碳酸鈣、蒙脫土、納米二氧化鈦、超微細(xì)三氧化二鋁等增韌改性PS。其中使用聚烯烴類和無機(jī)剛性粒子對(duì)PS進(jìn)行增韌改性存在相容性不好，改性效果較差的問題。而使用彈性體對(duì)PS進(jìn)行增韌改性雖然改性效果較好但也存在用量較大、改性成本高的問題。發(fā)明的內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種回收聚苯乙烯材料的高抗沖改性及其制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷。本發(fā)明的回收聚苯乙烯高抗沖改性材料，是由包括如下重量份數(shù)的組分制備的聚苯乙烯泡沫回收材料 100份核殼結(jié)構(gòu)共聚物1-10份彈性體1-15份引發(fā)劑0.1-5份油脂1-10 份所述聚苯乙烯泡沫回收材料的熔融指數(shù)為10-25g/10min ；所述核殼結(jié)構(gòu)共聚物為丙烯酸丁酯/甲基丙烯酸酯類接枝共聚物，可采用山東日科化學(xué)股份有限公司的RK-852 ；所述彈性體為丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，可采用岳陽石化的SBS-791。所述引發(fā)劑為有機(jī)過氧化物和馬來酸酐復(fù)合引發(fā)劑，有機(jī)過氧化物優(yōu)選為過氧化
二異丙苯或過氧化苯甲酰等；
以復(fù)合引發(fā)劑總重量計(jì)，過氧化二異丙苯占2 10%，馬來酸酐占90 98%，所述油脂為環(huán)烷基橡膠油或鄰苯二甲酸二辛酯等。制備所述回收聚苯乙烯高抗沖改性材料的方法，包括如下步驟(1)將回收聚苯乙烯材料和復(fù)合引發(fā)劑加入同向雙螺桿擠出機(jī)中共混、擠出、 切粒。在此過程中聚苯乙烯和馬來酸酐在有機(jī)過氧化物的存在下發(fā)生接枝反應(yīng)，生成 PS-g-MAH(聚苯乙烯-馬來酸酐接枝聚合物)。其中擠出過程中加工溫度為140-160°C之間，螺桿轉(zhuǎn)速為120-200rpm。(2)將上述粒料與核殼結(jié)構(gòu)共聚物、彈性體由第一區(qū)加入擠出機(jī)，將油脂由第四區(qū)加入擠出機(jī)進(jìn)行共混、擠出、切粒，得到高性能的改性聚苯乙烯復(fù)合材料。其中擠出過程中加工溫度為180-220°C之間，螺桿轉(zhuǎn)速為180-250rpm。本發(fā)明能夠在材料硬度損失較小的情況下大幅度提高共混物的沖擊性能。使用馬來酸酐接枝聚苯乙烯可以改善聚苯乙烯樹脂與核殼結(jié)構(gòu)共聚物之間的相容性，使復(fù)合材料中橡膠相與聚苯乙烯相之間的界面張力降低，提高了兩相之間的粘結(jié)力，使相態(tài)結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，從而使復(fù)合材料的粘度上升，熔指下降，力學(xué)性能提高。加入油脂在對(duì)共混物增塑的同時(shí)可以增加共混物的流動(dòng)性能。采用相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果表明，改性后材料具有流動(dòng)性好、硬度高、沖擊強(qiáng)度高、耐刮擦等特點(diǎn)，可完全替代現(xiàn)使用的HIPS材料，滿足PS低密度發(fā)泡共擠框條線材表層覆蓋料的生產(chǎn)，即達(dá)到高流動(dòng)、高硬度、高韌性的要求。相比現(xiàn)有的改性方法，本技術(shù)改性助劑用量少，共混物各相之間的界面張力低、粘接力高，各組分之間的協(xié)同效應(yīng)明顯、改性效率高，改性成本低。改性后材料具有流動(dòng)性好、 硬度高、沖擊強(qiáng)度高、耐刮擦等特點(diǎn)，具有很好的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)和社會(huì)效應(yīng)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1-4具體配方見表1表 權(quán)利要求
1.回收聚苯乙烯高抗沖改性材料，其特征在于，是由包括如下重量份數(shù)的組分制備的聚苯乙烯泡沫回收材料100份
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收聚苯乙烯高抗沖改性材料，其特征在于，所述聚苯乙烯回收材料的熔融指數(shù)為10-25g/10min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收聚苯乙烯高抗沖改性材料，其特征在于，所述核殼結(jié)構(gòu)共聚物為丙烯酸丁酯/甲基丙烯酸酯類接枝共聚物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收聚苯乙烯高抗沖改性材料，其特征在于，所述彈性體為丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收聚苯乙烯高抗沖改性材料，其特征在于，所述引發(fā)劑為有機(jī)過氧化物與馬來酸酐復(fù)合引發(fā)劑，以復(fù)合引發(fā)劑總重量計(jì)，機(jī)過氧化物占2 10%，占馬來酸酐占90 98%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收聚苯乙烯高抗沖改性材料，其特征在于，所述油脂為環(huán)烷基橡膠油或鄰苯二甲酸二辛酯。
7.制備權(quán)利要求1 6任一項(xiàng)所述回收聚苯乙烯高抗沖改性材料的方法，包括如下步驟(1)將聚苯乙烯回收材料和復(fù)合引發(fā)劑加入同向雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行共混、擠出、切粒，擠出過程中加工溫度為140-160°C之間，螺桿轉(zhuǎn)速為120-200rpm ；(2)將上述粒料與核殼結(jié)構(gòu)共聚物和彈性體由第一區(qū)加入擠出機(jī)，將油脂由第四區(qū)加入擠出機(jī)進(jìn)行共混、擠出、切粒，得到高性能的改性聚苯乙烯復(fù)合材料，其中擠出過程中加工溫度為180-220°C之間，螺桿轉(zhuǎn)速為180-250rpm。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，在140-220°C和螺桿轉(zhuǎn)速為120-250轉(zhuǎn)/分鐘下共混擠出。核殼結(jié)構(gòu)共聚物1-10 份 1-15 份 0. 1-5 份 1-10 份。彈性體引發(fā)劑油脂
全文摘要
本發(fā)明提供了一種回收聚苯乙烯材料的高抗沖改性材料及其制備方法，所述改性高抗沖聚苯乙烯回收材料是由如下重量份數(shù)的組分制備的聚苯乙烯回收材料100份，核殼結(jié)構(gòu)共聚物1-10份，彈性體1-15份，引發(fā)劑0.1-5份，油脂1-10份。本發(fā)明的改性助劑用量少，共混物各相之間的界面張力低、粘接力高，各組分之間的協(xié)同效應(yīng)明顯、改性效率高，改性成本低。改性后材料具有流動(dòng)性好、硬度高、沖擊強(qiáng)度高、耐刮擦等特點(diǎn)，能滿足PS低密度發(fā)泡共擠框條線材表層覆蓋料的生產(chǎn)的需要，具有很好的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)和社會(huì)效應(yīng)。
文檔編號(hào)C08L51/00GK102241863SQ20101017196
公開日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2010年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月12日
發(fā)明者張文杰, 李志杰, 李曉強(qiáng), 童文城 申請(qǐng)人:上海英科實(shí)業(yè)有限公司, 淄博英科框業(yè)有限公司