CN102719030A - 废旧家电聚苯乙烯外壳料的回收再利用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开废旧家电的聚苯乙烯外壳料的回收再利用方法，所述方法包括以下步骤：1）按配方称取废旧聚苯乙烯外壳料与其他原料，2）将以上原料加入高混机，混炼3-5min得到预混料；3）将步骤2）得到的预混料加入造粒机中，在180-210℃造粒，得到改性粒料；4）将步骤3）得到的改性粒料投入注塑机中注塑成型。本发明的回收再利用方法使用的设备、工艺简单，且避免了二次污染；降低了增韧剂的加入量，从而不仅提高了材料的加工性能，而且降低了改性成本；本发明回收方法的配方中不含挥发性强且有异味的添加剂，改善了工作环境；改性后的产品性能所有提高，同时拓展改性粒料的应用领域，减少白色污染，保护环境。

Description

废旧家电聚苯乙烯外壳料的回收再利用方法
技术领域
本发明涉及聚苯乙烯外壳料的回收方法，尤其涉及废旧家电的聚苯乙烯（PS）外壳料的回收再利用方法。 
背景技术
目前，废旧家电的聚苯乙烯（PS）外壳料一般有以下几种回收再利用途径：1、回收制作涂料；2、回收制作胶粘剂；3、裂解为苯乙烯单体及低级烷烃，而后制作衍生产品，例如：苯乙烯单体重新合成聚苯乙烯，制作絮凝剂等；4、粉碎后与水泥混合做轻体建材；5、添加大量橡胶弹性体增韧改性后再用于制作制品。采用以上的回收方法，存在以下问题：1、回收过程因使用了有机溶剂，所以存在溶剂回收等程序，易引起二次污染；2、回收过程复杂，对工艺设备要求较高；3、回收后的共混物易分层，限制了使用领域；4、共混改性物性能偏低；5、以上回收方法的改性成本过高，实际应用受限； 6、由于回收过程中马来酸酐的加入导致改性过程气味难闻，污染环境。 
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种回收利用的设备、工艺、程序简单，回收的共混物不分层的废旧家电的聚苯乙烯（PS）外壳料的回收再利用方法。 
本发明的技术方案为：废旧家电的聚苯乙烯外壳料的回收再利用方法，所述方法包括以下步骤： 
1）按配方称取废旧聚苯乙烯外壳料与其他原料，所述配方中的组分及其份数重量比为：
废旧聚苯乙烯 70-85份；
树脂原料     5-10份；
增韧剂       5-10份；
增强填料     2-6份；
偶联剂       0.1-0.8份；
抗氧剂       0.1-0.5份；
扩散剂       1-3份；
润滑剂       0.5-1份；
白油         0.5-1份；
2）将以上原料加入高混机，混炼3-5min得到预混料；
3）将步骤2）得到的预混料加入造粒机中，在180-210℃造粒，得到改性粒料；
4）将步骤3）得到的改性粒料投入注塑机中注塑成型。
所述步骤1）中的废旧聚苯乙烯外壳料在配料之前先进行破碎。 
所述步骤1）中的废旧聚苯乙烯外壳料的熔融指数为5-15g/10min。 
所述步骤1）中的树脂原料为耐冲击性聚苯乙烯（HIPS原米）或丁苯透明抗冲树脂（K树脂）中的一种，该树脂原料可提高改性粒料的熔体流动性。 
所述步骤1）中的增韧剂为下列中的一种：苯乙烯-[乙烯-丁烯共聚物]-苯乙烯（SEBS）、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物（MBS）、丙烯腈-丁二烯共聚物（丁腈橡胶：NBR）、乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）、热塑性弹性体（TPE）或热塑性聚氨酯（TPU）。本发明在废旧家电的聚苯乙烯（PS）外壳料回收改性过程中，加入以上增韧剂可使混合料的断裂的分子链得到物理连接，从而提高回收再利用材料的抗冲击强度、断裂伸长率等。 
所述步骤1）中的增强填料为下列中的一种：纳米蒙脱土、滑石粉或纳米碳酸钙。本发明在废旧家电的聚苯乙烯（PS）外壳料回收改性过程中，加入以上的增强填料可提高改性粒料的拉伸强度、冲击强度、弯曲强度、弯曲模量、热变形温度、洛氏硬度等。 
所述步骤1）中的抗氧剂为下列中的一种：四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯（抗氧剂1010）、三［2.4-二叔丁基苯基］亚磷酸酯（抗氧剂168）或2,2'-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)（抗氧剂2264）。 
所述步骤1）中的扩散剂为聚乙烯蜡或乙撑双硬酰胺（EBS），本发明在废旧家电的聚苯乙烯（PS）外壳料回收改性过程中，加入以上的扩散剂可减少共混物分层，同时提高改性粒料的表面光泽度。 
所述步骤1）中的偶联剂为市售产品，购买于广州恒宇化工有限公司公司，牌号为KH550。 
所述步骤1）中的润滑剂为硬脂酸盐，具体为下列中的一种：硬脂酸钡、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸钠或硬脂酸镁等。 
所述步骤3）中的造粒机为单螺杆造粒机或平行双螺杆反向造粒机。 
采用本发明的废旧家电的聚苯乙烯外壳料的回收再利用方法，具有以下优点： 
1、回收过程中所使用的设备、工艺简单，且避免了二次污染； 
2、降低了增韧剂的加入量，从而不仅提高了改性粒料的加工性能，而且降低了改性成本； 
3、本发明中所使用的增韧剂及K树脂可提高改性粒料的熔体流动性；
4、本发明所使用的扩散剂可减少共混物分层，同时提高改性粒料的表面光泽度；
5、本专利所使用的增强填料蒙脱土可提高改性粒料的拉伸强度、冲击强度、弯曲强度、弯曲模量、热变形温度、洛氏硬度；
6、本发明回收方法的配方中不含挥发性强且有异味的添加剂，改善了工作环境；
7、改性后的产品性能所有提高，同时拓展改性粒料的应用领域，减少白色污染，保护环境。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。 
本发明的技术方案为：废旧家电的聚苯乙烯外壳料的回收再利用方法，所述方法包括以下步骤： 
1）按配方称取已破碎的废旧聚苯乙烯外壳料与其他原料，所述配方中的组分及其份数重量比为：
废旧聚苯乙烯 70-85份；
树脂原料     5-10份；
增韧剂       5-10份；
增强填料     2-6份；
偶联剂       0.1-0.8份；
抗氧剂       0.1-0.5份；
扩散剂       1-3份；
润滑剂       0.5-1份；
白油         0.5-1份；
2）将以上原料加入高混机，混炼3-5min得到预混料；
3）将步骤2）得到的预混料加入造粒机中，在180-210℃造粒，得到改性粒料；
4）将步骤3）得到的改性粒料投入注塑机中注塑成型。
实施例1 
1）按以下份数称取各原料：
废旧聚苯乙烯外壳料   70份；
树脂原料HIPS原米   10份；
增韧剂甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物（MBS）  10份；
增强填料纳米蒙脱土   6份；
偶联剂KH550        0.1份；
抗氧剂1010          0.5份；
扩散剂乙撑双硬酰胺（EBS）   1.2份；
润滑剂硬脂酸钡      0.8份；
白油                1份；
2）将以上原料加入高混机，混炼3min得到预混料；
3）将步骤2）得到的预混料加入造粒机中，在180-210℃造粒，得到改性粒料；
4）将步骤3）得到的改性粒料投入注塑机中注塑成检测样条。
实施例2 
1）按以下份数称取各原料：
废旧聚苯乙烯外壳料  78份；
树脂原料K树脂      6份；
增韧剂苯乙烯-[乙烯-丁烯共聚物]-苯乙烯（SEBS）    8份；
增强填料纳米碳酸钙     3份；
偶联剂KH550          0.8份；
抗氧剂168             0.1份；
扩散剂聚乙烯蜡        3份；
润滑剂硬脂酸钠        1份；
白油                  1份；
2）将以上原料加入高混机，混炼5min得到预混料；
3）将步骤2）得到的预混料加入造粒机中，在180-210℃造粒，得到改性粒料；
4）将步骤3）得到的改性粒料投入注塑机中注塑成检测样条。
实施例3 
1）按以下份数称取各原料：
废旧聚苯乙烯外壳料  85份；
树脂原料K树脂     5份；
增韧剂热塑性聚氨酯（TPU）      5份；
增强填料滑石粉      2份；
偶联剂KH550       0.5份；
抗氧剂2264         0.5份；
扩散剂乙撑双硬酰胺（EBS）   1份；
润滑剂硬脂酸锌     0.5份；
白油               0.5份；
2）将以上原料加入高混机，混炼4min得到预混料；
3）将步骤2）得到的预混料加入造粒机中，在180-210℃造粒，得到改性粒料；
4）将步骤3）得到的改性粒料投入注塑机中注塑成检测样条。
根据实施例1-3得到的检测样条进行各种检测，得到的检测数据如表1所示： 
表1  实施例1-3得到的检测样条及对比材料进行各种检测的数据
Figure 2012102295145100002DEST_PATH_IMAGE001
由表1可知，废旧家电的聚苯乙烯（PS）外壳料回收改性后拉伸强度和弯曲强度比未改性的回收聚苯乙烯（PS）有大幅度的提高，与HIPS树脂原米接近；另外，聚苯乙烯（PS）回收改性后断裂伸长率、抗冲击强度比未改性的回收聚苯乙烯（PS）或HIPS树脂原米大大提高。同时，聚苯乙烯（PS）回收改性后的热性能（参考维卡软化点数据）、硬度、熔体流动速率等性能与未改性的回收聚苯乙烯（PS）相比，均有较大改善。

Claims (10)

1.废旧家电的聚苯乙烯外壳料的回收再利用方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
1）按配方称取废旧聚苯乙烯外壳料与其他原料，所述配方中的组分及其份数重量比为：
废旧聚苯乙烯 70-85份；
树脂原料     5-10份；
增韧剂       5-10份；
增强填料     2-6份；
偶联剂       0.1-0.8份；
抗氧剂       0.1-0.5份；
扩散剂       1-3份；
润滑剂       0.5-1份；
白油         0.5-1份；
2）将以上原料加入高混机，混炼3-5min得到预混料；
3）将步骤2）得到的预混料加入造粒机中，在180-210℃造粒，得到改性粒料；
4）将步骤3）得到的改性粒料投入注塑机中注塑成型。
2.根据权利要求1所述的废旧家电的聚苯乙烯外壳料的回收再利用方法，其特征在于：所述步骤1）中的废旧聚苯乙烯外壳料在配料之前先进行破碎。
3.根据权利要求1所述的废旧家电的聚苯乙烯外壳料的回收再利用方法，其特征在于：所述步骤1）中的废旧聚苯乙烯外壳料的熔融指数为5-15g/10min。
4.根据权利要求1所述的废旧家电的聚苯乙烯外壳料的回收再利用方法，其特征在于：所述步骤1）中的树脂原料为耐冲击性聚苯乙烯或丁苯透明抗冲树脂中的一种。
5.根据权利要求1所述的废旧家电的聚苯乙烯外壳料的回收再利用方法，其特征在于：所述步骤1）中的增韧剂为下列中的一种：苯乙烯-[乙烯-丁烯共聚物]-苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物、丙烯腈-丁二烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、热塑性弹性体或热塑性聚氨酯。
6.根据权利要求1所述的废旧家电的聚苯乙烯外壳料的回收再利用方法，其特征在于：所述步骤1）中的增强填料为下列中的一种：纳米蒙脱土、滑石粉或纳米碳酸钙。
7.根据权利要求1所述的废旧家电的聚苯乙烯外壳料的回收再利用方法，其特征在于：所述步骤1）中的抗氧剂为下列中的一种：四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三［2.4-二叔丁基苯基］亚磷酸酯或2,2'-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)。
8.根据权利要求1所述的废旧家电的聚苯乙烯外壳料的回收再利用方法，其特征在于：所述步骤1）中的扩散剂为聚乙烯蜡或乙撑双硬酰胺。
9.根据权利要求1所述的废旧家电的聚苯乙烯外壳料的回收再利用方法，其特征在于：所述步骤1）中的润滑剂为硬脂酸盐。
10.根据权利要求1所述的废旧家电的聚苯乙烯外壳料的回收再利用方法，其特征在于：所述步骤3）中的造粒机为单螺杆造粒机或平行双螺杆反向造粒机。
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