CN104072927A - 一种家电专用增强再生阻燃hips及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高分子改性技术领域,尤其是一种家电专用增强再生阻燃HIPS及其制备工艺。其原料组分按以下重量配比:55-90质量份再生阻燃HIPS、0-30质量份再生阻燃ABS、0-10质量份相容剂、0-10质量份阻燃剂、0.3-2质量份润滑剂、0.3-2质量份抗氧剂、0.3-0.8质量份抗滴落剂。本发明采用再生阻燃ABS来增强再生阻燃HIPS,解决了现有技术中回收的阻燃HIPS阻燃性和韧性、强度不能同时达到需求的问题,在增强其阻燃性能的同时具有良好的韧性,且通过相容剂很好地解决了再生阻燃HIPS与再生阻燃ABS单纯共混变脆的问题,在保证材料的阻燃性和韧性的同时提高了HIPS的拉伸强度,而且不要添加额外的接枝相容剂来提高材料的相容性。
Description
技术领域
本发明涉及高分子改性技术领域,尤其是一种家电专用增强再生阻燃HIPS及其制备工艺。
背景技术
高抗冲聚苯乙烯(HIPS)是一种综合性能优良的材料、具有优良的力学性能、电绝缘性、加工性等优点。为了满足人们的使用要求,人们对HIPS进行了阻燃改性,阻燃的HIPS被广泛应用于家电行业,如显示器后壳,音响外壳等。
目前再生的阻燃HIPS由于其价格低廉,通过添加一些阻燃剂,增韧剂,以及其他助剂对其进行改性,可以大大的降低成本,目前国内很多家电厂商都采用国外进口阻燃HIPS进行改性来再生利用。再生的阻燃HIPS一般都是对国外的家电进行拆解破碎后获得,但因该材料的长期使用,在户外的曝晒,会有一定程度的降解,其强度、韧性和阻燃性都有降低,其阻燃性能一般只能达到UL94/V-1级。通常需要补加阻燃剂来提高阻燃性,但在加阻燃剂的同时其强度和韧性都有降低,就需要添加增韧剂来提高韧性,这样回收阻燃HIPS的强度就更低。在保证其他性能的前提下提高回收阻燃HIPS的强度就迫在眉睫。
且现有工程塑料回料中,ABS材料如果和PS混合在一起,我们会发现单纯造粒后材料就会像桃酥饼一样非常脆。哪怕PS的含量比较低,和其他混合塑料不相容的情况相比发脆的情况都显得特别明显。过去只能注塑超厚型制品,以弥补过度发脆的缺陷,造粒后的销售价格也非常便宜,根本回收不了成本。
发明内容
为了克服现有技术再生阻燃HIPS在满足阻燃性和韧性的条件下其拉伸强度相对较低,本发明提供了一种家电专用增强再生阻燃HIPS。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是: 一种家电专用增强再生阻燃HIPS,其原料组分按以下重量配比:
再生阻燃HIPS 55-90质量份;
再生阻燃ABS 0-30质量份;
相容剂 0-10质量份;
阻燃剂 0-10质量份;
润滑剂 0.3-2质量份;
抗氧剂 0.3-2质量份;
抗滴落剂 0.3-0.8质量份。
其中,再生阻燃HIPS为家电回收破碎料,流动性在5-12g/10min(200℃,5kg),阻燃级别为UL94(V-1)及以上,可以是,阻燃级别达到UL94/V-1或V-0的、进口家电破碎再生阻燃HIPS,或是国内熔融指数在5-15g/10min(测试方法ASTM1238)之间的、阻燃级别达到UL94/V-1或V-0的再生HIPS材料。
再生阻燃ABS为阻燃性能至少为UL94/V-1及以上,如达到达到UL94/V-1或V-0,其中熔融指数为30g/10min以上(220℃,10kg条件测试),悬臂梁缺口冲击强度≥8KJ/M2(测试标准为GB/T1843-2008),拉伸强度≥40MPA(GB/T1040-2006 )。
相容剂为SBS、SBR、SEBS、高胶粉中的一种或多种。
阻燃剂为十溴二苯乙烷,三氧化二锑,氢氧化镁中的至少一种。
润滑剂为乙撑双硬脂酰胺(EBS)。
抗氧剂为受阻酚类抗氧剂,亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种。
抗滴落剂为聚四氟乙烯。
上述方案,采用再生阻燃ABS来增强再生阻燃HIPS,解决了现有技术中回收的阻燃HIPS阻燃性和韧性、强度不能同时达到需求的问题,在增强其阻燃性能的同时具有良好的韧性,且通过相容剂很好地解决了再生阻燃HIPS与再生阻燃ABS单纯共混变脆的问题,在保证材料的阻燃性和韧性的同时提高了HIPS的拉伸强度,而且不要添加额外的接枝相容剂来提高材料的相容性能。
在本方案中,相容剂既是具备再生阻燃HIPS与再生阻燃ABS之间相容剂的作用,也具备增韧剂的作用。
制备上述家电专用增强再生阻燃HIPS的方法,其步骤如下:
(1)、将破碎好的再生阻燃HIPS或再生阻燃ABS通过调好密度的盐水清洗,使阻燃HIPS或阻燃ABS漂浮在水上面,清洗掉部分杂质;
(2)、将步骤(1)清洗好的再生阻燃HIPS在通过调整好密度的盐水清洗,使再生阻燃HIPS沉入溶液下面,再次清洗掉部分杂质;
(3)、将步骤(2)清洗好的再生阻燃HIPS或再生阻燃ABS进行脱水处理,并装袋待用;
(4)、称取配方中的各组分,倒入高速搅拌机中均匀混合,高速搅拌2-5min;
(5)、将步骤(4)中混匀后的物料,加入到双螺杆挤出机的料斗中,经高温挤出机熔融共混挤出、冷却、风干、切粒、均化、包装;
(6)、所述的步骤(5)中双螺杆挤出机的温度设置为一区170-190℃;二区180-190℃;三区180-200℃;四区190-210℃;五区190-210℃;六区190-210℃;七区190-210℃;八区180-200,九区180-200℃;机头190-200℃;螺杆转速控制在200-500r/min。
本方法通过材料清洗,将再生阻燃HIPS、相容剂、阻燃ABS、润滑剂、抗氧剂、阻燃剂、抗滴落剂等材料均匀混合加工,提高再生阻燃HIPS的强度、阻燃性、保证其韧性,利用相容剂在阻燃HIPS和阻燃ABS之间搭桥,协调改性阻燃HIPS的各项综合性能。
本发明的有益效果是,
(1)本发明的制成的再生阻燃HIPS具有较高拉伸强度、阻燃性和韧性,可直接应用于注塑成型厂直接注塑家电产品使用,且可循环再利用,整体配方简单,具有良好的经济效果和应用前景。
(2)本发明相比现有技术采用一定比例的新料阻燃HIPS来改性,具有很大的经济优势,新料阻燃HIPS价格18元/KG,回收阻燃ABS价格12元/KG,显然采用回收阻燃ABS增强要比新料阻燃HIPS增强经济效益要好的多。
(3)同时本发明的技术可以解决回收PS材料中掺杂ABS或ABS中掺杂PS的问题,能够很好的解决其发脆的问题,提高回收材料的经济价值。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。
实施例一:
增强阻燃(UL94/V-0)HIPS材料按下列重量份数的材料配比制造:
再生阻燃HIPS: 76份
相容剂SBR: 6份
阻燃剂: 6份
再生阻燃ABS: 10份
润滑剂: 0.7份
抗氧剂: 0.7份
抗滴落剂: 0.6份
增强阻燃(UL94/V-0)HIPS的制备工艺,包括步骤:
A、先将破碎好的阻燃HIPS或阻燃ABS通过调整好密度的盐水,将阻燃HIPS与阻燃ABS漂浮在盐水上方,清洗掉部分杂质,然后再将阻燃HIPS与阻燃ABS通过调整好盐水密度的使其沉与盐水下方再次清楚杂质。
B、将步骤A中清洗好的阻燃HIPS或ABS脱水处理,并装袋待用。
C、按重量比称取阻燃HIPS、阻燃ABS、相容剂、阻燃剂、抗氧剂、润滑剂、抗滴落剂等其他助剂。
D、将步骤C中称取好的材料投入到高混机中,高速搅拌3min。
E、将步骤D中搅拌均匀的物料投入到双螺杆挤出机,经熔融挤出、造粒。工艺条件:螺杆及各加温区温度设置分别为:一区170-190℃;二区180-190℃;三区180-200℃;四区190-210℃;五区190-210℃;六区190-210℃;七区190-210℃;八区180-200,九区180-200℃;机头190-200℃;螺杆转速控制在410r/min。
实施例二:
增强阻燃(UL94/V-0)HIPS材料有下列重量份数的材料组成:
阻燃HIPS: 66份
相容剂SBR: 6份
阻燃剂: 6份
阻燃ABS: 20份
润滑剂: 0.7份
抗氧剂: 0.7份
抗滴落剂: 0.6份
制备方法同实施例一,在此不再赘述。
实施例三:
增强阻燃(UL94/V-0)HIPS材料有下列重量份数的材料组成:
阻燃HIPS: 56份
相容剂SBR: 6份
阻燃剂: 6份
阻燃ABS: 30份
润滑剂: 0.7份
抗氧剂: 0.7份
抗滴落剂: 0.6份
制备方法同实施例一,在此不再赘述。
实施例四:
增强阻燃(UL94/V-0)HIPS材料有下列重量份数的材料组成:
阻燃HIPS: 66份
相容剂SBS: 6份
阻燃剂: 6份
阻燃ABS: 20份
润滑剂: 0.7份
抗氧剂: 0.7份
抗滴落剂: 0.6份
制备方法同实施例一,在此不再赘述。
实施例五:
阻燃HIPS: 66份
相容剂ABS高胶粉:6份
阻燃剂: 6份
阻燃ABS: 20份
润滑剂: 0.7份
抗氧剂 0.7份
抗滴落剂: 0.6份
制备方法同实施例一,在此不再赘述。
实施例六:
阻燃HIPS: 66份
相容剂SBS: 3份
相容剂SBR: 3份
阻燃剂: 6份
阻燃ABS: 20份
润滑剂: 0.7份
抗氧剂 0.7份
抗滴落剂: 0.6份
制备方法同实施例一,在此不再赘述。
实施例七:
阻燃HIPS: 66份
相容剂SBR: 3份
相容剂ABS高胶粉: 3份
阻燃剂: 6份
阻燃ABS: 20份
润滑剂: 0.7份
抗氧剂 0.7份
抗滴落剂: 0.6份
制备方法同实施例一,在此不再赘述。
实施例八:
阻燃HIPS: 66份
相容剂ABS高胶粉: 3份
相容剂SBS: 3份
阻燃剂: 6份
阻燃ABS: 20份
润滑剂: 0.7份
抗氧剂 0.7份
抗滴落剂: 0.6份
制备方法同实施例一,在此不再赘述。
应用于本发明实施例1~8中制备方法的双螺杆长径比为32-40,螺杆转速为200-500r/min:
实施例1~8中制备增强材料材料按标准尺寸注塑成测试用的标准样条,实施例1~8中的物理性能按照ASTM的标准进行,如下表1所示:
表1:ASTM测试标准
物理性能 | 单位 | 测试方法 |
熔融指数 | g/10min | ASTM1238 |
拉伸强度 | Mpa | ASTM D638 |
断裂伸长率 | % | ASTM D638 |
弯曲强度 | Mpa | ASTM D790 |
弯曲模量 | Mpa | ASTM D790 |
Izod缺口冲击强度 | J/m | ASTM D256 |
燃烧性 | UL 94 |
实施例1~8原料的重量份数及材料性能见表2
表2:原料的重量份数及材料性能
组成 | 标准样1 | 标准样2 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 | 实施例8 |
阻燃HIPS (UL94/V-1) | 86 | 76 | 76 | 66 | 56 | 66 | 66 | 66 | 66 | 66 |
阻燃ABS (UL94/V-1) | 10 | 10 | 20 | 30 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | |
SBR | 6 | 6 | 6 | 6 | 3 | 3 | ||||
SBS | 6 | 3 | 3 | |||||||
ABS高胶粉 | 6 | 3 | 3 | |||||||
阻燃剂(十溴二苯乙烷) | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 |
抗氧剂(1010) | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 |
润滑剂(EBS) | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 |
抗滴落剂(PTFE) | 0.6 | 0.6 | 0.6 | 0.6 | 0.6 | 0.6 | 0.6 | 0.6 | 0.6 | 0.6 |
熔体流动速率(g/10min) | 7.5 | 7.1 | 7.9 | 7.3 | 6.8 | 7.1 | 7.3 | 7.2 | 7.4 | 7.2 |
拉伸强度(Mpa) | 19 | 25 | 24.2 | 29.7 | 34.4 | 29.5 | 34.5 | 31.2 | 32.4 | 32.8 |
断裂伸长率(%) | 11 | 5 | 21 | 18 | 11 | 19 | 15 | 13 | 15 | 16 |
弯曲强度(Mpa) | 36 | 38.4 | 39.6 | 43.3 | 47.8 | 42.2 | 45.7 | 42.8 | 43.8 | 42.9 |
弯曲模量(Mpa) | 1792 | 1865 | 1915 | 2156 | 2476 | 2134 | 2289 | 2208 | 2269 | 2214 |
Iozd缺口冲击强度(J/m) | 85 | 45 | 108 | 127 | 136 | 120 | 109 | 125 | 121 | 118 |
燃烧特性(UL94/1.6MM) | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 |
由上表中的性能检测可以看出,本发明的几个实施例的样品相比原有标准样,拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、弯曲模量、Iozd缺口冲击强度等都有了显著的提高,在保证改性材料的阻燃性和韧性的同时提高了HIPS的拉伸强度。
应当理解的是,以上仅为本发明的优选实施例,不能因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所做的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种家电专用增强再生阻燃HIPS,其特征是,其原料组分按以下重量配比:
再生阻燃HIPS 55-90质量份;
再生阻燃ABS 0-30质量份;
相容剂 0-10质量份;
阻燃剂 0-10质量份;
润滑剂 0.3-2质量份;
抗氧剂 0.3-2质量份;
抗滴落剂 0.3-0.8质量份。
2.根据权利要求1所述的家电专用增强再生阻燃HIPS,其特征是,所述再生阻燃HIPS为,阻燃级别达到UL94/V-1或V-0的、进口家电破碎再生阻燃HIPS,或是国内熔融指数在5-15g/10min之间的、阻燃级别达到UL94/V-1或V-0的再生HIPS材料。
3.根据权利要求1所述的家电专用增强再生阻燃HIPS,其特征是,所述再生阻燃ABS,其熔融指数为≥30g/10min,220℃,10kg条件测试,悬臂梁缺口冲击强度≥8KJ/M2,拉伸强度≥40MPA,阻燃级别达到UL94/V-1或V-0。
4.根据权利要求1所述的家电专用增强再生阻燃HIPS,其特征是,所述相容剂为SBS、SBR、SEBS、高胶粉中的至少一种。
5.根据权利要求5所述的家电专用增强再生阻燃HIPS,其特征是,优选SBR、高胶粉中的一种或两种的混合。
6.根据权利要求1所述的家电专用增强再生阻燃HIPS,其特征是,所述阻燃剂为十溴二苯乙烷、三氧化二锑、氢氧化镁中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的家电专用增强再生阻燃HIPS,其特征是,所述的润滑剂为乙撑双硬脂酰胺(EBS)。
8.根据权利要求1所述的家电专用增强再生阻燃HIPS,其特征是,所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种;所述抗滴落剂为聚四氟乙烯。
9.种根据权利要求1或2所述的家电专用增强再生阻燃HIPS的制备工艺,其特征是,
(1)、将破碎好的再生阻燃HIPS或再生阻燃ABS通过调好密度的盐水清洗,使阻燃HIPS或阻燃ABS漂浮在水上面,清洗掉部分杂质;
(2)、将步骤(1)清洗好的再生阻燃HIPS在通过调整好密度的盐水清洗,使再生阻燃HIPS沉入溶液下面,再次清洗掉部分杂质;
(3)、将步骤(2)清洗好的再生阻燃HIPS或再生阻燃ABS进行脱水处理,并装袋待用;
(4)、称取配方中的各组分,倒入高速搅拌机中均匀混合,高速搅拌2-5min;
(5)、将步骤(4)中混匀后的物料,加入到双螺杆挤出机的料斗中,经高温挤出机熔融共混挤出、冷却、风干、切粒、均化、包装;
(6)、所述的步骤(5)中双螺杆挤出机的温度设置为一区170-190℃;二区180-190℃;三区180-200℃;四区190-210℃;五区190-210℃;六区190-210℃;七区190-210℃;八区180-200,九区180-200℃;机头190-200℃;螺杆转速控制在200-500r/min。
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CN201410330594.2A Pending CN104072927A (zh) | 2014-07-11 | 2014-07-11 | 一种家电专用增强再生阻燃hips及其制备工艺 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN105237798A (zh) * | 2015-10-26 | 2016-01-13 | 东莞市国亨塑胶科技有限公司 | Hips再生料分类回收及加工方法 |
CN107841080A (zh) * | 2017-11-22 | 2018-03-27 | 张冬平 | Abs、hips共混耐热配方 |
CN108559214A (zh) * | 2018-03-22 | 2018-09-21 | 清远市百悦企业服务有限公司 | 再生聚苯乙烯合金材料及制备方法和应用 |
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2014
- 2014-07-11 CN CN201410330594.2A patent/CN104072927A/zh active Pending
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PB01 | Publication | ||
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