CN114213852A - 一种废hips基再生合金材料及其制备方法 - Google Patents
一种废hips基再生合金材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114213852A CN114213852A CN202111423874.4A CN202111423874A CN114213852A CN 114213852 A CN114213852 A CN 114213852A CN 202111423874 A CN202111423874 A CN 202111423874A CN 114213852 A CN114213852 A CN 114213852A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hips
- waste
- alloy material
- chain extender
- waste hips
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229920005669 high impact polystyrene Polymers 0.000 title claims abstract description 124
- 239000004797 high-impact polystyrene Substances 0.000 title claims abstract description 124
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 85
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 48
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000004970 Chain extender Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000005804 alkylation reaction Methods 0.000 claims abstract description 29
- 239000007809 chemical reaction catalyst Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000003426 co-catalyst Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 37
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 31
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 28
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 11
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Natural products C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- VOZRXNHHFUQHIL-UHFFFAOYSA-N glycidyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCC1CO1 VOZRXNHHFUQHIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000003011 styrenyl group Chemical group [H]\C(*)=C(/[H])C1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 claims description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 10
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 4
- 239000003607 modifier Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 13
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 13
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 6
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 3
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 3
- 238000003547 Friedel-Crafts alkylation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 2
- 238000012668 chain scission Methods 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 230000005501 phase interface Effects 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J11/00—Recovery or working-up of waste materials
- C08J11/04—Recovery or working-up of waste materials of polymers
- C08J11/10—Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation
- C08J11/18—Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation by treatment with organic material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L87/00—Compositions of unspecified macromolecular compounds, obtained otherwise than by polymerisation reactions only involving unsaturated carbon-to-carbon bonds
- C08L87/005—Block or graft polymers not provided for in groups C08L1/00 - C08L85/04
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G81/00—Macromolecular compounds obtained by interreacting polymers in the absence of monomers, e.g. block polymers
- C08G81/02—Macromolecular compounds obtained by interreacting polymers in the absence of monomers, e.g. block polymers at least one of the polymers being obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C08G81/021—Block or graft polymers containing only sequences of polymers of C08C or C08F
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L51/00—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L51/04—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers grafted on to rubbers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2325/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Derivatives of such polymers
- C08J2325/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
- C08J2325/04—Homopolymers or copolymers of styrene
- C08J2325/08—Copolymers of styrene
- C08J2325/10—Copolymers of styrene with conjugated dienes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/16—Halogen-containing compounds
- C08K2003/164—Aluminum halide, e.g. aluminium chloride
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/05—Polymer mixtures characterised by other features containing polymer components which can react with one another
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2207/00—Properties characterising the ingredient of the composition
- C08L2207/20—Recycled plastic
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明公开了一种废HIPS基再生合金材料，主要由以下质量份配比的原料制成：废HIPS：55～70、PP：30～45、烷基化反应催化剂：0.1～0.4、共催化剂：0.1～0.3、HIPS基大分子扩链剂：2～8。该废HIPS基再生合金材料以废HIPS及PP新料为原料，通过分段配合使用两类化学改性剂，获得综合性能优异的废HIPS基再生合金材料，其具有环保性及高值化双重优势。本发明还公开了上述废HIPS基再生合金材料的制备方法。
Description
技术领域
本发明属于废HIPS再生技术领域，具体涉及一种废HIPS基再生合金材料及其制备方法。
背景技术
高抗冲聚苯乙烯(HIPS)是一种韧性得到增强的聚苯乙烯类材料，其突出的优点包括抗冲击强度高、光泽度好、耐热性和流动性好等，因此在各类包装、电子电器、汽车、日用品等行业得到广泛应用。但其在加工和使用过程中会因为老化而发生降解，造成分子链断链并产生羟基、羧基等活性基团，同时伴有微观相结构的改变，使得废HIPS的性能较其新料全面降低。
聚丙烯(PP)是一种用途广泛的通用塑料，具有良好的韧性、耐溶剂性，加之其产量大、价格低，成型工艺及包容性较好等优点，使其在高分子材料中占有十分重要的地位。
高分子材料的合金化，可综合各基体材料的较优性能，实现高值化应用，因此也是重要的研究及应用方向。以废料制备高分子合金具有成本优势，但需对废料基材的性能进行有效修复，且改善各基体间相容性，才能制备出性能平衡的有市场需求的再生合金材料。
结合上述现状，以废HIPS与PP制备高分子合金，如果能充分利用废HIPS老化后生成的羟基、羧基等活性基团，通过分子扩链及相似相容作用，将废HIPS进行始源性修复，全面提升废HIPS基材综合性能的同时，通过原位生成的增容剂有效地改善废HIPS与PP这两个基体相的相容性，将得到一种综合性能优异的再生合金材料。由于大量使用了废料，使得这种材料在具有性价比优势的同时，还具有环保属性，应用前景广泛。
发明内容
本发明的目的在于提供一种废HIPS基再生合金材料，该废HIPS基再生合金材料以废HIPS及PP新料为原料，通过分段配合使用两类化学改性剂，获得综合性能优异的废HIPS基再生合金材料，其具有环保性及高值化双重优势。
本发明的目的还在于提供上述废HIPS基再生合金材料的制备方法。
本发明上述第一个目的可以通过如下技术方案来实现：一种废HIPS基再生合金材料，主要由以下质量份配比的原料制成：
废HIPS：55～70
PP：30～45
烷基化反应催化剂：0.1～0.4
共催化剂：0.1～0.3
HIPS基大分子扩链剂：2～8。
本发明中的废HIPS基再生合金材料主要包括废HIPS及PP这两个原本不相容的基体相，首先在共催化剂与烷基化反应催化剂的催化作用下通过Friedel-Crafts烷基化反应，生成原位增容剂HIPS-g-PP，改善了废HIPS相与PP相的相容性；进而通过后期添加的HIPS同基体型大分子扩链剂的扩链修复作用，对老化后性能恶化较严重的废HIPS相进行始源性改善。基于上述两种反应性挤出的原位增容及扩链改性双效作用，全面提升了再生合金材料性能，最终制得了综合性能优异的HIPS/PP再生塑料合金材料，其在充分利用废物资源的前提下，充分体现出高值化属性。
优选的，所述废HIPS为废HIPS(废高抗冲聚苯乙烯)经过破碎均化后得到片状料。
优选的，所述PP为PP(聚丙烯)新料。
优选的，所述烷基化反应催化剂为无水氯化铝。
优选的，所述共催化剂为苯乙烯。共催化剂可以配合烷基化反应催化剂，促进烷基化反应的发生。
优选的，所述HIPS基大分子扩链剂为高抗冲聚苯乙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(HIPS-g-GMA)。
本发明上述第二个目的可以通过如下技术方案来实现：上述废HIPS基再生合金材料的制备方法，包括以下步骤：将废HIPS、PP、烷基化反应催化剂和共催化剂按上述用量关系混合，得到混合物料，从双螺杆挤出机的主加料装置加入混合物料熔化，螺杆转速控制为40～80rpm，从双螺杆挤出机的加工中段的第五区按上述用量关系加入HIPS基大分子扩链剂，与熔化的混合物料共混，经挤出、牵引、冷却、切粒，即制得废HIPS基再生合金材料。
在该废HIPS基再生合金材料的制备方法中：
优选的，所述双螺杆挤出机的加工温区为175～235℃。
优选的，所述双螺杆挤出机的加工八区温度依次为：180℃，180℃，185℃，185℃，235℃，235℃，230℃，230℃。
本发明中，在挤出机的前四加工区，通过融熔状态下，利用Friedel-Crafts烷基化反应原位生成HIPS-g-PP接枝物，该接枝物可对共混物中的废HIPS组分及PP组分起到很好的增容作用。在挤出机的后四加工区，则是通过HIPS基大分子扩链剂的引入，使其与废HIPS老化链上生成的羟基等活性基团，在挤出条件下发生原位扩链反应，实现废HIPS的断链增长，同时通过HIPS基大分子扩链剂与废HIPS主链结构大体相似的相似相容作用，进一步改善废HIPS老化后，导致的微相界面力减弱问题。
本发明中后段四区与前段四区的加工温度有主动性提升，其主要目的有两点：首先是通过第五区加工温度的跃变提升，使烷基化反应催化剂得以快速挥发去除，以避免后段加入HIPS基大分子扩链剂后，发生其他副反应。另一方面，较高温度也有利于在有限的保留时间内有效发生扩链反应。通过大量试验证明，控制螺杆转速40～80rpm，后四段加工温区在230℃左右，可有效确保原位扩链效果。因此，通过前后段加工区的改变，既保证了烷基化反应的发生而生成了增容剂，也不影响废HIPS扩链改性实效，最终使得制备的再生合金综合性能良好。
本发明具有以下优点：
(1)本发明通过分段配合使用两类化学改性剂，对废HIPS及PP直接进行原位改性制备再生合金，第一步烷基化反应生成的接枝物，对废HIPS及PP这两种基体的原位增容效果显著，改善了两相间界面作用，使整个共混物的微观有序性得以改善，第二步的同基体型大分子扩链剂的原位扩链修复，始源性地改善废HIPS基体，全面提升了其基本性能，也使再生合金的综合性能得到了进一步提升；
(2)本发明所用的加工设备无需特别改造，仅通过工艺条件及配方的优化，即可进行反应型挤出并实现原位增容和扩链改性，其应用推广的适应性较强；
(3)随着我国全面禁止废塑料进口，针对国内废塑料的回收利用技术，特别是高值化回收利用技术的应用潜力巨大；本发明为废塑料的高值化利用提供一种全新的解决方案，有利于推进废塑料绿色再循环，助力实现碳中和目标，社会效益和经济效益良好。
具体实施方式
以下采用的原料，如无特殊说明，均为市售产品。
实施例1
本实施例提供的废HIPS基再生合金材料，主要由以下质量份配比的原料制成：
废HIPS：55
PP：45
烷基化反应催化剂：0.4
共催化剂：0.3
HIPS基大分子扩链剂：6。
其中废HIPS为废HIPS(废高抗冲聚苯乙烯)经过破碎均化后得到片状料，PP为PP(聚丙烯)新料，共催化剂为苯乙烯，烷基化反应催化剂为无水氯化铝，HIPS基大分子扩链剂为高抗冲聚苯乙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(HIPS-g-GMA)。
该废HIPS基再生合金材料的制备方法，包括以下步骤：将废HIPS、PP、烷基化反应催化剂、共催化剂按上述用量关系混合，得到混合物料，从双螺杆挤出机的主加料装置加入混合物料熔化，螺杆转速控制为40rpm，从双螺杆挤出机的加工第五区按上述用量关系加入HIPS基大分子扩链剂，与熔化的混合物料共混，经挤出、牵引、冷却、切粒，即制得再生合金材料。
双螺杆挤出机的加工八区温度依次为：180℃，180℃，185℃，185℃，235℃，235℃，230℃，230℃。
实施例2
本实施例提供的废HIPS基再生合金材料，主要由以下质量份配比的原料制成：
废HIPS：70
PP：30
烷基化反应催化剂：0.2
共催化剂：0.1
HIPS基大分子扩链剂：8。
上述成分同实施例1。
该废HIPS基再生合金材料的制备方法，包括以下步骤：将废HIPS、PP、烷基化反应催化剂、共催化剂按上述用量关系混合，得到混合物料，从双螺杆挤出机的主加料装置加入混合物料熔化，螺杆转速控制为60rpm，从双螺杆挤出机的加工第五区按上述用量关系加入HIPS基大分子扩链剂，与熔化的混合物料共混，经挤出、牵引、冷却、切粒，即制得再生合金材料。
双螺杆挤出机加工八区温度依次设定为：175℃，180℃，185℃，185℃，225℃，225℃，225℃，230℃。
实施例3
本实施例提供的废HIPS基再生合金材料，主要由以下质量份配比的原料制成：
废HIPS：60
PP：40
烷基化反应催化剂：0.3
共催化剂：0.2
HIPS基大分子扩链剂：6。
上述成分同实施例1。
该废HIPS基再生合金材料的制备方法，包括以下步骤：将废HIPS、PP、烷基化反应催化剂、共催化剂按上述用量关系混合，得到混合物料，从双螺杆挤出机的主加料装置加入混合物料熔化，螺杆转速控制为80rpm，从双螺杆挤出机的加工第五区按上述用量关系加入HIPS基大分子扩链剂，与熔化的混合物料共混，经挤出、牵引、冷却、切粒，即制得再生合金材料。
双螺杆挤出机加工八区温度依次设定为：175℃，180℃，180℃，180℃，225℃，225℃，225℃，235℃。
实施例1-3制备的废HIPS基再生合金材料的机械性能汇总如下表1。
表1实施例1-3制备的废HIPS基再生合金材料的机械性能汇总
上述表1中：
①制备方法及步骤同实施例1，物料配比为废HIPS55份、PP45份，不含HIPS基大分子扩链剂、烷基化反应催化剂及共催化剂；
②制备方法及步骤同实施例1，物料配比为废HIPS55份、PP45份，HIPS基大分子扩链剂6份，但不含烷基化反应催化剂及共催化剂；
③制备方法及步骤同实施例1，物料配比为废HIPS55份、PP45份、烷基化反应催化剂0.4份、共催化剂0.3份，但不含HIPS基大分子扩链剂。
④制备方法、步骤及物料配比同实施例1，但八个加工温区分别为180℃，180℃，185℃，185℃，185℃，185℃，185℃，185℃。
⑤制备方法、步骤及物料配比同实施例1，但八个加工温区分别为230℃，235℃，235℃，235℃，235℃，235℃，235℃，235℃。
由以上具体实验数据可以看出，对比未改性的废HIPS/PP，通过本发明制备的废HIPS基再生合金材料，机械性能得到全面提升，改性效果显著。
实施例1及对比例1(②)的差别在于是否通过烷基化反应生成大分子相容剂来增容共混体系。可以看出，添加烷基化反应催化剂后，再生材料的冲击及拉伸强度均有一定程度地提升，证明第一步的烷基化反应改性非常有意义，有利于提升共混物相容性从而提升再生材料综合性能。
实施例1及对比例2(③)的差别在于是否添加HIPS基大分子扩链剂。可以看出，添加大分子扩链剂后，综合性能提升明显(特别是对主链分子量、分子链结构、相界面作用更为敏感的冲击强度的提升尤为明显)，也可以证明第二步的原位扩链修复效果较好，这可以归因于原位扩链改性后，其对废HIPS相的分子链扩链及相界面修复作用。
实施例1及对比例3(④)与对比例4(⑤)的差别在于加工温度的不同。结果证明后段四区加工温度较前段四区的主动快速提升，对改性效果而言是非常有效的。前段四区的加工温度在180℃左右，既保证了烷基化反应的进行，又避免了高温下氯化铝的过早挥发及潜在地断链竞争反应。后段四区的加工温度在230℃左右，可以快速挥发氯化铝，并保障扩链反应的有效进行。
综合而言，通过本发明的两步的反应型改性，即烷基化反应改性和原位扩链修复改性，可以起到双效改性作用，进而显著提升再生材料的综合性能。非常有利于提升再生产品的环境适应性并拓宽其应用场景。具有这种综合性能的再生合金产品，市场前景良好。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，实施例中选用的PP、HIPS基大分子扩链剂HIPS-g-GMA、烷基化反应催化剂AlCl3、苯乙烯均由市售现成产品获得。
但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，上述实施方式中所选用的废HIPS等原料也可选用市售的类似性能的现成产品，没有其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种废HIPS基再生合金材料，其特征是主要由以下质量份配比的原料制成：
废HIPS：55～70
PP：30～45
烷基化反应催化剂：0.1～0.4
共催化剂：0.1～0.3
HIPS基大分子扩链剂：2～8。
2.根据权利要求1所述废HIPS基再生合金材料，其特征是：所述废HIPS为废HIPS(废高抗冲聚苯乙烯)经过破碎均化后得到片状料。
3.根据权利要求1所述废HIPS基再生合金材料，其特征是：所述PP为PP(聚丙烯)新料。
4.根据权利要求1所述废HIPS基再生合金材料，其特征是：所述烷基化反应催化剂为无水氯化铝。
5.根据权利要求1所述废HIPS基再生合金材料，其特征是：所述共催化剂为苯乙烯。
6.根据权利要求1所述废HIPS基再生合金材料，其特征是：所述HIPS基大分子扩链剂为高抗冲聚苯乙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(HIPS-g-GMA)。
7.权利要求1-6任一项所述废HIPS基再生合金材料的制备方法，其特征是包括以下步骤：将废HIPS、PP、烷基化反应催化剂和共催化剂按上述用量关系混合，得到混合物料，从双螺杆挤出机的主加料装置加入混合物料熔化，螺杆转速控制为40～80rpm，从双螺杆挤出机的加工中段的第五区按上述用量关系加入HIPS基大分子扩链剂，与熔化的混合物料共混，经挤出、牵引、冷却、切粒，即制得废HIPS基再生合金材料。
8.根据权利要求6所述废HIPS基再生合金材料的制备方法，其特征是：所述双螺杆挤出机的加工温区为175～235℃。
9.根据权利要求6所述废HIPS基再生合金材料的制备方法，其特征是：所述双螺杆挤出机的加工八区温度依次为：180℃，180℃，185℃，185℃，235℃，235℃，230℃，230℃。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111423874.4A CN114213852B (zh) | 2021-11-26 | 2021-11-26 | 一种废hips基再生合金材料及其制备方法 |
| PCT/CN2022/133451 WO2023093706A1 (zh) | 2021-11-26 | 2022-11-22 | 一种再生高分子合金材料及其制备方法 |
| US18/273,268 US20240117125A1 (en) | 2021-11-26 | 2022-11-22 | Regenerated polymer alloy material and method for preparing same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111423874.4A CN114213852B (zh) | 2021-11-26 | 2021-11-26 | 一种废hips基再生合金材料及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114213852A true CN114213852A (zh) | 2022-03-22 |
| CN114213852B CN114213852B (zh) | 2023-04-07 |
Family
ID=80698515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111423874.4A Active CN114213852B (zh) | 2021-11-26 | 2021-11-26 | 一种废hips基再生合金材料及其制备方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20240117125A1 (zh) |
| CN (1) | CN114213852B (zh) |
| WO (1) | WO2023093706A1 (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023093705A1 (zh) * | 2021-11-26 | 2023-06-01 | 中国电器科学研究院股份有限公司 | 一种基于原位增容与扩链的再生材料及其制备方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014114339A (ja) * | 2012-12-07 | 2014-06-26 | Panasonic Corp | 熱可塑性樹脂再生材 |
| CN104059297A (zh) * | 2014-02-26 | 2014-09-24 | 上海金发科技发展有限公司 | 一种高刚性高耐热抗冲击发白阻燃聚丙烯-聚苯乙烯复合材料及其制备方法 |
| CN107383744A (zh) * | 2017-07-03 | 2017-11-24 | 中北大学 | 一种废旧家电用聚丙烯改性材料及其制备方法 |
| CN108641265A (zh) * | 2018-05-24 | 2018-10-12 | 中北大学 | 弹性体接枝共聚物改性废旧hips/pp复合材料及制备方法 |
| CN109467867A (zh) * | 2018-10-23 | 2019-03-15 | 上海第二工业大学 | 一种玻璃纤维废料增强abs/hips塑料合金材料及其制备方法 |
| US20200032040A1 (en) * | 2016-06-20 | 2020-01-30 | Electrolux Appliances Aktiebolag | Recycled polyolefin component for household appliances |
| CN111925622A (zh) * | 2020-08-25 | 2020-11-13 | 佳易容聚合物(上海)有限公司 | 一种耐化学品性优异的hips复合材料及其制备方法 |
| CN112724571A (zh) * | 2020-12-08 | 2021-04-30 | 中国电器科学研究院股份有限公司 | 一种基于化学与物理共同改性的再生合金材料及其制备方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112694702B (zh) * | 2020-12-08 | 2022-09-16 | 中国电器科学研究院股份有限公司 | 一种再生hips/ppo合金材料及其制备方法 |
-
2021
- 2021-11-26 CN CN202111423874.4A patent/CN114213852B/zh active Active
-
2022
- 2022-11-22 US US18/273,268 patent/US20240117125A1/en active Pending
- 2022-11-22 WO PCT/CN2022/133451 patent/WO2023093706A1/zh active Application Filing
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014114339A (ja) * | 2012-12-07 | 2014-06-26 | Panasonic Corp | 熱可塑性樹脂再生材 |
| CN104059297A (zh) * | 2014-02-26 | 2014-09-24 | 上海金发科技发展有限公司 | 一种高刚性高耐热抗冲击发白阻燃聚丙烯-聚苯乙烯复合材料及其制备方法 |
| US20200032040A1 (en) * | 2016-06-20 | 2020-01-30 | Electrolux Appliances Aktiebolag | Recycled polyolefin component for household appliances |
| CN107383744A (zh) * | 2017-07-03 | 2017-11-24 | 中北大学 | 一种废旧家电用聚丙烯改性材料及其制备方法 |
| CN108641265A (zh) * | 2018-05-24 | 2018-10-12 | 中北大学 | 弹性体接枝共聚物改性废旧hips/pp复合材料及制备方法 |
| CN109467867A (zh) * | 2018-10-23 | 2019-03-15 | 上海第二工业大学 | 一种玻璃纤维废料增强abs/hips塑料合金材料及其制备方法 |
| CN111925622A (zh) * | 2020-08-25 | 2020-11-13 | 佳易容聚合物(上海)有限公司 | 一种耐化学品性优异的hips复合材料及其制备方法 |
| CN112724571A (zh) * | 2020-12-08 | 2021-04-30 | 中国电器科学研究院股份有限公司 | 一种基于化学与物理共同改性的再生合金材料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 董才: ""AlCl3原位增容聚丙烯/聚苯乙烯共混物的研究"", 《中国塑料》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023093705A1 (zh) * | 2021-11-26 | 2023-06-01 | 中国电器科学研究院股份有限公司 | 一种基于原位增容与扩链的再生材料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2023093706A1 (zh) | 2023-06-01 |
| US20240117125A1 (en) | 2024-04-11 |
| CN114213852B (zh) | 2023-04-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101851410B (zh) | 一种高透明高韧性聚碳酸酯再生料复合物及其制备方法 | |
| CN1324084C (zh) | Pa/pet高分子合金材料 | |
| CN112724571B (zh) | 一种基于化学与物理共同改性的再生合金材料及其制备方法 | |
| CN101602874B (zh) | 一种废胶粉与聚苯乙烯共混材料的制备方法 | |
| ZA200505640B (en) | Solid concentrate composition for polymeric chain extension | |
| CN114213852B (zh) | 一种废hips基再生合金材料及其制备方法 | |
| CN114230986A (zh) | 立构复合结晶增强的生物可降解材料 | |
| CN102020807A (zh) | 高性能环保型聚丙烯共混材料及其制备方法 | |
| CN114276641B (zh) | 一种基于原位增容与扩链的再生hips/pp合金材料及其制备方法 | |
| CN1276011C (zh) | 回收吹塑pet为基材的超韧工程塑料 | |
| CN1306031A (zh) | 废旧塑料和粉煤灰复合制品的挤出、注射生产方法 | |
| CN109181243B (zh) | 一种太阳能电池背板废膜及其边角料再利用的方法 | |
| CN112694702B (zh) | 一种再生hips/ppo合金材料及其制备方法 | |
| CN107936455B (zh) | 一种基于原位扩链修复的再生abs/hips合金材料及其制备方法 | |
| CN114539678B (zh) | 一种节能型再生聚丙烯复合材料及其制备方法 | |
| CN114479333B (zh) | 一种低蠕变高韧性环烯烃共聚物复合材料及其制备方法 | |
| CN112679900B (zh) | 一种高性能aes/回收pet/回收pctg复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN1232570C (zh) | 粉煤灰和废旧塑料复合制枕木的生产方法 | |
| Slezák et al. | Improvement of mechanical properties of recycled PET by reactive toughening and post-crystallization | |
| CN108003549B (zh) | 一种再生abs/pp合金材料及其制备方法 | |
| CN113845733B (zh) | 一种废旧橡胶胶粉填充聚丙烯共混材料及其制备方法 | |
| CN108129818B (zh) | 一种利用大分子扩链剂始源性修复改性的再生pc/abs合金材料及其制备方法 | |
| CN110684277B (zh) | 一种耐低温的废旧pp/ldpe复合材料及其制备方法 | |
| CN115895173A (zh) | 一种海洋再生塑料改性abs合金及其制备方法 | |
| CN115819884A (zh) | 一种汽车保险杠用可再生聚丙烯复合材料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |