CN118206704A - 一种基于abs回收料的增容剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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CN118206704A CN202410478129.7A CN202410478129A CN118206704A CN 118206704 A CN118206704 A CN 118206704A CN 202410478129 A CN202410478129 A CN 202410478129A CN 118206704 A CN118206704 A CN 118206704A
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Abstract

本发明涉及一种基于ABS回收料的增容剂及其制备方法和应用。所述方法为：将ABS废旧物回收拆解，得到回收ABS物料；将回收ABS物料与反应性试剂按100：(0.1～15)的质量比混合均匀，得到混合体系；将混合体系在150～290℃、30～300rpm的条件下进行反应挤出，然后经造粒与干燥，制得基于ABS回收料的增容剂；本发明省去了ABS接枝改性中需要添加引发剂的步骤，但却能使高分子共混物和高分子复合材料的力学性能显著提高；并且克服了传统的废旧ABS制品在回收再利用过程中的化学和/或物理处理以除去残留的助剂、颜色及其他杂质等繁琐步骤的问题，简便高效且低成本地实现了废旧ABS制品的回收再利用。

Description

一种基于ABS回收料的增容剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，尤其涉及一种基于ABS回收料的增容剂及其制备方法和应用。
背景技术
ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)是一种常用的工程塑料，首先，具有卓越的强度和韧性，能够抵抗一定的冲击和外部应力，确保其制品在使用过程中不易受损或破裂。其次，ABS表现出良好的耐化学品腐蚀性，对于其制品在不同环境中与各种物质接触的需求提供了可靠的保障。此外，ABS制品通常呈现出光泽且平滑的表面，为其制品赋予吸引人的外观，从而提升了产品的市场吸引力。ABS易于加工和成型，制造商能够以相对低的成本生产具有复杂设计的制品，实现了生产的经济性和灵活性。其良好的电气绝缘性质也使其在电器设备中得到广泛应用。最后，ABS的温度稳定性以及可塑性和染色性使其适用于不同的制造需求，而其可持续性和环保性质也符合当代社会对可持续发展的追求。因此，ABS因其全面的性能特点广泛应用于汽车、家电和电子电器等领域，如汽车的车身部件、仪表板和内饰；家电的外壳、电风扇叶片和手机壳等；电脑显示器、键盘等。
ABS在广泛应用的同时，其废旧制品也带来了严重的资源浪费问题。由于汽车、家电和电子电器的更新换代速度较快，许多仍处于良好工作状态的产品被淘汰，导致大量废弃的ABS制品随之产生。如这些制品未经有效回收利用，则意味着大量的塑料资源被浪费。这种资源浪费不仅对环境造成不可逆的损害，还加剧了对有限自然资源的过度开采。因此，为了推动可持续发展，有必要采取切实可行的措施，开发高效的ABS制品回收方法，以最大限度地减少资源浪费，实现循环经济的理念。
传统方法回收ABS制品涉及机械回收、化学回收、能源回收和再生利用等多个方面，各自具有一系列的优劣势。机械回收是一种相对简便和低成本的方法，能够将ABS制品分离出来，但通常因使用和再加工过程中的降解，回收后的ABS物料性能往往降低。化学回收是指通过热解和解聚将产品转变成单体，并不涉及回收产品的化学改性后再利用，而且这种化学回收的方式通常也面临较高的成本和复杂的工艺。能源回收通过燃烧ABS制品获得能量，但却无法实现材料的再利用，而且可能产生有害气体。再生利用可减少对新塑料的需求，但在生产过程中可能需要更多的处理步骤。
综上，非常有必要提供一种基于ABS回收料的增容剂及其制备方法和应用。
发明内容
为了解决现有ABS制品回收再利用技术中存在回收料性能低、成本高、工艺复杂、难以实现材料的回收再利用等一个或多个问题，本发明提供了一种基于ABS回收料的增容剂及其制备方法和应用。本发明中将回收后的ABS废旧制品直接拆解得到回收ABS物料；将回收ABS物料进行接枝改性，制备得到基于ABS回收料的增容剂，然后将其用于高分子/高分子共混物、高分子/填料复合材料及高分子/高分子/填料复合材料的增容，能有效提高高分子共混物及高分子复合材料的力学性能。本发明省去了传统ABS接枝改性中需要添加引发剂的步骤，但却能使高分子共混物和高分子复合材料的力学性能显著提高；并且本发明克服了传统的例如洗衣机等废旧家电外壳在回收再利用过程中的化学和/或物理处理以除去残留的助剂、颜色和其他杂质等繁琐步骤的问题，以简便高效且低成本的方式实现了ABS废旧物例如废旧家电外壳的回收再利用，不仅省略了引发剂的添加，延长了原材料的使用寿命、减缓了资源枯竭的速度，也有助于保护自然资源、减少碳排放，促进了循环经济的发展，也建立了一个可持续的循环，降低了浪费，提高了资源的再利用率，此外，相比采用经过化学处理的ABS废旧物，本发明通过对ABS废旧物直接回收后接枝改性的方式也更有利于制备出力学性能更加优异的高分子共混物及高分子复合材料的增容剂。
本发明在第一方面提供了一种基于ABS回收料的增容剂的制备方法，所述方法包括如下步骤：
(1)将ABS废旧物回收拆解，得到回收ABS物料；
(2)将回收ABS物料与反应性试剂按100：(0.1～15)的质量比混合均匀，得到混合体系；
(3)将混合体系在温度为150～290℃、转速为30～300rpm的条件下进行反应挤出，然后经造粒与干燥，制得基于ABS回收料的增容剂。
优选地，在步骤(1)中，所述ABS废旧物为从家电、汽车、电子电器等产品中直接回收的ABS制品，优选为家电外壳、汽车车身部件、仪表板、内饰、显示器外壳和/或键盘等，所述ABS废旧物未经过化学处理，所述ABS废旧物包含残留的助剂、颜色和/或杂质；和/或在步骤(3)中，采用挤出机或密炼机进行所述造粒，优选的是，所述挤出机为单螺杆挤出机或双螺杆挤出机。
优选地，所述反应性试剂为马来酸酐、甲基异丙烯酸酐、邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、二甲基马来酸酐、甲基丙烯酸酐、衣康酸酐、丙烯酸酐、偏苯三甲酸酐、3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐、四氯苯二甲酸酐、丙烯酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、苯甲酸酐、4-溴-1,8-萘二甲酸酐、1,8-萘二甲酸酐、3-硝基邻苯二甲酸酐、四溴苯酐中的一种或多种。
优选地，所述反应性试剂为马来酸酐；所述回收ABS物料与所述反应性试剂的质量比为100：(1～6)；所述回收ABS物料为从废旧洗衣机外壳拆解回收，即所述ABS废旧物为废旧洗衣机外壳；和/或所述回收ABS物料呈块体状和/或粒料状。
本发明在第二方面提供了由本发明在第一方面所述的制备方法制得的基于ABS回收料的增容剂。
本发明在第三方面提供了由本发明在第一方面所述的制备方法制得的基于ABS回收料的增容剂在制备高分子共混物或高分子复合材料中的应用。
优选地，所述高分子共混物包含高分子基体、高分子分散相和所述基于ABS回收料的增容剂；或所述高分子复合材料包含高分子基体、填料和所述基于ABS回收料的增容剂；或所述高分子复合材料包含高分子基体、高分子分散相、填料和所述基于ABS回收料的增容剂。
优选地，所述高分子基体为聚乙烯、聚丙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、高冲击聚苯乙烯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚烯烃弹性体、苯乙烯热塑性弹性体、聚氨酯热塑性弹性体、乙烯醋酸乙烯共聚物、聚乳酸、聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯、聚酯、淀粉、纤维素中的一种或多种；所述高分子分散相为聚酰胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚烯烃弹性体、苯乙烯热塑性弹性体、乙烯醋酸乙烯共聚物、聚氨酯热塑性弹性体、聚乳酸、聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯、聚酯、淀粉、纤维素中的一种或多种，且所述高分子分散相与所述高分子基体不同时为同一种高分子聚合物；所述填料为碳酸钙、二氧化硅、蒙脱石、高岭土、石英、滑石粉、方解石、大理石、白云石、石灰石、长石、云母、硅灰石、重晶石、石膏、叶蜡石、硅藻土、膨润土、玻璃纤维、碳纤维、玻璃珠、硅胶、纳米填料、碳纳米管、凹凸棒石、海泡石、珍珠岩、硖石、石墨、透闪石、石棉、氢氧化铝、氢氧化镁、电气石、碳酸镁、氧化镁、氧化钛、氧化锌、氧化铁、粉煤灰、硫酸钡中的一种或多种。
优选地，所述高分子共混物包含以质量份数计的高分子基体50～100份、高分子分散相1～80份优选为10～50份和所述基于ABS回收料的增容剂1～80份优选为2～20份；或所述高分子复合材料包含以质量份数计的高分子基体50～100份、填料1～50份优选为5～30份和所述基于ABS回收料的增容剂1～50份优选为1～15份；或所述高分子复合材料包含以质量份数计的高分子基体50～100份、高分子分散相50～100份，填料1～100份优选为5～50份和所述基于ABS回收料的增容剂1～60份优选为1～15份。
优选地，所述高分子共混物的制备为：将高分子基体、高分子分散相和所述基于ABS回收料的增容剂混合均匀后在温度为150～290℃、转速为30～300rpm的条件下进行共混挤出，然后经造粒与干燥，得到所述高分子共混物；或所述高分子复合材料的制备为：将高分子基体、填料和所述基于ABS回收料的增容剂混合均匀后在温度为150～290℃、转速为30～300rpm的条件下进行共混挤出，然后经造粒与干燥，得到所述高分子复合材料；或所述高分子复合材料的制备为：将高分子基体、高分子分散相、填料和所述基于ABS回收料的增容剂混合均匀后在温度为150～290℃、转速为30～300rpm的条件下进行共混挤出，然后经造粒与干燥，得到所述高分子复合材料。
本发明与现有技术相比至少具有如下有益效果：
(1)本发明提供了一种将ABS废旧物例如废旧家电外壳(主要成分为ABS)直接制备基于ABS回收料的增容剂的方法，实现了ABS废旧物例如废旧家电外壳、废旧汽车仪表板及内饰、废旧显示器外壳和/或键盘的回收再利用，具体的是，在回收ABS物料中加入反应性试剂，混合均匀后，进行反应挤出制备出回收ABS改性料，即为基于ABS回收料的增容剂；本发明发现，在回收ABS物料与反应性试剂的接枝改性时，无需引发剂的加入，省去了加入引发剂的步骤，反而实现了以较低的生产成本，制备出更有利于高分子共混物及高分子复合材料的力学性能提升的增容剂。
(2)本发明克服了ABS废旧物例如废旧家电外壳、废旧汽车仪表板及内饰、废旧显示器外壳和/或键盘回收后经化学/物理处理以除去残留的助剂、颜色和其他杂质等繁琐步骤的问题，通过对ABS废旧物例如废旧家电外壳、废旧汽车仪表板及内饰、废旧显示器外壳和/或键盘直接回收后接枝改性的方式，相比采用经过化学处理的废旧ABS制品，实现了以较低的成本回收再利用废旧ABS制品。通过将废弃物直接转化为可再利用的资源，不仅促进了循环经济的发展，也更有效地提高了资源的再利用率，此外，更有利于制备出力学性能更加优异的高分子共混物及高分子复合材料的增容剂。
(3)本发明制备出了基于ABS回收料的增容剂(回收ABS改性料)并将其应用于高分子/高分子共混物、高分子/填料复合材料及高分子/高分子/填料复合材料中，增强其力学性能的过程中，操作简便，更经济。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明在第一方面提供了一种基于ABS回收料的增容剂的制备方法，所述方法包括如下步骤：
(1)将ABS废旧物(也记作废旧ABS制品)回收拆解，得到回收ABS物料；在本发明中，所述ABS废旧物可以是从家电、汽车、电子电器等产品中直接回收的ABS制品，如家电外壳、汽车车身部件、仪表板、内饰、显示器外壳和/或键盘等，优选的是，从废旧市场直接回收的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)类废旧家电外壳(也记作废旧家电ABS外壳)；
(2)将回收ABS物料与反应性试剂按100：(0.1～15)的质量比混合均匀，得到混合体系；
(3)将混合体系在温度为150～290℃(例如150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃、260℃、270℃、280℃或290℃)、转速为30～300rpm(例如30、60、90、100、120、150、180、200、220、240、250、260、270、280、290或300rpm)的条件下进行反应挤出，然后经造粒与干燥，制得基于ABS回收料的增容剂(也记作回收ABS改性料)；在没有特别说明的情况下，本发明对所述拆解、反应挤出和干燥等的操作条件不做具体的限定，为本领域的常规技术。
本发明在第一方面提供的是一种基于ABS回收料的增容剂的制备方法，实现了再生利用ABS废旧物家电、汽车、电子电器等产品中直接回收的ABS制品，如家电外壳、汽车车身部件、仪表板、内饰、显示器外壳和/或键盘等，具体地是，在回收ABS物料中加入反应性试剂，混合均匀后，进行反应挤出制备出回收ABS改性料；本发明可以实现ABS废旧物的直接回收改性。进一步，制备的回收ABS改性料可以加入到高分子/高分子共混物(也记作高分子共混物)、高分子/填料复合材料(也记作高分子复合材料)及高分子/高分子/填料复合材料(也记作高分子复合材料)中，用于高分子/高分子共混物、高分子/填料复合材料及高分子/高分子/填料复合材料的增容，使得增容后高分子共混物及高分子复合材料的力学性能显著提高；本发明实现了以较低的生产成本，制备出力学性能显著提高的高分子共混物及高分子复合材料。本发明利用回收的洗衣机、微波炉、冰箱、空调、吸尘器、显示器、键盘、汽车仪表板、内饰等ABS废旧物制备回收ABS改性料，并应用于高分子/高分子共混物、高分子/填料复合材料及高分子/高分子/填料复合材料的增容，有效提高了增容共混物及复合材料的力学性能。
本发明省去了传统ABS新料接枝改性中需要添加引发剂的步骤，但却能使高分子共混物和高分子复合材料的力学性能显著提高；并且本发明克服了传统ABS废旧物回收后经化学/物理处理以除去残留的助剂、颜色和其他杂质等繁琐步骤的问题，通过对ABS废旧物直接回收后接枝改性的方式，实现了以较低的成本回收再利用废旧的家电外壳、废旧汽车仪表板及内饰、废旧显示器外壳和/或键盘，通过将废弃物转化为可再利用的资源，不仅促进了循环经济的发展，也更有效地提高了资源的再利用率；此外，相比采用经过化学处理的ABS废旧物，本发明通过对ABS废旧物直接回收后接枝改性的方式也更有利于制备出力学性能更加优异的高分子共混物及高分子复合材料的增容剂。
根据一些优选的实施方式，在步骤(1)中，所述ABS废旧物为从家电、汽车、电子电器等产品中直接回收的ABS制品，优选为家电外壳、汽车车身部件、仪表板、内饰、显示器外壳和/或键盘等，所述ABS废旧物未经过化学处理，所述ABS废旧物包含残留的助剂、颜色和/或杂质；和/或在步骤(3)中，采用挤出机或密炼机进行所述造粒，优选的是，所述挤出机为单螺杆挤出机或双螺杆挤出机。
根据一些优选的实施方式，在步骤(2)中：所述反应性试剂为马来酸酐、甲基异丙烯酸酐、邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、二甲基马来酸酐、甲基丙烯酸酐、衣康酸酐、丙烯酸酐、偏苯三甲酸酐、3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐、四氯苯二甲酸酐、丙烯酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、苯甲酸酐、4-溴-1,8-萘二甲酸酐、1,8-萘二甲酸酐、3-硝基邻苯二甲酸酐、四溴苯酐中的一种或多种；在本发明中，采用的所述反应性试剂具有以下至少一个特点：①含有可以反应的活性官能团，如酸酐、环氧基、碳碳双键和/或羧基等；②物质的本身稳定性好，能在较高温度下、剪切力作用下保持物质良好的化学性质。
根据一些优选的实施方式，所述反应性试剂为马来酸酐；和/或所述回收ABS物料与所述反应性试剂的质量比为100：(1～6)；本领域技术人员均知道，传统的ABS新料与马来酸酐的接枝反应是自由基反应，引发剂主要是引发ABS生成活性的大分子自由基，然后马来酸酐再与ABS大分子自由基发生反应，因此，对于丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物材料(ABS)与马来酸酐的接枝反应而言，引发剂必不可少，而本发明在使得回收ABS物料与马来酸酐进行反应时，却意外发现省去引发剂反而更有利于使高分子共混物和高分子复合材料的力学性能显著提高，这是因为，本发明发现，对于回收ABS物料与马来酸酐的接枝反应而言，其反应机理不同于常规的ABS新料与马来酸酐的反应机理。本发明发现，本发明中的马来酸酐与回收ABS物料接枝改性的反应机理为：回收的ABS废旧物例如废旧家电外壳在加工和使用的过程中，由于丁二烯(PB)相中的碳碳双键断裂，产生羰基、羟基等含氧基团，在高温的条件下，马来酸酐中的酸酐基团与ABS中的羟基发生反应，这一过程形成了接枝链，将马来酸酐引入ABS的分子结构中，这使得在ABS分子链上引入了马来酸酐，有助于生成高性能改性料(回收ABS改性料)，也即基于ABS回收料的增容剂，而若同时加入了引发剂，反而会影响马来酸酐中的酸酐基团与回收ABS物料中的羟基发生反应，最终影响了产品的性能；本发明制备的所述回收ABS改性料(基于ABS回收料的增容剂)具有反应活性官能团，即制备的回收ABS改性料中具有反应性酸酐基团，例如能与PA6/ABS共混物中的PA6的末端氨基反应，使PA6/ABS共混物的相容性得到改善，从而显著提高PA6/ABS共混物的力学性能。
根据一些优选的实施方式，所述ABS废旧物为废旧洗衣机外壳。
根据一些优选的实施方式，所述回收ABS物料呈块体状(块状)和/或粒料状(粒状)。
根据一些具体的实施方式，所述回收ABS改性料(基于ABS回收料的增容剂)的制备为：
①将ABS废旧物例如废旧家电外壳回收拆解，得到回收ABS物料例如从废旧洗衣机外壳回收的ABS块体/粒料；
②将100质量份回收ABS物料与0.1-15质量份反应性试剂混合均匀，得到混合体系；
③反应改性：将所述混合体系在温度为150～290℃、转速为30～300rpm的条件下进行反应挤出，然后经造粒与干燥，制得回收ABS改性料；在本发明中，所述反应挤出过程在2～15min之内完成，在一些具体的实施例中，例如可以控制进行反应挤出过程的时间在6min左右，优选为6min。
本发明在第二方面提供了由本发明在第一方面所述的制备方法制得的基于ABS回收料的增容剂。
本发明在第三方面提供了由本发明在第一方面所述的制备方法制得的基于ABS回收料的增容剂在制备高分子共混物或高分子复合材料中的应用。
根据一些优选的实施方式，所述高分子共混物包含高分子基体、高分子分散相和所述基于ABS回收料的增容剂，所述基于ABS回收料的增容剂为本发明在第一方面所述的制备方法制得的基于ABS回收料的增容剂；或所述高分子复合材料包含高分子基体、填料和所述基于ABS回收料的增容剂，所述基于ABS回收料的增容剂为本发明在第一方面所述的制备方法制得的基于ABS回收料的增容剂；或所述高分子复合材料包含高分子基体、高分子分散相、填料和所述基于ABS回收料的增容剂，所述基于ABS回收料的增容剂为本发明在第一方面所述的制备方法制得的基于ABS回收料的增容剂。
根据一些优选的实施方式，所述高分子基体为聚乙烯、聚丙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、高冲击聚苯乙烯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚烯烃弹性体、苯乙烯热塑性弹性体、聚氨酯热塑性弹性体、乙烯醋酸乙烯共聚物、聚乳酸、聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯、聚酯、淀粉、纤维素中的一种或多种；所述高分子分散相为聚酰胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚烯烃弹性体、苯乙烯热塑性弹性体、乙烯醋酸乙烯共聚物、聚氨酯热塑性弹性体、聚乳酸、聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯、聚酯、淀粉、纤维素中的一种或多种，且所述高分子分散相与所述高分子基体不同时为同一种高分子聚合物；在本发明中，所述聚酰胺例如可以为聚酰胺6(即尼龙6)；所述填料为碳酸钙、二氧化硅、蒙脱石、高岭土、石英、滑石粉、方解石、大理石、白云石、石灰石、长石、云母、硅灰石、重晶石、石膏、叶蜡石、硅藻土、膨润土、玻璃纤维、碳纤维、玻璃珠、硅胶、纳米填料、碳纳米管、凹凸棒石、海泡石、珍珠岩、硖石、石墨、透闪石、石棉、氢氧化铝、氢氧化镁、电气石、碳酸镁、氧化镁、氧化钛、氧化锌、氧化铁、粉煤灰、硫酸钡中的一种或多种；本发明对所述碳酸钙不做具体的限定，例如可以是重质碳酸钙或轻质碳酸钙等；本发明对高分子基体和/或高分子分散相中聚酰胺等的来源不做具体的限定，采用市面直接购买的产品即可。
根据一些优选的实施方式，所述高分子共混物包含以质量份数计的高分子基体50～100份(例如50、60、70、80、90或100份)、高分子分散相1～80份优选为10～50份(例如10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49或50份)和所述基于ABS回收料的增容剂1～80份优选为2～20份(例如2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20份)；或所述高分子复合材料包含以质量份数计的高分子基体50～100份(例如50、60、70、80、90或100份)、填料1～50份优选为5～30份(例如5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29或30份)和所述基于ABS回收料的增容剂1～50份优选为1～15份(例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15份)；或所述高分子复合材料包含以质量份数计的高分子基体50～100份(例如50、60、70、80、90或100份)、高分子分散相50～100份(例如50、60、70、80、90或100份)，填料1～100份优选为5～50份(例如5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49或50份)和所述基于ABS回收料的增容剂1～60份优选为1～15份(例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15份)；在本发明中，“份”均指的是“质量份”，在具体实施例以及对比例中，质量份的单位例如可以统一为“g”或者“kg”等重量单位。
根据一些优选的实施方式，所述高分子共混物的制备为：将高分子基体、高分子分散相和所述基于ABS回收料的增容剂混合均匀后在温度为150～290℃(例如150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃、260℃、270℃、280℃或290℃)、转速为30～300rpm(例如30、60、90、100、120、150、180、200、210、230、250、280或300rpm)的条件下进行共混挤出，然后经造粒与干燥，得到所述高分子共混物；或所述高分子复合材料的制备为：将高分子基体、填料和所述基于ABS回收料的增容剂混合均匀后在温度为150～290℃(例如150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃、260℃、270℃、280℃或290℃)、转速为30～300rpm(例如30、60、90、100、120、150、180、200、210、230、250、280或300rpm))的条件下进行共混挤出，然后经造粒与干燥，得到所述高分子复合材料；或所述高分子复合材料的制备为：将高分子基体、高分子分散相、填料和所述基于ABS回收料的增容剂混合均匀后在温度为150～290℃(例如150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃、260℃、270℃、280℃或290℃)、转速为30～300rpm(例如30、60、90、100、120、150、180、200、210、230、250、280或300rpm))的条件下进行共混挤出，然后经造粒与干燥，得到所述高分子复合材料。
下文将通过举例的方式对本发明进行进一步的说明，但是本发明的保护范围不限于这些实施例。本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
实施例1
(1)回收废旧家电外壳拆解：从废旧市场直接回收废旧洗衣机ABS外壳(ABS废旧物)并进行拆解，拆解后，在60℃的烘箱中干燥8小时，得到回收家电外壳(回收ABS物料)备用；回收的废旧洗衣机ABS外壳未经过化学处理，废旧洗衣机ABS外壳包含残留的助剂、颜色和/或杂质。
(2)回收家电外壳的接枝改性：将步骤(1)得到的100质量份回收家电外壳与3质量份反应性试剂马来酸酐混合均匀，得到混合体系；然后将上述混合体系在温度为190℃、转速为60rpm的条件下进行反应挤出，然后造粒并在60℃的烘箱中干燥8小时，制得回收ABS改性料，即为基于ABS回收料的增容剂。
(3)基于ABS回收料的增容剂与PA6/ABS共混挤出：高分子基体尼龙6(PA6)用量为70质量份，高分子分散相丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS新料)用量为30质量份，步骤(2)得到的基于ABS回收料的增容剂的用量5质量份，混合均匀后在温度为230℃、转速为60rpm的条件下进行共混挤出，然后造粒并在60℃的烘箱中干燥8小时，制得高分子共混物(PA6/ABS增容共混物)。
本实施例将制得的PA6/ABS增容共混物进行了力学性能测试，本发明进行力学性能测试的方法为：用热压机(MP-SCL)在230℃下将高分子共混物制备成标准拉伸样条，在instron 3345拉伸机上测试了制备样条的力学性能，测得拉伸强度和断裂伸长率的结果如表1所示，其中，试样尺寸为28mm(长)×4mm(宽)×2.5mm(厚)，拉伸速率为50mm/min。
实施例2
(1)回收废旧家电外壳拆解：从废旧市场直接回收废旧洗衣机ABS外壳(ABS废旧物)并进行拆解，拆解后，在60℃的烘箱中干燥8小时，得到回收家电外壳(回收ABS物料)备用；回收的废旧洗衣机ABS外壳未经过化学处理，废旧洗衣机ABS外壳包含残留的助剂、颜色和/或杂质。
(2)回收家电外壳的接枝改性：将步骤(1)得到的100质量份回收家电外壳与3质量份反应性试剂马来酸酐混合均匀，得到混合体系；然后将上述混合体系在温度为190℃、转速为60rpm的条件下进行反应挤出，然后造粒并在60℃的烘箱中干燥8小时，制得回收ABS改性料，即为基于ABS回收料的增容剂。
(3)基于ABS回收料的增容剂与ABS/CaCO3共混挤出：高分子基体丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS新料)用量为90质量份，填料CaCO3用量为10质量份，步骤(2)得到的基于ABS回收料的增容剂的用量5质量份，混合均匀后在温度为230℃、转速为60rpm的条件下进行共混挤出，然后造粒并在60℃的烘箱中干燥8小时，制得高分子复合材料(ABS/CaCO3增容复合材料)。
本实施例将制得的ABS/CaCO3增容复合材料进行了力学性能测试，测得拉伸强度和断裂伸长率的结果如表1所示。
实施例3
(1)回收废旧家电外壳拆解：从废旧市场直接回收废旧洗衣机ABS外壳(ABS废旧物)并进行拆解，拆解后，在60℃的烘箱中干燥8小时，得到回收家电外壳(回收ABS物料)备用；回收的废旧洗衣机ABS外壳未经过化学处理，废旧洗衣机ABS外壳包含残留的助剂、颜色和/或杂质。
(2)回收家电外壳的接枝改性：将步骤(1)得到的100质量份回收家电外壳与3质量份反应性试剂马来酸酐混合均匀，得到混合体系；然后将上述混合体系在温度为190℃、转速为60rpm的条件下进行反应挤出，然后造粒并在60℃的烘箱中干燥8小时，制得回收ABS改性料，即为基于ABS回收料的增容剂。
(3)基于ABS回收料的增容剂与PA6/ABS/CaCO3共混挤出：高分子基体尼龙6(PA6)用量为70质量份，高分子分散相丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS新料)用量为20质量份，填料CaCO3用量为10质量份，步骤(2)得到的基于ABS回收料的增容剂的用量5质量份，混合均匀后在温度为230℃、转速为60rpm的条件下进行共混挤出，然后造粒并在60℃的烘箱中干燥8小时，制得高分子复合材料(PA6/ABS/CaCO3增容复合材料)。
本实施例将制得的PA6/ABS/CaCO3增容复合材料进行了力学性能测试，测得拉伸强度和断裂伸长率的结果如表1所示。
对比例1
(1)回收废旧家电外壳拆解：从废旧市场直接回收废旧洗衣机ABS外壳(ABS废旧物)并进行拆解，拆解后进行化学处理，使得废旧洗衣机ABS外壳不包含残留的助剂、颜色和/或杂质，然后在60℃的烘箱中干燥8小时，得到回收家电外壳(回收ABS物料)备用。
(2)回收家电外壳的接枝改性：将步骤(1)得到的100质量份回收家电外壳与3质量份反应性试剂马来酸酐混合均匀，得到混合体系；然后将上述混合体系在温度为190℃、转速为60rpm的条件下进行反应挤出，然后造粒并在60℃的烘箱中干燥8小时，制得回收ABS改性料。
(3)回收ABS改性料与PA6/ABS共混挤出：高分子基体尼龙6(PA6)用量为70质量份，高分子分散相丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS新料)用量为30质量份，步骤(2)得到的回收ABS改性料的用量5质量份，混合均匀后在温度为230℃、转速为60rpm的条件下进行共混挤出，然后造粒并在60℃的烘箱中干燥8小时，制得高分子共混物(PA6/ABS增容共混物)。
本对比例将制得的PA6/ABS增容共混物进行了力学性能测试，测得拉伸强度和断裂伸长率的结果如表1所示。
对比例2
(1)回收废旧家电外壳拆解：从废旧市场直接回收废旧洗衣机ABS外壳(ABS废旧物)并进行拆解，拆解后，在60℃的烘箱中干燥8小时，得到回收家电外壳(回收ABS物料)备用；回收的废旧洗衣机ABS外壳未经过化学处理，废旧洗衣机ABS外壳包含残留的助剂、颜色和/或杂质。
(2)回收家电外壳的接枝改性：将步骤(1)得到的100质量份回收家电外壳与3质量份反应性试剂马来酸酐、0.3质量份引发剂过氧化二异丙苯混合均匀，得到混合体系；然后将上述混合体系在温度为190℃、转速为60rpm的条件下进行反应挤出，然后造粒并在60℃的烘箱中干燥8小时，制得回收ABS改性料。
(3)回收ABS改性料与PA6/ABS共混挤出：高分子基体尼龙6(PA6)用量为70质量份，高分子分散相丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS新料)用量为30质量份，步骤(2)得到的回收ABS改性料的用量5质量份，混合均匀后在温度为230℃、转速为60rpm的条件下进行共混挤出，然后造粒并在60℃的烘箱中干燥8小时，制得高分子共混物(PA6/ABS增容共混物)。
本对比例将制得的PA6/ABS增容共混物进行了力学性能测试，测得拉伸强度和断裂伸长率的结果如表1所示。
对比例3
(1)回收废旧家电外壳拆解：从废旧市场直接回收废旧洗衣机ABS外壳(ABS废旧物)并进行拆解，拆解后，在60℃的烘箱中干燥8小时，得到回收家电外壳(回收ABS物料)备用；回收的废旧洗衣机ABS外壳未经过化学处理，废旧洗衣机ABS外壳包含残留的助剂、颜色和/或杂质。
(2)回收家电外壳的接枝改性：将步骤(1)得到的100质量份回收家电外壳与3质量份反应性试剂马来酸酐、0.3质量份引发剂过氧化二异丙苯混合均匀，得到混合体系；然后将上述混合体系在温度为190℃、转速为60rpm的条件下进行反应挤出，然后造粒并在60℃的烘箱中干燥8小时，制得回收ABS改性料。
(3)回收ABS改性料与ABS/CaCO3共混挤出：高分子基体丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS新料)用量为90质量份，填料CaCO3用量为10质量份，步骤(2)得到的回收ABS改性料的用量5质量份，混合均匀后在温度为230℃、转速为60rpm的条件下进行共混挤出，然后造粒并在60℃的烘箱中干燥8小时，制得高分子复合材料(ABS/CaCO3增容复合材料)。
本对比例将制得的ABS/CaCO3增容复合材料进行了力学性能测试，测得拉伸强度和断裂伸长率的结果如表1所示。
对比例4
(1)回收废旧家电外壳拆解：从废旧市场直接回收废旧洗衣机ABS外壳(ABS废旧物)并进行拆解，拆解后，在60℃的烘箱中干燥8小时，得到回收家电外壳(回收ABS物料)备用；回收的废旧洗衣机ABS外壳未经过化学处理，废旧洗衣机ABS外壳包含残留的助剂、颜色和/或杂质。
(2)回收家电外壳的接枝改性：将步骤(1)得到的100质量份回收家电外壳与3质量份反应性试剂马来酸酐、0.3质量份引发剂过氧化二异丙苯混合均匀，得到混合体系；然后将上述混合体系在温度为190℃、转速为60rpm的条件下进行反应挤出，然后造粒并在60℃的烘箱中干燥8小时，制得回收ABS改性料。
(3)回收ABS改性料与PA6/ABS/CaCO3共混挤出：高分子基体尼龙6(PA6)用量为70质量份，高分子分散相丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS新料)用量为20质量份，填料CaCO3用量为10质量份，步骤(2)得到的回收ABS改性料的用量5质量份，混合均匀后在温度为230℃、转速为60rpm的条件下进行共混挤出，然后造粒并在60℃的烘箱中干燥8小时，制得高分子复合材料(高分子PA6/ABS/CaCO3增容复合材料)。
本对比例将制得的高分子PA6/ABS/CaCO3增容复合材料进行了力学性能测试，测得拉伸强度和断裂伸长率的结果如表1所示。
对比例5
(1)ABS新料的接枝改性：将100质量份丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS新料)与3质量份反应性试剂马来酸酐混合均匀，得到混合体系；然后将上述混合体系在温度为190℃、转速为60rpm的条件下进行反应挤出，然后造粒并在60℃的烘箱中干燥8小时，制得ABS改性料。
(2)ABS改性料与PA6/ABS共混挤出：高分子基体尼龙6(PA6)用量为70质量份，高分子分散相丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS新料)用量为30质量份，步骤(1)得到的ABS改性料的用量5质量份，混合均匀后在温度为230℃、转速为60rpm的条件下进行共混挤出，然后造粒并在60℃的烘箱中干燥8小时，制得高分子共混物(PA6/ABS增容共混物)。
本对比例将制得的PA6/ABS增容共混物进行了力学性能测试，测得拉伸强度和断裂伸长率的结果如表1所示。
对比例6
(1)ABS新料的接枝改性：将100质量份丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS新料)与3质量份反应性试剂马来酸酐、0.3质量份引发剂过氧化二异丙苯混合均匀，得到混合体系；然后将上述混合体系在温度为190℃、转速为60rpm的条件下进行反应挤出，然后造粒并在60℃的烘箱中干燥8小时，制得ABS改性料。
(2)ABS改性料与PA6/ABS共混挤出：高分子基体尼龙6(PA6)用量为70质量份，高分子分散相丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS新料)用量为30质量份，步骤(1)得到的ABS改性料的用量5质量份，混合均匀后在温度为230℃、转速为60rpm的条件下进行共混挤出，然后造粒并在60℃的烘箱中干燥8小时，制得高分子共混物(PA6/ABS增容共混物)。
本对比例将制得的PA6/ABS增容共混物进行了力学性能测试，测得拉伸强度和断裂伸长率的结果如表1所示。
表1：本发明各实施例与各对比例最终制得的高分子共混物或高分子复合材料的性能对比表。
从表1中的数据可以看出，本发明实施例1中，将含有残留的助剂、颜色和/或其他杂质的废旧家电外壳直接改性后，得到的回收家电外壳改性料相比于对比例1中经过化学处理，已经除去残留的助剂、颜色和/或其他杂质之后再进行接枝改性得到的回收家电外壳改性料，再制备PA6/ABS增容共混物共混挤出，得到的PA6/ABS增容共混物的力学性能显著提高，拉伸强度高达55MPa以上，断裂伸长率高达20％以上，而对比例1得到的PA6/ABS增容共混物的拉伸强度低于50MPa，断裂伸长率低于5％，这说明本发明在减少废旧家电外壳回收再利用过程中的化学处理以除去残留的助剂、颜色和/或其他杂质等繁琐步骤的同时，更是有利于增强高分子共混物或高分子复合材料的力学性能；本发明实施例1、实施例2和实施例3中，将含有残留的助剂、颜色和/或其他杂质的废旧家电外壳与反应性试剂(马来酸酐)接枝改性后，得到的回收家电外壳改性料相比于对比例2、对比例3和对比例4中，将含有残留的助剂、颜色和/或其他杂质的废旧家电外壳与反应性试剂(马来酸酐)、引发剂(过氧化二异丙苯)接枝改性后，得到的回收家电外壳改性料，再制备PA6/ABS增容共混物、ABS/CaCO3增容复合材料和PA6/ABS/CaCO3增容复合材料共混挤出，得到的PA6/ABS增容共混物、ABS/CaCO3增容复合材料和PA6/ABS/CaCO3增容复合材料的力学性能显著提高，拉伸强度和断裂伸长率均提高；这说明本发明在接枝改性中省去加入引发剂的同时，更是有利于增强高分子共混物和高分子复合材料的力学性能；而从对比例5和对比例6的结果可以看出，对于传统的ABS新料与马来酸酐的接枝反应，加入引发剂必不可少，只有加入了引发剂才能使得ABS新料与马来酸酐进行有效的接枝反应，才能得到增容效果好的增容剂。
本发明未详细说明部分为本领域技术人员公知技术。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于ABS回收料的增容剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)将ABS废旧物回收拆解，得到回收ABS物料；
(2)将回收ABS物料与反应性试剂按100：(0.1～15)的质量比混合均匀，得到混合体系；
(3)将混合体系在温度为150～290℃、转速为30～300rpm的条件下进行反应挤出，然后经造粒与干燥，制得基于ABS回收料的增容剂。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
在步骤(1)中，所述ABS废旧物为从家电、汽车、电子电器产品中直接回收的ABS制品，优选为家电外壳、汽车车身部件、仪表板、内饰、显示器外壳和/或键盘，所述ABS废旧物未经过化学处理，所述ABS废旧物包含残留的助剂、颜色和/或杂质；和/或
在步骤(3)中，采用挤出机或密炼机进行所述造粒，优选的是，所述挤出机为单螺杆挤出机或双螺杆挤出机。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
所述反应性试剂为马来酸酐、甲基异丙烯酸酐、邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、二甲基马来酸酐、甲基丙烯酸酐、衣康酸酐、丙烯酸酐、偏苯三甲酸酐、3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐、四氯苯二甲酸酐、丙烯酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、苯甲酸酐、4-溴-1,8-萘二甲酸酐、1,8-萘二甲酸酐、3-硝基邻苯二甲酸酐、四溴苯酐中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：
所述反应性试剂为马来酸酐；
所述回收ABS物料与所述反应性试剂的质量比为100：(1～6)；和/或
所述ABS废旧物为废旧洗衣机外壳；和/或
所述回收ABS物料呈块体状和/或粒料状。
5.由权利要求1至4中任一项所述的制备方法制得的基于ABS回收料的增容剂。
6.由权利要求1至4中任一项所述的制备方法制得的基于ABS回收料的增容剂在制备高分子共混物或高分子复合材料中的应用。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于：
所述高分子共混物包含高分子基体、高分子分散相和所述基于ABS回收料的增容剂；或
所述高分子复合材料包含高分子基体、填料和所述基于ABS回收料的增容剂；或
所述高分子复合材料包含高分子基体、高分子分散相、填料和所述基于ABS回收料的增容剂。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：
所述高分子基体为聚乙烯、聚丙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、高冲击聚苯乙烯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚烯烃弹性体、苯乙烯热塑性弹性体、聚氨酯热塑性弹性体、乙烯醋酸乙烯共聚物、聚乳酸、聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯、聚酯、淀粉、纤维素中的一种或多种；
所述高分子分散相为聚酰胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚烯烃弹性体、苯乙烯热塑性弹性体、乙烯醋酸乙烯共聚物、聚氨酯热塑性弹性体、聚乳酸、聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯、聚酯、淀粉、纤维素中的一种或多种，且所述高分子分散相与所述高分子基体不同时为同一种高分子聚合物；
所述填料为碳酸钙、二氧化硅、蒙脱石、高岭土、石英、滑石粉、方解石、大理石、白云石、石灰石、长石、云母、硅灰石、重晶石、石膏、叶蜡石、硅藻土、膨润土、玻璃纤维、碳纤维、玻璃珠、硅胶、纳米填料、碳纳米管、凹凸棒石、海泡石、珍珠岩、硖石、石墨、透闪石、石棉、氢氧化铝、氢氧化镁、电气石、碳酸镁、氧化镁、氧化钛、氧化锌、氧化铁、粉煤灰、硫酸钡中的一种或多种。
9.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：
所述高分子共混物包含以质量份数计的高分子基体50～100份、高分子分散相1～80份优选为10～50份和所述基于ABS回收料的增容剂1～80份优选为2～20份；或
所述高分子复合材料包含以质量份数计的高分子基体50～100份、填料1～50份优选为5～30份和所述基于ABS回收料的增容剂1～50份优选为1～15份；或
所述高分子复合材料包含以质量份数计的高分子基体50～100份、高分子分散相50～100份，填料1～100份优选为5～50份和所述基于ABS回收料的增容剂1～60份优选为1～15份。
10.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：
所述高分子共混物的制备为：将高分子基体、高分子分散相和所述基于ABS回收料的增容剂混合均匀后在温度为150～290℃、转速为30～300rpm的条件下进行共混挤出，然后经造粒与干燥，得到所述高分子共混物；或
所述高分子复合材料的制备为：将高分子基体、填料和所述基于ABS回收料的增容剂混合均匀后在温度为150～290℃、转速为30～300rpm的条件下进行共混挤出，然后经造粒与干燥，得到所述高分子复合材料；或
所述高分子复合材料的制备为：将高分子基体、高分子分散相、填料和所述基于ABS回收料的增容剂混合均匀后在温度为150～290℃、转速为30～300rpm的条件下进行共混挤出，然后经造粒与干燥，得到所述高分子复合材料。
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