[发明专利]一种废旧回收聚酯饮料瓶共混改性增强增韧材料及其制备方法

说明书

技术领域

 本发明涉及共混改性复合材料，具体是一种PET/ABS共混改性复合材料及其制备方法。

背景技术

饮料瓶仅由单一树脂-聚对苯二甲酸乙二醇酯（化学简称PET）组成，容易回收和分类。目前我国回收的R-PET大部分是“降级利用”，用来生产低档纤维、薄膜和非食用包装瓶等，随着PET饮料瓶的广泛使用，瓶级聚酯切片需求会越来越大，废旧PET瓶的堆放量越来越大，R-PET的综合回收再利用问题亟待解决。但是从目前R-PET的回收利用现状来看，回收技术水平不高、专业化程度低，再利用附加值低，回收效果很不理想。只有通过利润更高的回收再利用技术才能改变这一局面。而将回收PET与其它普通塑料进行熔融共混制备高分子合金制造技术是近年来国际新兴的回收PET的方法。这种熔融共法混有望成为最早实现R-PET高值化回收利用和再生产塑料新品种的新技术。

(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯)共聚物ABS是目前世界上产量最大的通用工程塑料，具有良好的抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能，同时具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点。ABS树脂因其综合性能卓越、加工成型方便及应用范围广泛而得到迅猛发展，其产量仅次于聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)和聚苯乙烯(PS)而居世界第五位。因此，对ABS的回收研究是意义重大的。如何处置这些塑料垃圾也已经成为21世纪亟待解决的问题。

赵国栋探讨了增容剂 SMA 用量对 ABS/PET 共混物的热稳定性和力学性能的影响，并进一步研究了 ABS 与 PET 的配比(无增容剂)对合金性能的影响。研究表明：当加入 10phr 的增容剂 SMA 时，合金的断裂伸长率和冲击强度分别提高 50%和 20%；合金的拉伸强度和维卡软化温度随着 PET 用量的增加不断提高，当 PET 用量接近 50%时发生相转变；断裂伸长率在加入 30%的 PET 时达到最低(约为32%)。DSC 研究表明 ABS破坏了 PET 的结晶行为，且合金中两者的玻璃化转变温度存在重合现象。通过偏光显微镜和扫描电镜观察发现，SMA 起增容作用的 ABS/PET 共混物中 PET 颗粒尺寸较小且分散较好；PET 晶粒在 ABS 中可以形成连续相和“岛”相。刘丽娟等以 R-PET 为基体材料，PS-g-GMA 为增容剂，ABS 为增强材料，制备了 R-PET/ABS 共混物。采用 DSC、SEM 等方法对共混物的力学性能、结晶性能和形态结构进行了表征。结果表明：ABS 增韧后的 rPET 比纯 R-PET 的断裂伸长率和缺口冲击强度分别提高了 47.2%和 54.0%，拉伸强度和弯曲强度略有下降，结晶温度升高了 31.22℃，熔融温度下降了 1.27℃，结晶速度明显加快；加入的 PS-g-GMA 明显改善了R-PET/ABS 共混物的两相界面结合力，细化了两相结构；含 1%PS-g-GMA 的R-PET/PS-g-GMA/ABS 共混物比纯 R-PET 的断裂伸长率提高了 71.7%，缺口冲击强度提高了 72.5%。

综上所述，以回收料ABS为共混改性材料，同时加入具有环氧官能团的扩链剂和增韧剂，利用双螺杆熔融挤出技术制备废旧回收饮料瓶片与聚碳酸酯共混增韧增强改性材料的研究，国内外相关专利文献未见报道。

发明内容

本发明的目的是通过添加环氧型扩链剂和某种具有增韧增容作用的弹性体增韧剂，通过熔融挤出的方法对回收饮料瓶片进行增韧、增粘及增强改性，从而实现利用废旧回收饮料瓶（PET）和废旧回收料ABS直接熔融挤出制备废旧回收聚酯饮料瓶共混改性增强增韧材料。

本发明针对上述技术问题，所采取的技术方案是制备一种PET/ABS共混改性复合材料，其制备方式如下：

将R-PET按70～80质量份、R-ABS20～30质量份称取、干燥。二者质量份之和保持为100质量份；然后在其中加入弹性体增韧剂10质量份和扩链增粘剂0.3～0.9质量份（相对于R-PET与R-ABS之和的100质量份而言）。混合均匀后分别通过双螺杆挤出机进行挤出、造粒，并在烘箱内于80℃干燥12h，然后通过注塑机制成标准的测试样条，并测试其拉伸强度、弯曲强度、冲击强度等力学性能。

本发明的有益效果：共混改性材料组合物由回收瓶级PET废料和回收料ABS出发来制备的易加工、高抗冲、耐热性好、低成本的复合材料，既能代替PBT工程塑料广泛用于电子电气、汽车、机械及民用等各个领域，又减轻了PET瓶级废料对环境造成的沉重压力，同时又缓解了国内对于工程塑料供不应求的问题。