[发明专利]以陶瓷废渣改性的废旧高抗冲聚苯乙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及再生资源回收利用技术领域，公开了以陶瓷废渣改性的废旧高抗冲聚苯乙烯复合材料及其制备方法。该方法包括以下步骤：(1对陶瓷废渣进行粉碎、过筛，干燥除去表面吸附的水分；加入表面改性剂充分混合，得表面改性陶瓷废渣；(2)以质量份数计，将废旧高抗冲聚苯乙烯100份、表面改性陶瓷废渣10～100份、增韧剂5～30份、抗氧剂0.5～3份、偶联剂0.5～3份和润滑剂0.5～3份混合搅拌；(3)塑化、混炼、造粒，得到增强增韧的废旧高抗冲聚苯乙烯复合材料。本发明在回收陶瓷废渣和废旧高抗冲聚苯乙烯塑料的同时，制备出的复合材料性能优良、成本低、制备过程低碳环保。

技术领域

本发明主要涉及再生资源回收利用技术领域，具体涉及陶瓷废渣和废旧聚高抗冲苯乙烯塑料的回收再利用加工方法。

背景技术

众所周知，随着塑料制品的大量使用，废旧塑料的数量急剧增加，正确的回收废旧塑料成为当今环保塑料的热点。废旧塑料的回收改性不仅可以增大废旧塑料的回收量，降低回收成本，而且可以提高回收塑料的产品性能，从而取得显著的经济效益和社会效益。鼓励重复利用塑料制品，更好地绿色回收和再生改性废旧塑料是塑料行业实现可持续发展的关键，绿色环保的再生改性塑料的理念已经引起了我国以及世界各国的广泛关注。

陶瓷抛光砖是一类广泛使用的建筑装饰材料，其外表华丽美观，力学性能优良，能对建筑物墙面和地面起到极佳的装饰和保护作用，有很高的市场应用价值，产量和需求量巨大。2016年我国各种陶瓷砖产量达到221.5亿平米，其中陶瓷抛光砖占陶瓷砖总产量的50％左右，我国每年产生的陶瓷废渣量达到了220万吨。目前对于这些抛光废渣的主要处理方法是先行晾晒处理再进行填埋，但这类抛光废渣多和加工中用到的废水一起以废浆液形式从工厂排出，会对水资源造成极大的污染；而填埋又会造成土地硬化，填埋占据了大量的土地资源，挤占耕地，危害人们生活环境。由于废旧高抗冲聚苯乙烯和陶瓷废渣都是废料，若能由它们制备一种性能优良的复合材料，无疑具有重要的经济意义和社会意义。

由于陶瓷废渣与废旧高抗冲聚苯乙烯之间的相容性不好，容易引起废高抗冲聚苯乙烯的性能大幅下降，特别是引起高抗冲聚苯乙烯的脆性进一步增大，因此，用陶瓷废渣填充增强改性废旧高抗冲聚苯乙烯必须解决以下问题：(1)必须寻找适当的界面改性剂，使陶瓷废渣与聚丙烯基体之间形成牢固的界面结合；(2)必须寻找适当的增韧方法提高陶瓷废渣/废旧高抗冲聚苯乙烯复合材料的韧性。然而目前这些问题都没有得到有效的解决。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种以陶瓷废渣改性的废旧高抗冲聚苯乙烯复合材料及其制备方法。本发明所得废旧高抗冲聚苯乙烯复合材料与聚苯乙烯相比，在拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、缺口冲击强度具有明显的提高。

本发明目的通过如下技术方案实现：

以陶瓷废渣改性的废旧高抗冲聚苯乙烯复合材料的方法，包括如下步骤：

1)对陶瓷废渣进行粉碎、过筛，干燥除去表面吸附的水分；加入表面改性剂充分混合，得表面改性陶瓷废渣；所述表面改性剂为硅烷偶联剂3‐氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、γ‐(2,3‐环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH560)、γ‐(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)、钛酸酯偶联剂异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯中的一种或一种以上的混合物；

2)以质量份数计，将废旧高抗冲聚苯乙烯100份、表面改性陶瓷废渣10～100份、增韧剂5～30份、抗氧剂0.5～3份、偶联剂0.5～3份和润滑剂0.5～3份混合搅拌；

3)将步骤2)所得混合物料于150～250℃温度范围内进行塑化，混炼，然后造粒，得到增强增韧的废旧高抗冲聚苯乙烯复合材料。

为进一步实现本发明目的，优选地，所述增韧剂为苯乙烯‐丁二烯‐苯乙烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯‐丁二烯‐苯乙烯嵌段共聚物、丁苯橡胶中的一种或者一种以上的混合物。