[发明专利]一种废弃TPU弹性体和无机刚性材料协同改性的再生ABS复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种废弃TPU弹性体和无机刚性材料协同改性的再生ABS复合材料及其制备方法。该复合材料包括废弃TPU(8%~20w%)，无机刚性材料(3%~8w%)，废弃ABS(71.3%~88.7w%)，偶联剂(0.3%~0.7w%)，本发明先将废弃TPU和ABS清洗、破碎、再清洗、干燥后，经挤出造粒得到再生TPU和ABS粒子；再将再生TPU和ABS粒子和无机刚性材料以及偶联剂混合，进行熔融共混，得到再生ABS复合材料。本发明中通过两种材料的协同作用可以达到对ABS塑料增韧增强的目的，同时利用废弃TPU对废弃ABS进行改性处理，以废治废，具有良好的经济效益和环境效益。

技术领域

本发明涉及废弃高分子材料再生技术领域，具体涉及一种废弃TPU弹性体和无机刚性材料协同改性的再生ABS复合材料及其制备方法。

背景技术

ABS树脂是由丙烯腈（acrylonitrile）、1,3-丁二烯（butadiene）、苯乙烯（sryrene）三种单体共聚而成的三元树脂，是工业上五大工程塑料[聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）、ABS]之一。我国ABS应用领域比较广，可应用于电子电器、汽车配件、建筑行业、航空航天等多种行业，随着人们消费水平的提高和产品更新换代速度的加快，产生了越来越多废弃ABS。在这些废弃ABS树脂中，能通过物理分拣得到的废弃物占30%到65%左右，因此对废弃ABS树脂进行回收利用，具有巨大的经济效益和环境效益。

由于ABS塑料在空气中氧、紫外线等的作用下，容易发生老化降解，分子量下降，使ABS塑料的脆性变大，力学性能大幅下降。对废弃ABS进行直接回收利用时，获得的再生ABS材料性能较差，只能用于一些低级制品中。为了扩大再生ABS材料的使用范围，提高再生产品的档次，需要对其进行增韧增强改性，这是废弃ABS回收利用行业急需解决的问题之一。

在塑料增韧方面，一种常见的增韧方法是在塑料中加入弹性体进行增韧改性。如张群安等研究了弹性体增韧聚丙烯共混体系的研究，发现用POE橡胶可以较好的增韧聚丙烯[张群安, 史政海. 弹性体增韧聚丙烯共混体系的研究[J]. 化工新型材料, 2010, 38(10):126-128.]；李侃社等利用聚酯型热塑性聚氨酯弹性体对聚氯乙烯进行了增韧，提高了复合材料的冲击强度。[李侃社，周远，牛红梅，闫兰英.聚酯型热塑性聚氨酯弹性体的合成及对聚氯乙烯的增韧[J]. 高分子材料科学与工程, 2018,34（1）：24-29.]。但由于在聚合物体系中引进了低模量、低强度的橡胶相，常常使材料在抗冲击强度提高的同时，其拉伸强度又有不同程度的降低。

热塑性聚氨酯弹性体（TPU）因其优越的性能和环保性日益受到人们的欢迎，在保温材料、建筑用材、家电等行业都有着广泛的应用，聚氨酯的产量不断增长，废弃物的产生量也在不断增加。目前，处理热塑性聚氨酯的方法主要是焚烧或填埋，但是TPU填埋时很难被降解，燃烧过程中会产生大量有害气体，也会造成材料的浪费和环境的污染。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于利用废弃弹性体和无机刚性材料协同作用的方式，提供一种综合性能优异的再生ABS复合材料及其制备方法，本发明采用无机刚性材料对废弃ABS进行增强，同时采用废弃TPU对废弃ABS进行增韧改性，一方面达到对废弃ABS协同增韧增强，从而提高废弃ABS再利用价值的目的；另一方面利用废弃TPU进行增韧，也能达到以废治废的目的，具有重要的经济效益和环境效益。

本发明的技术方案具体介绍如下。

本发明提供一种废弃TPU弹性体和无机刚性材料协同改性的再生ABS复合材料，其由废弃热塑性聚氨酯TPU、无机刚性纳米材料、偶联剂和废弃的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三种单体组成的三元共聚物ABS组成。