本发明属于高分子材料领域，涉及废旧abs塑料(rabs)改性，特别涉及一种环氧化弹性体改性废旧abs塑料及其制备方法。
背景技术：
：abs树脂的最大应用领域是汽车、电子电器和建材。汽车领域的使用包括汽车仪表板、车身外板、内装饰板、方向盘、隔音板、门锁、保险杠、通风管等很多部件。在电子电器方面则广泛应用于电冰箱、电视机、洗衣机、空调器、计算机、复印机等电子电器中。建材方面，abs管材、abs卫生洁具、abs装饰板广泛应用于建材工业。此外abs还广泛的应用于包装、家具体育和娱乐用品、机械和仪表工业中。abs树脂属于三相共混物，连续相为san，分散相为pb，pb-g-san存在于pb相与san相界面上，abs树脂使用过程中会发生老化，塑料的老化主要是由于降解和交联造成的，降解主要集中在pb相，pb相的降解引发pb-g-san的降解，pb相的降解同时伴随着pb相的交联。pb相的降解过程中，会生成过氧基、羟基、羰基、醛基等极性基团。降解氧化过程中色度变化与羰基的含量存在关联，同时伴随着分散相粒径的增大。rabs目前有5种回收处理方法，填埋处理，焚烧发电，回收后与新料abs共混再利用，回收后裂解利用原料，回收后熔融改性造粒单独再利用。其中，第一和第二种方案回收价值较低，不建议采用，第四种方案目前仍处于实验室研究阶段。第三种方案由于市场上很多企业将rabs/abs塑料与abs塑料以同种塑料销售从而导致市场混乱，长期如此必然导致消费者的不接受不认可。本发明将rabs回收后熔融改性造粒单独再利用，产品以环保为品牌竞争力，具有广泛市场前景。技术实现要素：本发明为了解决rabs回收处理存在的诸多弊端，提供了一种环氧化弹性体改性rabs塑料及其制备方法。本发明是通过以下技术方案实现的：一种环氧化弹性体改性rabs塑料，由物料经熔融共混，各原料以重量份数计，是由以下原料组成的，rabs85～97份，环氧化三元乙丙橡胶(e-epdm)3～15份。作为本发明技术方案的进一步改进，所述e-epdm的环氧值大于等于0.21。只有环氧值达到一定程度，环氧基团和rabs中产生的羧基，羟基等极性基团发生了化学反应，修复了rabs中断裂的分子及分散相和连续相的界面，从而提高了rabs的缺口冲击强度。但是e-epdm的环氧值小于0.21时，环氧基团含量低，与rabs中产生的羧基，羟基等极性基团不能发生足够化学反应，对rabs增韧增强作用不明显，未达到abs塑料最低市场要求。作为本发明技术方案的进一步改进，所述是由epdm采用甲酸法环氧化改性得到的。作为本发明技术方案的进一步改进，所述epdm的共轭二烯烃含量大于5wt％，乙烯含量为70％。作为本发明技术方案的进一步改进，所述rabs的缺口冲击强度低于6.0kj/m2，拉伸强度低于55.0mpa，弯曲强度低于70.0mpa。本发明进一步提供了一种环氧化弹性体改性废旧abs塑料的制备方法，采用的是如上述的原料，包括以下步骤：所述rabs、e-epdm干燥后进行熔融共混挤出造粒、干燥、注塑得到e-epdm/rabs改性材料。在本发明中，rabs、e-epdm熔融共混挤出造粒前的干燥温度为60℃～120℃，干燥的时间为4h～6h。作为本发明制备方法技术方案的进一步改进，所述熔融共混挤出造粒是在双螺杆挤出机中进行的，从加料口到机头各段温度分别为210℃、220℃、230℃、245℃、255℃、240℃、225℃、215℃、205℃；所述双螺杆挤出机的螺杆转速为80r/min。作为本发明制备方法技术方案的进一步改进，所述注塑是在注塑机中运行的，从一段到浇口温度分别为220℃、225℃、230℃、225℃；注塑压力为35.0mpa，保压压力45.0mpa，流量40cm2/s。本发明的环氧化弹性体改性废旧abs塑料，在rabs中添加了环氧化三元乙丙橡胶，rabs塑料市场价低于8000元/吨，abs市场价为15000-20000元/吨；所述环氧化三元乙丙橡胶市场价为20元-30元/千克，制备得到了力学性能良好的e-epdm/rabs改性材料。实验结果表明，本申请提供的e-epdm/rabs材料的缺口冲击强度可大于10.0kj/m2，拉伸强度高于45.0mpa，弯曲强度高于50.0mpa。本发明的制备方法可将rabs塑料熔融改性造粒单独再利用，具有较高市场价值。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为epdm与e-epdm的傅立叶红外光谱图，其中a为epdm，b为的通过过氧甲酸法制备的环氧值为0.21的e-epdm。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，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。本发明所使用的原料以及器械：rabs来自于废旧家电中回收得到的rabs，所述rabs的缺口冲击强度为5.9kj/m2，拉伸强度为54.3mpa，弯曲强度为68.6mpa。epdm购自东莞市困和塑料化工有限公司，生产商为陶氏化学公司，共轭二烯烃含量大于5wt％，乙烯含量为70％。环氧值为0.21的e-epdm的制备方法：将600ml二甲苯加入到1000ml的烧瓶中，将200gepdm加入到烧瓶中，通过搅拌使epdm溶解在二甲苯中形成溶液，向其中加入9.2ml甲酸，然后在水浴中加热50℃并在恒温下搅拌。15min内滴加50mlh2o2，然后反应8h，反应完成后，将溶液倒入分液漏斗中，用蒸馏水洗涤溶液至中性，静置分层分液得到e-epdm溶液，旋转蒸发e-epdm溶液去除二甲苯，在50℃条件下鼓风干燥箱烘干得到e-epdm固体备用。环氧值为0.19的e-epdm的制备方法：将600ml二甲苯加入到1000ml的烧瓶中，将200gepdm加入到烧瓶中，通过搅拌使epdm溶解在二甲苯中形成溶液，向其中加入7.6ml甲酸，然后在水浴中加热50℃并在恒温下搅拌。15min内滴加40mlh2o2，然后反应8h，反应完成后，将溶液倒入分液漏斗中，用蒸馏水洗涤溶液至中性，静置分层分液得到e-epdm溶液，旋转蒸发e-epdm溶液去除二甲苯，在50℃条件下鼓风干燥箱烘干得到e-epdm固体备用。双螺杆挤出机由南京宁平挤出装备有限公司生产，型号：shj-35，注塑机由江苏维达机械有限公司生产，型号：ly-88。下面通过具体实施例对本发明的技术方案进行说明。实施例1将rabs与e-epdm放置在鼓风干燥箱中，在80℃下干燥8h。将3份e-epdm(自制，环氧值0.21)、97份干燥后的rabs均匀混合，加入到双螺杆挤出机，设置双螺杆挤出机从料斗到机头各段温度为：185℃、190℃、195℃、200℃、200℃、210℃、210℃、210℃、200℃，螺杆转速为80r/min，喂料速度为2.5hz。废旧abs塑料和e-epdm在双螺杆挤出机中熔融共混后挤出，挤出得到的挤出料经过造粒后得到颗粒料。将颗粒料放置在鼓风干燥箱中，在80℃下干燥8h。将干燥后的颗粒料倒入注塑机中，设置注塑机从料斗到机头各段温度为：215℃、220℃、225℃、215℃，注塑压力为35.0mpa，保压压力45.0mpa，保压时间为15s，模具温度为室温。注塑结束后，得到e-epdm/rabs改性材料。实施例2将rabs与e-epdm放置在鼓风干燥箱中，在80℃下干燥8h。将6份e-epdm(自制，环氧值0.21)、94份干燥后的rabs均匀混合，加入到双螺杆挤出机，设置双螺杆挤出机从料斗到机头各段温度为：185℃、190℃、195℃、200℃、200℃、210℃、210℃、210℃、200℃，螺杆转速为80r/min，喂料速度为2.5hz。rabs和e-epdm在双螺杆挤出机中熔融共混后挤出，挤出得到的挤出料经过造粒后得到颗粒料。将颗粒料放置在鼓风干燥箱中，在80℃下干燥8h。将干燥后的颗粒料倒入注塑机中，设置注塑机从料斗到机头各段温度为：215℃、220℃、225℃、215℃，注塑压力为35.0mpa，保压压力45.0mpa，保压时间为15s，模具温度为室温。注塑结束后，得到e-epdm/rabs改性材料。在本实施例中，使用的e-epdm和rabs原材料与实施例1中的相同。实施例3将rabs与e-epdm放置在鼓风干燥箱中，在80℃下干燥8h。将9份e-epdm(自制，环氧值0.21)、91份干燥后的rabs均匀混合，加入到双螺杆挤出机，设置双螺杆挤出机从料斗到机头各段温度为：185℃、190℃、195℃、200℃、200℃、210℃、210℃、210℃、200℃，螺杆转速为80r/min，喂料速度为2.5hz。rabs和e-epdm在双螺杆挤出机中熔融共混后挤出，挤出得到的挤出料经过造粒后得到颗粒料。将颗粒料放置在鼓风干燥箱中，在80℃下干燥8h。将干燥后的颗粒料倒入注塑机中，设置注塑机从料斗到机头各段温度为：215℃、220℃、225℃、215℃，注塑压力为35.0mpa，保压压力45.0mpa，保压时间为15s，模具温度为室温。注塑结束后，得到e-epdm/rabs改性材料。在本实施例中，使用的e-epdm和rabs原材料与实施例1中的相同。实施例4将rabs与e-epdm放置在鼓风干燥箱中，在80℃下干燥8h。将9份e-epdm(自制，环氧值0.19)、91份干燥后的rabs均匀混合，加入到双螺杆挤出机，设置双螺杆挤出机从料斗到机头各段温度为：185℃、190℃、195℃、200℃、200℃、210℃、210℃、210℃、200℃，螺杆转速为80r/min，喂料速度为2.5hz。rabs和e-epdm在双螺杆挤出机中熔融共混后挤出，挤出得到的挤出料经过造粒后得到颗粒料。将颗粒料放置在鼓风干燥箱中，在80℃下干燥8h。将干燥后的颗粒料倒入注塑机中，设置注塑机从料斗到机头各段温度为：215℃、220℃、225℃、215℃，注塑压力为35.0mpa，保压压力45.0mpa，保压时间为15s，模具温度为室温。注塑结束后，得到e-epdm/rabs改性材料。在本实施例中，使用的e-epdm与实施例1不相同，rabs塑料与实施例1中的相同。检测结果：分别检测了rabs、实施例1、实施例2、实施例3和实施例4制得改性材料的缺口冲击强度、拉伸强度和弯曲强度。其中，缺口冲击强度按照标准测试方法gb1843-80进行；拉伸强度按照标准测试方法gb/t1040-92进行；弯曲强度按照标准测试方法gb/t9341-2000进行，测试结果如表1所示。所用e-epdm采用傅里叶红外光谱进行测试，测试结果如图1所示。通过表1可以看出，由实施例1至实施例3可以得出：本发明提供的e-epdm/rabs改性材料优于rabs回收料，随着e-epdm质量份数的增加，e-epdm/rabs的韧性提高。但是e-epdm成本较高，考虑成本因素，添加量高于15份时不再具有市场应用能力。由实施例4可以得出：本发明提供的e-epdm环氧值为0.21的e-epdm/rabs改性材料明显优于e-epdm环氧值为0.19的e-epdm/rabs改性材料。因此，在本发明中e-epdm环氧值以大于等于0.21为宜。表1：rabs与e-epdm/rabs改性材料实施例的力学性能检测结果项目rabs实施例1实施例2实施例3实施例4缺口冲击强度(kj/m2)5.97.99.311.15.5拉伸强度(mpa)54.351.248.145.640.8弯曲强度(mpa)68.660.557.654.151.2以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。当前第1页1 2 3
技术特征：1.一种环氧化弹性体改性废旧abs塑料，其特征在于，由物料经熔融共混，各原料以重量份数计，是由以下原料组成：
rabs85～97份
e-epdm3～15份。
2.根据权利要求1所述的一种环氧化弹性体改性废旧abs塑料，其特征在于，所述e-epdm的环氧值大于等于0.21。
3.根据权利要求1所述的一种环氧化弹性体改性废旧abs塑料，其特征在于，所述e-epdm是由epdm采用甲酸法环氧化改性得到的。
4.根据权利要求3所述的一种环氧化弹性体改性废旧abs塑料，其特征在于，所述epdm的共轭二烯烃含量大于5wt%，乙烯含量为70%。
5.根据权利要求1所述的一种环氧化弹性体改性废旧abs塑料，其特征在于，所述rabs的缺口冲击强度低于8.0kj/m2，拉伸强度低于55.0mpa，弯曲强度低于70.0mpa。
6.一种环氧化弹性体改性废旧abs塑料的制备方法，其特征在于，采用的是如权利要求1至5任一权利要求所述的原料，包括以下步骤：所述rabs、e-epdm干燥后依次进行熔融共混挤出造粒、干燥和注塑，得到e-epdm/rabs改性材料。
7.根据权利要求6所述的一种环氧化弹性体改性废旧abs塑料的制备方法，其特征在于，所述熔融共混挤出造粒是在双螺杆挤出机中运行的，从一段到机头各段温度分别为210℃、220℃、230℃、245℃、255℃、240℃、225℃、215℃、205℃；所述双螺杆挤出机的螺杆转速为80r/min。
8.根据权利要求6所述的一种环氧化弹性体改性废旧abs塑料的制备方法，其特征在于，所述注塑是在注塑机中运行的，从一段到浇筑口温度分别为220℃、225℃、230℃、225℃；注塑压力为35.0mpa，保压压力45.0mpa，流量40cm2/s。
技术总结本发明属于高分子材料领域，涉及RABS塑料改性，特别涉及一种环氧化弹性体改性废旧ABS塑料及其制备方法。由物料经熔融共混，各原料以重量份数计，是由以下原料组成的，RABS 85～97份，E‑EPDM 3～15份。本申请提供的E‑EPDM/RABS材料的缺口冲击强度高于16.0kJ/m2，拉伸强度高于45.0MPa，弯曲强度高于50.0MPa。本发明的制备方法可将RABS塑料熔融改性造粒单独再利用，具有较高市场价值。
技术研发人员：李迎春;舒落生;畅贝哲;王文生;崔煜;李洁;常磊;安超;方兆舟;蔡迪
受保护的技术使用者：中北大学
技术研发日：2020.03.18
技术公布日：2020.06.05
