专利名称：一种树脂材料及其制备方法
技术领域：
本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种树脂材料及其制备方法。
背景技术：
现在社会越来越的使用聚酯包装物，如常用的矿泉水瓶、可乐瓶、牛奶瓶、油瓶等等，我们在消费完这些内盛物质后，就是扔掉或者卖给一些废物回收站，废弃聚酯包装物的回收处理不是新事物，但多年来很多聚酯包装物都被简单地进行破碎，然后被运往小作坊降级拉丝做短纤维或编织袋，这种低附加值的利用方式极大地浪费了资源潜在价值，而且这样的加工就不能够再循环利用，众所周知，聚酯是石油经过加工转化而来，全球对聚酯的消费逐年大幅增长，同时废聚酯包装物的产生量也逐年增加，最优的聚酯再加工就等于是节约石油，这在石油资源越来越枯竭的当代，其重要行可见一斑。本发明方法利用回收废弃聚酯包装物进行再加工得到的再生塑料，克服了以往处理再生塑料难与其他基料相容以及材料性能大幅下降的难题，其各项性能与经过石油炼化得到的新生塑料性能相当，其产品 可以完全或者部分替代新料进行正常的生产，最大限度地将资源的原有价值挖掘出来，从而实现多次循环。现有处理技术，很难解决废弃聚酯包装物与高分子树脂的相容性，其经加工所得材料在注塑过程中容易分层，制件表面起皮，材料韧性较差，易断裂，由此得不到与石化厂生产的新原料性能相当的优异的再生料。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷而提供一种树脂材料及其制备方法。为实现上述目的，本发明的技术方案如下一种树脂材料，该树脂材料包括以下组分及其重量份废弃聚酯包装物的破碎料10 40份，高分子类树脂35 80份，相容剂3 10份，增韧剂3 15份，抗氧化助剂0. 5 I份，加工助剂0.2 0.5份。所述的废弃聚酯包装物的破碎料选自经过回收破碎的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)塑料液体饮料瓶、PET塑料油瓶或PET塑料杯中的一种或几种。所述的高分子类树脂选自丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)、聚碳酸酯(PC)或丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物(ASA)中的一种或几种。所述的相容剂包含马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物、马来酸酐与苯乙烯的共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、丙烯酸酯-丁二烯共聚物或丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一种或几种。所述的增韧剂选自丙烯酸甲酯-丁二烯共聚物、丁二烯含量大于60%的丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯酸丁酯-丁二烯-苯乙烯共聚物或乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油中的一种或几种。所述的抗氧化助剂选自四(￠-(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯(抗氧剂1010)、0-(4-轻基苯基-3, 5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯、N, N' -1,6-亚己基-双[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺、2，2'-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、二缩三乙二醇双[￠-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、双(2. 4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、4，4' _[1，1'-联苯基]亚基二膦酸-四[2，4-二叔丁苯基]酯、亚磷酸二苯酯、亚磷酸三苯酯或轻基苯并三唑中的一种或几种。所述加工助剂选自润滑剂、偶联剂或加工润滑助剂中的一种或几种。所述的润滑剂选自脂肪酸盐或脂肪酸酰胺中的一种或几种； 所述的偶联剂选自Y _氨丙基二乙氧基娃烧、Y _环氧丙氧基丙基二甲氧基娃烧、Y-巯丙基二甲氧基硅烷、Y硫丙基三乙氧基硅烷、钛酸酯三异硬脂酰基钛酸异丙酯或三(二辛基焦磷酰氧基)钛酸异丙酯中的一种或几种；所述的加工润滑助剂选自固体石蜡、液体石蜡、低分子量聚乙烯、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸酰胺、季戊四醇硬脂酸酯、乙撑双硬脂酸酰胺或N，N-乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或几种。一种上述树脂材料的制备方法，该方法包括以下步骤(I)根据上述比例称取废弃聚酯包装物的破碎料、高分子类树脂、相容剂、增韧剂、抗氧化助剂和加工助剂；(2)将上述原料放入高速混合机中充分混合，将混合后的物料送入双螺杆挤出机中；(3)经过螺杆的剪切作用，充足混炼，熔融的共混物经挤出，拉条，冷却，切粒，包装成成品。所述的高混机转速为100 150转/分钟，高混时间为I 3分钟。所述的双螺杆挤出机的长径比40 44，螺杆转速在150 600转/分钟。所述的挤出机的下料段温度180 220°C ;熔融混炼段温度220 260°C，挤出机头段温度240 270°C ；所述的双螺杆挤出机当高分子基体为丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物时，各区段温度设定为下料段温度180 200°C，熔融混炼段温度220 250°C，挤出机头段温度240 260°C;高分子基体为聚碳酸酯时，各区段温度设定为下料段温度200 220°C，熔融混炼段温度240 260°C，挤出机头段温度250 270°C;高分子基体为丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物时，各区段温度设定为下料段温度180 200°C，熔融混炼段温度230 250°C，挤出机头段温度240 260°C ;所述的双螺杆挤出工作温度区间因各高分子基体不同而不同。本发明同现有技术相比，具有如下优点和有益效果I、本发明所得的一种树脂材料，采用双螺杆挤出工艺制备，在生产过程当中不会出现聚酯大量降解的情况，克服了两种主要基料之间不相容的难题。2、本发明所得的一种树脂材料，其性能达到利用石油化工生产出来的一级新料的性能，可以将回收聚酯包装物转变为优质的塑料原料，较传统的把回收聚酯包装物降级拉丝做短纤维或编织袋的做法相比，具备很好的经济效益。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明。废弃聚酯包装物的破碎料为市面上回收的矿泉水瓶破碎料相容剂I为杰事杰公司马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS-G或相容剂IILG化学的丙烯酸酯-丁二烯共聚物EM500A ;增韧剂为锦湖公司丁二烯含量大于60%的丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物181H。抗氧化稳定剂为CIBA(汽巴公司)的主抗氧剂四(P-(3, 5-二叔丁基-4-轻基苯基)丙酸)季戊四醇酯1010、￠-(4-羟基苯基-3，5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯1076和辅助抗氧剂168亚磷酸三苯酯之三[2. 4- 二叔丁基苯基]亚磷酸酯实施例I(I)将上述各组分按其重量百分比配比称取废弃聚酯包装物的破碎料10份、高分子树脂锦湖丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物750为80份、相容剂I ABS-G 5份、增韧剂为丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物181H 4份、加工助剂N，N-乙撑双硬脂酸酰胺EBS 0.5份，主抗氧化助剂四(￠-(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯1010为0.2份和辅助抗氧剂三[2. 4- 二叔丁基苯基]亚磷酸酯168为0. 3份；(2)将上述原料一同放入转速为100转/分的高速混合机中充分混合3分钟；(3)用精密计量输送料装置，将步骤(2)混合后的料送入双螺杆挤出机中，经过螺杆的剪切作用，充足混炼，其中双螺杆挤出机的长径比为40，螺杆转速在300转/分钟，双螺杆挤出工作温度区间为下料段温度180°C，熔融混炼段温度240°C，挤出机头段温度250°C，熔融的共混物经挤出，拉条，冷却，切粒、包装成成品。各实施例制备的复合物按标准尺寸注塑成测试用的标准样条，各实施例中的物理性能分别按照美标标准测试，如表I所示。实施例2(I)将上述各组分按其重量百分比配比称取废弃聚酯包装物的破碎料20份、高分子树脂锦湖丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物750为65份、相容剂II丙烯酸酯-丁二烯共聚物EM500A 5份、增韧剂为丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物181H 8份、加工助剂N，N-乙撑双硬脂酸酰胺EBS 0.5份，主抗氧化助剂四(￠-(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯1010为0. I份和辅助抗氧剂三[2. 4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯168为0.4份(2)将第一步中称取的废弃聚酯包装物的破碎料、高分子树脂、相容剂、加工助剂、增韧剂、抗氧化助剂一起放入转速为120转/分的高速混合机中充分混合2分钟。(3)用精密计量输送料装置，将步骤(2)混合后的料送入双螺杆挤出机中，经过螺杆的剪切作用，充足混炼，其中双螺杆挤出机的长径比为40，螺杆转速在300转/分钟，双螺杆挤出工作温度区间为下料段温度190°C，熔融混炼段温度240°C，挤出机头段温度255 °C，熔融的共混物经挤出，拉条，冷却，切粒、包装成成品。各实施例制备的复合物按标准尺寸注塑成测试用的标准样条，各实施例中的物理性能分别按照美标标准测试，如表I所示。
实施例3(I)将上述各组分按其重量百分比配比称取废弃聚酯包装物的破碎料30份、高分子树脂锦湖丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物750为50份、相容剂II丙烯酸酯-丁二烯共聚物EM500A 8份、增韧剂为丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物181H为11份、加工助剂季戊四醇硬脂酸酯0.3份，主抗氧化助剂￠-(4-羟基苯基-3，5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯1076为0. 2份和辅助抗氧剂三[2. 4- 二叔丁基苯基]亚磷酸酯168为0. 5份(2)。将第一步中称取的废弃聚酯包装物的破碎料、高分子树脂、相容剂、加工助齐U、增韧剂、抗氧化助剂一起放入转速为150转/分的高速混合机中充分混合I. 5分钟。(3)用精密计量输送料装置，将步骤(2)混合后的料送入双螺杆挤出机中，经过、螺杆的剪切作用，充足混炼，其中双螺杆挤出机的长径比为40，螺杆转速在300转/分钟，双螺杆挤出工作温度区间为下料段温度190°C，熔融混炼段温度245°C，挤出机头段温度255 °C，熔融的共混物经挤出，拉条，冷却，切粒、包装成成品。各实施例制备的复合物按标准尺寸注塑成测试用的标准样条，各实施例中的物理性能分别按照美标标准测试，如表I所示。实施例4(I)将上述各组分按其重量百分比配比称取废弃聚酯包装物的破碎料40份、高分子树脂锦湖丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物750为37份、相容剂I ABS-G 3份、相容剂II丙烯酸酯-丁二烯共聚物EM500A 4份、增韧剂为丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物181H为15份、加工助剂季戊四醇硬脂酸酯0.3份，主抗氧化助剂￠-(4-羟基苯基-3，5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯1076为0. 3份和辅助抗氧剂三[2. 4- 二叔丁基苯基]亚磷酸酯168为0. 4份(2)将第一步中称取的废弃聚酯包装物的破碎料、高分子树脂、相容剂、加工助剂、增韧剂、抗氧化助剂一起放入转速为150转/分的高速混合机中充分混合I. 5分钟。(3)用精密计量输送料装置，将步骤(2)混合后的料送入双螺杆挤出机中，经过螺杆的剪切作用，充足混炼，其中双螺杆挤出机的长径比为40，螺杆转速在300转/分钟，双螺杆挤出工作温度区间为下料段温度200°C，熔融混炼段温度250°C，挤出机头段温度260 °C，熔融的共混物经挤出，拉条，冷却，切粒、包装成成品。各实施例制备的复合物按标准尺寸注塑成测试用的标准样条，各实施例中的物理性能分别按照美标标准测试，如表I所示。对比例I韩国锦湖石化公司的丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物750，该材料为市面上通用的ABS原材料，具有较强的代表性。(I)将上述各组分按其重量百分比配比称取韩国锦湖石化公司的丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物750为99份、加工助剂N，N-乙撑双硬脂酸酰胺EBS0. 3份、主抗氧化助剂四(￠-(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯1010为0.3份和辅助抗氧剂三[2. 4- 二叔丁基苯基]亚磷酸酯168为0. 4份。(2)将第一步中称取的共聚物、加工助剂、抗氧化助剂一起放入转速为150转/分的高速混合机中充分混合I. 5分钟。(3)用精密计量输送料装置，将步骤(2)混合后的料送入双螺杆挤出机中，经过螺杆的剪切作用，充足混炼，其中双螺杆挤出机的长径比为40，螺杆转速在300转/分钟，双螺杆挤出工作温度区间为下料段温度200°C，熔融混炼段温度240°C，挤出机头段温度250°C，熔融的共混物经挤出，拉条，冷却，切粒、包装成成品。 各实施例制备的复合物按标准尺寸注塑成测试用的标准样条，各实施例中的物理性能分别按照美标标准测试，如表I所示。对比例2台湾奇美石化公司丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物749S，该材料为市面上高冲击韧性的ABS原材料，具有较强的代表性。(I)将上述各组分按其重量百分比配比称取台湾奇美石化公司的丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物749S为99份、、加工助剂季戊四醇硬脂酸酯0. 3份，P - (4-羟基苯基_3，5- 二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯1076为0. 3份和辅助抗氧剂三[2. 4- 二叔丁基苯基]亚 磷酸酯168为0. 4份。(2)将第一步中称取的共聚物、加工助剂、抗氧化助剂一起放入转速为150转/分的高速混合机中充分混合I. 5分钟。(3)用精密计量输送料装置，将步骤(2)混合后的料送入双螺杆挤出机中，经过螺杆的剪切作用，充足混炼，其中双螺杆挤出机的长径比为40，螺杆转速在300转/分钟，双螺杆挤出工作温度区间为下料段温度200°C，熔融混炼段温度240°C，挤出机头段温度250°C，熔融的共混物经挤出，拉条，冷却，切粒、包装成成品。各实施例制备的复合物按标准尺寸注塑成测试用的标准样条，各实施例中的物理性能分别按照美标标准测试，如表I所示。表I.性能测试方法
权利要求
1.一种树脂材料，其特征在于该树脂材料包括以下组分及其重量份 废弃聚酯包装物的破碎料10 40份， 高分子类树脂35 80份， 相容剂3 10份， 增韧剂3 15份， 抗氧化助剂0. 5 I份， 加工助剂0. 2 0. 5份。
2.根据权利要求I所述的树脂材料，其特征在于所述的废弃聚酯包装物的破碎料选自经过回收破碎的聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料液体饮料瓶、聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料油瓶或聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料杯中的一种或几种。
3.根据权利要求I所述的树脂材料，其特征在于所述的高分子类树脂选自丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物、聚碳酸酯或丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物中的一种或几种。
4.根据权利要求I所述的树脂材料，其特征在于所述的相容剂选自马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物、马来酸酐与苯乙烯的共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、丙烯酸酯-丁二烯共聚物或丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一种或几种。
5.根据权利要求I所述的树脂材料，其特征在于所述的增韧剂选自丙烯酸甲酯-丁二烯共聚物、丁二烯含量大于60%的丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯酸丁酯-丁二烯-苯乙烯共聚物或乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油中的一种或几种。
6.根据权利要求I所述的树脂材料，其特征在于所述的抗氧化助剂选自四(￠-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、￠-(4-羟基苯基-3，5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯、N，N' -1，6-亚己基-双[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺、2，2'-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、二缩三乙二醇双[￠-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、双(2. 4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、4，4' _[1，1'-联苯基]亚基二膦酸-四[2，4_ 二叔丁苯基]酯、亚磷酸二苯酯、亚磷酸三苯酯或羟基苯并三唑中的一种或几种。
7.根据权利要求I所述的树脂材料，其特征在于所述加工助剂选自润滑剂、偶联剂或加工润滑助剂中的一种或几种。
8.根据权利要求7所述的树脂材料，其特征在于所述的润滑剂选自脂肪酸盐或脂肪酸酰胺中的一种或几种；或所述的偶联剂选自Y-氨丙基三乙氧基硅烷、Y-环氧丙氧基丙基二甲氧基娃烧、Y-疏丙基~■甲氧基娃烧、Y硫丙基二乙氧基娃烧、钦酸酷二异硬脂酸基钛酸异丙酯或三(二辛基焦磷酰氧基)钛酸异丙酯中的一种或几种；或所述的加工润滑助剂选自固体石蜡、液体石蜡、低分子量聚乙烯、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸酰胺、季戊四醇硬脂酸酯、乙撑双硬脂酸酰胺或N，N-乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或几种。
9.一种制备权利要求1-8任一所述的树脂材料的方法，其特征在于该方法包括以下步骤 (1)根据权利要求I所述的比例称取废弃聚酯包装物的破碎料、高分子类树脂、相容齐U、增韧剂、抗氧化助剂和加工助剂； (2)将上述原料放入高速混合机中充分混合，将混合后的物料送入双螺杆挤出机中；(3)经过螺杆的剪切作用，充足混炼，熔融的共混物经挤出，拉条，冷却，切粒，包装成成品。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于所述的高混机转速为100 150转/分钟，高混时间为I 3分钟；所述的挤出机的下料段温度180 220°C ;熔融混炼段温度220 260°C，挤出机头段温度240 270°C ;所述的双螺杆挤出机的长径比40 44，螺杆转速在150 600转/分钟。
全文摘要
本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种树脂材料及其制备方法。该树脂材料包括以下组分及其重量份废弃聚酯包装物的破碎料10～40份；高分子类树脂35～80份；相容剂3～10份；增韧剂3～15份；抗氧化助剂0.5～1份；加工助剂0.2～0.5份。本发明采用双螺杆挤出工艺制备树脂材料，在生产过程当中不会出现聚酯大量水解的情况，克服了两种主要基料之间不相容的难题。且本发明所得的一种树脂材料，其性能达到利用石油化工生产出来的一级新料的性能，可以将回收聚酯包装物转变为优质的塑料原料，较传统的把回收聚酯包装物降级拉丝做短纤维或编织袋的做法相比，具备很好的经济效益。
文档编号B29B9/06GK102757616SQ20111010673
公开日2012年10月31日 申请日期2011年4月27日 优先权日2011年4月27日
发明者李术 申请人:合肥杰事杰新材料股份有限公司