[发明专利]一种改性再生聚苯乙烯纳米复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种改性再生聚苯乙烯纳米复合材料，其特征在于，主要原料为废旧聚苯乙烯，辅料为新聚苯乙烯、填充剂、增韧剂、偶联剂、交联剂、抗氧剂、增塑剂和润滑剂；

所述填充剂为改性滑石粉、改性纳米石墨烯和改性纳米TiO₂；所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物即SBS；

所述废旧聚苯乙烯、新聚苯乙烯、改性滑石粉、改性纳米石墨烯、改性纳米TiO₂、SBS、偶联剂、交联剂、抗氧剂、增塑剂和润滑剂的重量份配比为100:30:8～12:1～5:6～10:8～18:2:2:2:1.5:1.5。

2.根据权利要求1所述一种改性再生聚苯乙烯纳米复合材料，其特征在于，所述偶联剂为钛酸酯；所述交联剂为过氧化二异丙苯即DCP；所述抗氧剂为四丙酸季戊四醇酯即1010；所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯即DBP；所述润滑剂为液体石蜡即ACPE。

3.根据权利要求1所述一种改性再生聚苯乙烯纳米复合材料，其特征在于，所述改性滑石粉的改性方法为：将滑石粉干燥后，冷却，然后将冷却后的滑石粉和钛酸酯溶于无水乙醇中，过滤，干燥，粉碎，即得；所述滑石粉和钛酸酯的重量份配比为200:3。

4.根据权利要求1所述一种改性再生聚苯乙烯纳米复合材料，其特征在于，所述改性纳米石墨烯的改性方法为：将纳米石墨烯溶于无水乙醇中，超声，然后加入钛酸酯，继续超声，过滤，干燥，粉碎，即得；所述纳米石墨烯和钛酸酯的重量份配比为2:1。

5.根据权利要求1所述一种改性再生聚苯乙烯纳米复合材料，其特征在于，所述改性纳米TiO₂的改性方法为：将纳米TiO₂干燥后，冷却，将钛酸酯加入到无水乙醇中，然后再加入纳米TiO₂，过滤，干燥，粉碎，即得；所述纳米TiO₂和钛酸酯的重量份配比为100:1.5。

6.根据权利要求2所述一种改性再生聚苯乙烯纳米复合材料，其特征在于，所述废旧聚苯乙烯、新聚苯乙烯、改性滑石粉、改性纳米石墨烯、改性纳米TiO₂、SBS、钛酸酯、DCP、1010、DBP和ACPE的重量份配比为100:30:8～12:1～5:6～8:8～18:2:2:2:1.5:1.5。

7.根据权利要求2所述一种改性再生聚苯乙烯纳米复合材料，其特征在于，所述废旧聚苯乙烯、新聚苯乙烯、改性滑石粉、改性纳米石墨烯、改性纳米TiO₂、SBS、钛酸酯、DCP、1010、DBP和ACPE的重量份配比为100:30:10:3:8:8:2:2:2:1.5:1.5。

8.一种改性再生聚苯乙烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将废旧聚苯乙烯清洗、干燥和去除铁屑，然后与新聚苯乙烯混合，即得树脂原料；

S2、将改性滑石粉、改性纳米石墨烯和改性纳米TiO₂混合，再放入球磨机中球磨25～35min，即得改性原料；

S3、将增韧剂SBS、偶联剂、交联剂、抗氧剂和增塑剂进行混合，即得助剂原料；

S4、将树脂原料、改性原料和助剂原料放入捏合机中高速旋转25～35min，混合过程中缓慢加入润滑剂取出；

S5、将S4取出的原料倒入到挤出机中挤出，然后用切粒机进行造粒，即得改性再生聚苯乙烯纳米复合材料颗粒；

S6、采用注塑机将S5所得的改性再生聚苯乙烯纳米复合材料颗粒进行注塑，干燥，即得改性再生聚苯乙烯纳米复合材料。

9.根据权利要求8所述一种改性再生聚苯乙烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述S5中挤出机的工艺参数分三段：第一段，温度为165℃；第二段，温度为205℃，转速为150r·min^-1，引取为5r·min^-1；第三段，温度为175℃。

10.根据权利要求8所述一种改性再生聚苯乙烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述S6中注塑机的工艺参数为：一区温度为190℃，二区温度为200℃，三区温度为190℃，机头温度为190℃，射咀为80％，机头压力为1.0MPa。