[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

说明书

本发明公开了一种改性再生聚苯乙烯纳米复合材料，以废旧聚苯乙烯为主要原料，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。其制备方法为：将废旧聚苯乙烯进行预处理，加入新聚苯乙烯得树脂原料；将填充剂混合球磨，得改性原料；将增韧剂、偶联剂、交联剂、抗氧剂和增塑剂进行混合，得助剂原料；将树脂原料、改性原料和助剂原料捏合、挤出造粒、注塑和干燥，即得。本发明的改性再生聚苯乙烯纳米复合材料以废旧聚苯乙烯为主要原料，具有节约成本和安全环保的优点，且本发明的改性再生聚苯乙烯纳米复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度有明显提高，具有极大的推广应用价值。

技术领域

本发明属于聚苯乙烯复合材料技术领域，具体涉及一种改性再生聚苯乙烯纳米复合材料及其制备方法。

背景技术

聚苯乙烯(PS)具有抗老化、防腐蚀等特点，但由于其化学性能稳定，在自然界中不易腐烂，也不易被微生物降解，即使是深埋，也会污染地下水源，破坏土壤结构，深埋在土壤中造成“白色污染”。传统的常见的处理聚乙烯的方法有焚烧法、裂解法和掩埋法，这些方法都增加了对环境的污染，违背了绿色环保无污染的理念。面对日益增加的塑料需求与环境污染的两大难题，废旧塑料的回收再利用已成为我国一项发展资源循环经济和开发节能减排技术的重要举措。

发明内容

有鉴于此，本发明方法的目的在于提供一种改性再生聚苯乙烯纳米复合材料及其制备方法。

为了达到上述目的，本案发明人经过长期研究和大量实践，得以提供本发明技术方案，具体实施过程如下；

1.一种改性再生聚苯乙烯纳米复合材料，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。

优选的，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。

优选的，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。

更优选的，所述改性滑石粉的改性方法为：将滑石粉在90～110℃条件下干燥1～3h，冷却，然后将冷却后的滑石粉和钛酸酯溶于无水乙醇中，期间不断搅拌，使滑石粉和钛酸酯均匀溶解在无水乙醇中，再放在恒温为75～85℃的搅拌器上搅拌1～3h，过滤，干燥，用粉碎机粉碎0.5～1min，即得；所述滑石粉和钛酸酯的重量份配比为200:3。过滤优选采用抽滤，干燥优选采用干燥箱烘干。

优选的，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。

更优选的，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1～3h，然后加入钛酸酯，继续超声25～35min，再在75～85℃条件下继续反应3～5h，过滤，在65～75℃的鼓风干燥箱中鼓风干燥，取出用粉碎机粉碎0.5～1min，即得；所述纳米石墨烯和钛酸酯的重量份配比为2:1。