[发明专利]一种基于再生塑料的复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种基于再生塑料的复合材料，其特征在于，包括如下重量份原料：35-55份高阻燃回收聚苯乙烯，20-30份高耐磨乙烯-醋酸乙烯共聚物，3-5份石墨烯纳米片，1-3份抗氧剂，1-3份相容剂；

该基于再生塑料的复合材料由如下方法制成：

第一步、将高阻燃回收聚苯乙烯、高耐磨乙烯-醋酸乙烯共聚物、石墨烯纳米片和相容剂依次加入混料机中，在450-480r/min的转速下混合30min，制得混合料，之后将混合料加入双螺杆挤出机中，在160-170℃下挤出、造粒，制得初生颗粒；

第二步、将初生颗粒再次放入挤出机中加入抗氧剂，在170-180℃下以1000mm/min的线速度经模具挤出、冷却成型，制得基于再生塑料的复合材料；

所述高阻燃回收聚苯乙烯由如下方法制成：

步骤S1、将乙醇胺、多聚甲醇和四氢呋喃加入四口烧瓶中，55-65℃水浴加热并以100-120r/min的转速匀速搅拌4h，之后滴加亚磷酸二甲酯，控制滴加时间为15min，滴加结束后升温至70℃，在此温度下匀速搅拌并反应8h，反应结束后通过旋转蒸发仪除去溶剂，制得第一产物，之后将第一产物加入氯仿中，匀速搅拌15min后通过浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液洗涤三遍，洗涤结束后再次通过旋转蒸发仪除去氯仿，制得第二产物；

步骤S2、将步骤S1制得的第二产物加入装有氯仿的三口烧瓶中，匀速搅拌10min后加入三乙胺，混合均匀后转移至-5-0℃环境下，边滴加丙烯酰氯边以180-200r/min的转速进行匀速搅拌，控制滴加时间为20min，滴加结束后继续反应10h，反应结束后升温至5-10℃，在此温度下匀速搅拌并反应10h，过滤，将滤液分别用浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液和去离子水洗涤三次，干燥、过滤、旋蒸，制得第三产物；

步骤S3、将回收聚苯乙烯和第三产物加入密炼机中，在150-170℃下共混5min，共混结束后取出，转移至硫化机中，在压力为15MPa，温度为150℃的条件下热压10min，制得高阻燃回收聚苯乙烯；

所述耐磨乙烯-醋酸乙烯共聚物由如下方法制成：

步骤S11、将马来酸酐、过氧化二异丙苯和苯乙烯依次加入装有丙酮的反应釜中，以120-150r/min的转速匀速搅拌，直至完全溶解，加入乙烯-醋酸乙烯共聚物，55-60℃水浴加热并搅拌30min，之后将反应釜转移至80℃烘箱中干燥至丙酮完全挥发，制得处理后的乙烯-醋酸乙烯共聚物，控制马来酸酐、过氧化二异丙苯、苯乙烯和乙烯-醋酸乙烯共聚物的重量比为1∶0.5∶1∶8-10；

步骤S12、将硝酸镁和硝酸铝加入去离子水中，以100r/min的转速匀速搅拌15min后滴加质量分数10％的氢氧化钠水溶液，控制滴加时间为5min，35-40℃水浴加热并继续搅拌15min，之后转移至三口烧瓶中，加入过程中通入氮气并以400r/min的转速搅拌，完全加入后升温至70℃，在此温度下晶化22h，抽滤，用45℃去离子水洗涤三次，100℃真空干燥4h，制得填料，控制硝酸镁、硝酸铝和氢氧化钠的物质的量之比为2∶1∶1；

步骤S13、将填料和处理后的乙烯-醋酸乙烯共聚物按照0.1-0.3∶1的重量比加入密炼机中混合均匀，直至密炼机电流趋于稳定状态时取出，再通过挤出机熔融塑化挤出，制得耐磨乙烯-醋酸乙烯共聚物。

2.根据权利要求1所述的一种基于再生塑料的复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168中的一种或两种按任意比例混合，所述相容剂为氯化聚丙烯和聚丙烯接枝羧酸中的一种或两种按任意比例混合。

3.根据权利要求1所述的一种基于再生塑料的复合材料，其特征在于，步骤S1中控制乙醇胺、多聚甲醇、四氢呋喃和亚磷酸二甲酯的重量比为1∶2∶2.5-3∶3，步骤S2中控制第二产物、三乙胺和丙烯酰氯的重量比为2∶1∶1.2-1.5。

4.根据权利要求1所述的一种基于再生塑料的复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步、将高阻燃回收聚苯乙烯、高耐磨乙烯-醋酸乙烯共聚物、石墨烯纳米片和相容剂依次加入混料机中，在450-480r/min的转速下混合30min，制得混合料，之后将混合料加入双螺杆挤出机中，在160-170℃下挤出、造粒，制得初生颗粒；

第二步、将初生颗粒再次放入挤出机中加入抗氧剂，在170-180℃下以1000mm/min的线速度经模具挤出、冷却成型，制得基于再生塑料的复合材料。