废弃电子产品外壳聚苯乙烯塑料的回收利用方法、聚苯乙烯复合材料及应用技术

本发明专利技术公开了一种废弃电子产品外壳聚苯乙烯塑料的回收利用方法、聚苯乙烯复合材料及应用，涉及塑料回收技术领域。该方法包括将50‑70份的聚苯乙烯再生颗粒与2‑5份的废弃碎布、5‑10份的活化的硼酸镁晶须、10‑20份的活化的碳纳米管、3‑15份的针状硅灰石、1‑2份的相容剂、1‑2份的增韧剂以及0.5‑1份的润滑剂混合后经熔融共混和冷却造粒，得到聚苯乙烯复合材料；活化的硼酸镁晶须是晶须经TritonX‑100处理后得到的，活化的碳纳米管是碳纳米管经环糊精和离子液体处理后得到的。经本发明专利技术方法回收后聚苯乙烯塑料能够制成高尺寸稳定性、高耐热性及耐蠕变性的HIPS复合材料，可重新用于制造大尺寸制件产品中。

Recycling method of polystyrene plastic for waste electronic product shell, polystyrene composite material and Application

The invention discloses a recycling method of polystyrene plastic for shell of waste electronic product, polystyrene composite material and application, and relates to the technical field of plastic recycling. The method consists of mixing 50 70 phr of recycled polystyrene particles with 2 5 phr of waste rags, 5 10 phr of activated magnesium borate whiskers, 10 20 phr of activated carbon nanotubes, 3 15 phr of acicular wollastonite, 1 2 phr of compatibilizer, 1 2 phr of toughening agent and 0.5 1 phr of lubricant by melt blending and cooling. The activated magnesium borate whiskers were prepared by Triton X_100 treatment, and the activated carbon nanotubes were obtained by cyclodextrin and ionic liquid treatment. The recovered polystyrene plastics can be made into HIPS composite materials with high dimensional stability, high heat resistance and creep resistance, and can be reused to manufacture large-sized parts.

【技术实现步骤摘要】
废弃电子产品外壳聚苯乙烯塑料的回收利用方法、聚苯乙烯复合材料及应用
本专利技术涉及塑料回收
，具体而言，涉及一种废弃电子产品外壳聚苯乙烯塑料的回收利用方法、聚苯乙烯复合材料及应用。
技术介绍
随着塑料行业的发展和塑料产品的不断增多，每天都在产生大量的废弃塑料，不仅污染环境，也带来资源浪费，因而废弃物的回收处理再利用成为全球塑料改性行业的热点和急切需要解决的问题。根据统计显示，我国城镇电子产品报废总量预计将达到13亿台，以每台电脑使用3公斤塑料、电视机使用4公斤塑料、电冰箱使用5公斤塑料、空调使用3公斤塑料、手机使用100g塑料计算，即将报废的电子电器产品每年将产生的废弃塑料高达50万吨以上，而这些电子电器产品所用的塑料中50％使用的是HIPS(highimpactpolystyrene，抗冲击性聚苯乙烯)类塑料，因此对这些塑料的处理是亟待解决的问题。由于该类电子电器产品全部为消费后的产品，HIPS材料在物理性能和老化性能上已经大大衰减，使得再生聚苯乙烯不能像原生树脂一样正常使用，再次注塑制件时表现为强度差，同时材料的耐热性、尺寸稳定性以及耐蠕变性已经不能够满足再制作大尺寸电子电器外壳的要求。因此，如何通过对废旧聚苯乙烯塑料再生利用后获得一种尺寸稳定性、耐热及耐蠕变性的HIPS复合材料显得十分重要。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种废弃电子产品外壳聚苯乙烯塑料的回收利用方法，经该方法回收利用后能够得到高尺寸稳定性、耐热性及耐蠕变性能的HIPS复合材料。本专利技术的目的之二在于提供上述废弃电子产品外壳聚苯乙烯塑料的回收利用方法制备得到的聚苯乙烯复合材料，该材料具有优秀的尺寸稳定性、耐热性及耐蠕变性能。本专利技术的目的之三在于提供上述废弃电子产品外壳聚苯乙烯塑料的回收利用方法制备得到的聚苯乙烯复合材料在生产电子产品和包装材料中的应用。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种废弃电子产品外壳聚苯乙烯塑料的回收利用方法，包括以下步骤：按质量份数将50-70份的聚苯乙烯再生颗粒与2-5份的废弃碎布、5-10份的活化的硼酸镁晶须、10-20份的活化的碳纳米管、3-15份的针状硅灰石、1-2份的相容剂、1-2份的增韧剂以及0.5-1份的润滑剂混合后经熔融共混和冷却造粒，得到聚苯乙烯复合材料；其中，聚苯乙烯再生颗粒是将破碎、除杂后的废弃电子产品外壳聚苯乙烯塑料熔融造粒得到的；废弃碎布是从破碎的废弃电子产品外壳聚苯乙烯塑料中分离杂质得到的；活化的硼酸镁晶须通过以下方法制备得到：将长径比在35-45的硼酸镁晶须置于无水乙醇中超声分散3-5min，得到分散液，硼酸镁晶须在无水乙醇中的含量为2-8g/L；向分散液中加入TritonX-100制成TritonX-100质量分数在1-5％的溶液，硼酸镁晶须与溶液在60-70℃下进行高速混合10-20min，对硼酸镁晶须进行分离干燥后得到活化的硼酸镁晶须；活化的碳纳米管通过以下方法制备得到：将长径比在300-800的碳纳米管与改性剂进行混合研磨，碳纳米管与改性剂的质量比为1：(1-5)，得到活化的碳纳米管；其中，改性剂包括环糊精和离子液体，环糊精与离子液体的摩尔比为2：(0.5-1.5)。优选地，在本专利技术技术方案的基础上，聚苯乙烯再生颗粒通过以下方法制备得到：回收废弃电子产品外壳聚苯乙烯塑料，通过XRF测试重金属含量，对符合标准的废弃电子产品外壳聚苯乙烯塑料进行除杂、破碎、再除杂、洗涤和干燥后进行熔融造粒，得到聚苯乙烯再生颗粒。优选地，在本专利技术技术方案的基础上，废弃碎布在使用前进行粉化处理。优选地，在本专利技术技术方案的基础上，针状硅灰石的长径比为10-30、粒径为800-1000目；优选地，针状硅灰石在使用前用质量分数为0.5-2％的氢氟酸进行浸泡，浸泡时间为1-3h。优选地，在本专利技术技术方案的基础上，相容剂包括高密度聚乙烯接枝马来酸酐、低密度聚乙烯接枝马来酸酐、线性低密度聚乙烯接枝马来酸酐、乙烯丙烯共聚物接枝马来酸酐、乙烯辛烯共聚物接枝马来酸酐或聚丙烯接枝马来酸酐中的一种或至少两种的组合。优选地，在本专利技术技术方案的基础上，增韧剂包括乙烯-己烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯-辛烯三元共聚物或氢化乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一种或至少两种的组合。优选地，在本专利技术技术方案的基础上，润滑剂包括乙撑双硬脂酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸锌或有机硅油中的一种或至少两种的组合。优选地，在本专利技术技术方案的基础上，上述方法包括以下步骤：(a)按质量份数将50-70份的聚苯乙烯再生颗粒与2-5份的废弃碎布、10-20份的活化的碳纳米管、3-15份的针状硅灰石、1-2份的相容剂、1-2份的增韧剂以及0.5-1份的润滑剂混合，进入双螺杆进行熔融共混；(b)按质量份数将5-10份的活化的硼酸镁晶须与5-15份的粘结剂混合，进入双螺杆与步骤(a)组分一起进行熔融共混，然后挤出冷却造粒，得到聚苯乙烯复合材料；优选地，双螺杆熔融段温度为120-200℃，优选120-180℃；混合段温度为180-220℃，优选180-200℃；计量段温度为200-240℃，优选200-220℃；模头温度为230-250℃，优选230-240℃。第二方面，本专利技术提供了一种上述废弃电子产品外壳聚苯乙烯塑料的回收利用方法制备得到的聚苯乙烯复合材料。第三方面，本专利技术提供了一种废弃电子产品外壳聚苯乙烯塑料的回收利用方法制备得到的聚苯乙烯复合材料在生产电子产品和包装材料中的应用。与已有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：(1)本专利技术废弃电子产品外壳聚苯乙烯塑料的回收利用方法通过将回收的破碎、除杂后的电子产品外壳废弃塑料熔融造粒得到的聚苯乙烯再生颗粒与废弃碎布、经表面活化处理的、具有长径比的硼酸镁晶须、碳纳米管以及针状硅灰石无机材料复合，并复配相容剂、增韧剂和润滑剂，采用熔融共混技术制成新的聚苯乙烯复合材料，将硼酸镁晶须、碳纳米管以及针状硅灰石无机材料的刚性、尺寸稳定性和热稳定性与高分子材料的韧性相结合，无机材料中含Mg、C、Si等元素，能够提升材料的强度。同时硼酸镁晶须和碳纳米管均经过特定的活化方法进行处理，通过采用本专利技术方法活化后的硼酸镁晶须活性强，在聚苯乙烯中的分散性好且与聚苯乙烯的界面结合力强，能够充分发挥硼酸镁晶须的增强作用，提高材料的耐热性能。通过采用本专利技术的活化手段活化碳纳米管不仅使碳纳米管能够和聚苯乙烯具有优秀的相容性和粘结性，而且碳纳米管分散性得以显著提高，同时不破坏碳纳米管共轭结构，不会造成碳纳米管的断裂、降低碳纳米管的长径比，同时经包裹环糊精-离子液体包合物包覆层的碳纳米管表面得以充分保护，提高复合材料的抗热性和抗冲击性。通过聚苯乙烯再生颗粒与活化的硼酸镁晶须、活化的碳纳米管以及针状硅灰石的相互配合能够在其它力学性能不下降的基础上有效降低材料的线性膨胀系数与收缩率，提高材料耐热性，达到尺寸稳定的目的。(2)经验证，经过本专利技术方法处理制备得到的聚苯乙烯复合材料线性膨胀系数和收缩率低，耐热性能好，尺寸稳定性高，拉伸强度≥50MPa，缺口冲击强度≥30KJ/m2，线性膨胀系数≤3.0×10-5mm/mm/℃，蠕变性能0.6-0.8％，尺寸稳定性小本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种废弃电子产品外壳聚苯乙烯塑料的回收利用方法，其特征在于，包括以下步骤：按质量份数将50‑70份的聚苯乙烯再生颗粒与2‑5份的废弃碎布、5‑10份的活化的硼酸镁晶须、10‑20份的活化的碳纳米管、3‑15份的针状硅灰石、1‑2份的相容剂、1‑2份的增韧剂以及0.5‑1份的润滑剂混合后经熔融共混和冷却造粒，得到聚苯乙烯复合材料；其中，聚苯乙烯再生颗粒是将破碎、除杂后的废弃电子产品外壳聚苯乙烯塑料熔融造粒得到的；废弃碎布是从破碎的废弃电子产品外壳聚苯乙烯塑料中分离杂质得到的；活化的硼酸镁晶须通过以下方法制备得到：将长径比在35‑45的硼酸镁晶须置于无水乙醇中超声分散3‑5min，得到分散液，硼酸镁晶须在无水乙醇中的含量为2‑8g/L；向分散液中加入Triton X‑100制成Triton X‑100质量分数在1‑5％的溶液，硼酸镁晶须与溶液在60‑70℃下高速混合10‑20min，对硼酸镁晶须进行分离干燥后得到活化的硼酸镁晶须；活化的碳纳米管通过以下方法制备得到：将长径比在300‑800的碳纳米管与改性剂进行混合研磨，碳纳米管与改性剂的质量比为1：(1‑5)，得到活化的碳纳米管；其中，改性剂包括环糊精和离子液体，环糊精与离子液体的摩尔比为2：(0.5‑1.5)。...

【技术特征摘要】
1.一种废弃电子产品外壳聚苯乙烯塑料的回收利用方法，其特征在于，包括以下步骤：按质量份数将50-70份的聚苯乙烯再生颗粒与2-5份的废弃碎布、5-10份的活化的硼酸镁晶须、10-20份的活化的碳纳米管、3-15份的针状硅灰石、1-2份的相容剂、1-2份的增韧剂以及0.5-1份的润滑剂混合后经熔融共混和冷却造粒，得到聚苯乙烯复合材料；其中，聚苯乙烯再生颗粒是将破碎、除杂后的废弃电子产品外壳聚苯乙烯塑料熔融造粒得到的；废弃碎布是从破碎的废弃电子产品外壳聚苯乙烯塑料中分离杂质得到的；活化的硼酸镁晶须通过以下方法制备得到：将长径比在35-45的硼酸镁晶须置于无水乙醇中超声分散3-5min，得到分散液，硼酸镁晶须在无水乙醇中的含量为2-8g/L；向分散液中加入TritonX-100制成TritonX-100质量分数在1-5％的溶液，硼酸镁晶须与溶液在60-70℃下高速混合10-20min，对硼酸镁晶须进行分离干燥后得到活化的硼酸镁晶须；活化的碳纳米管通过以下方法制备得到：将长径比在300-800的碳纳米管与改性剂进行混合研磨，碳纳米管与改性剂的质量比为1：(1-5)，得到活化的碳纳米管；其中，改性剂包括环糊精和离子液体，环糊精与离子液体的摩尔比为2：(0.5-1.5)。2.根据权利要求1所述的废弃电子产品外壳聚苯乙烯塑料的回收利用方法，其特征在于，聚苯乙烯再生颗粒通过以下方法制备得到：回收废弃电子产品外壳聚苯乙烯塑料，通过XRF测试重金属含量，对符合标准的废弃电子产品外壳聚苯乙烯塑料进行除杂、破碎、再除杂、洗涤和干燥后进行熔融造粒，得到聚苯乙烯再生颗粒。3.根据权利要求1所述的废弃电子产品外壳聚苯乙烯塑料的回收利用方法，其特征在于，废弃碎布在使用前进行粉化处理。4.根据权利要求1所述的废弃电子产品外壳聚苯乙烯塑料的回收利用方法，其特征在于，针状硅灰石的长径比为10-30、粒径为800-1000目；优选地，针状硅灰石在使用前用质量分数为0.5-2％...

【专利技术属性】
技术研发人员：林成辉，
申请(专利权)人：清远市百悦企业服务有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44