本申请涉及消费后回收材料,特别是涉及一种玻璃纤维增强的苯乙烯-丙烯腈共聚物材料及其制备方法和应用。
背景技术:
1、苯乙烯-丙烯腈共聚物具有耐高温性、出色的光泽度和耐化学介质性,还有优良的硬度,刚性,尺寸稳定性和较高的承载能力,被广泛应用于家电、医疗器械等行业,还有一些特定应用领域,比如空调轴流风叶、贯流风叶等,对材料刚性和尺寸稳定性要求高,因此需要进行对苯乙烯-丙烯腈共聚物进行改性增强。目前一般采用玻璃纤维作为增强材料,对苯乙烯-丙烯腈共聚物进行改性,从而形成玻璃纤维增强的苯乙烯-丙烯腈共聚物(as-gf)材料。由此由于这些特定应用领域的应用,比如空调轴流风叶、贯流风叶等的大量应用,每年会产生大量的as-gf材料,此类材料由于添加玻璃纤维,回收利用率低,回收技术门槛高,因此有大量塑料未被回收利用,造成浪费。
2、随着环保要求不断加码,汽车行业已经强制要求添加pcr材料(post-consumerrecycled material的缩写,称为消费后树脂或消费后回收材料);纺织等行业在欧盟出口时,添加pcr可以豁免关税或降低关税。家电行业已经在尝试应用pcr材料。在此背景下,如何来考虑对as-gf材料来进行回收亟待研究。
技术实现思路
1、基于此,有必要提供一种能够对消费后as-gf材料进行回收利用以及环保性相对较好的玻璃纤维增强的苯乙烯-丙烯腈共聚物材料及其制备方法和应用。
2、第一方面,本申请提供一种玻璃纤维增强的苯乙烯-丙烯腈共聚物材料,包括如下质量份的各组分:
3、苯乙烯-丙烯腈树脂:40-80份;
4、as-gfpcr树脂:1-40份;
5、玻璃纤维:10-30份;
6、偶联剂:0.2-0.5份。
7、在其中一个实施例中,和/或,as-gfpcr树脂的质量份为10-40份;
8、在其中一个实施例中,以玻璃纤维增强的苯乙烯-丙烯腈共聚物材料的总质量为计,as-gfpcr树脂的质量占比不超过40%。
9、在其中一个实施例中,玻璃纤维增强的苯乙烯-丙烯腈共聚物材料,包括如下质量份的各组分:
10、苯乙烯-丙烯腈树脂:40-80份;
11、as-gfpcr树脂:10-40份;
12、玻璃纤维:10-30份;
13、偶联剂:0.2-0.5份;
14、抗氧剂:0.01-1份;
15、光稳定剂:0.01-1份。
16、在其中一个实施例中,玻璃纤维增强的苯乙烯-丙烯腈共聚物材料,包括如下质量份的各组分:
17、苯乙烯-丙烯腈树脂:40-80份;
18、as-gfpcr树脂:10-40份;
19、玻璃纤维:10-30份;
20、偶联剂:0.2-0.5份;
21、抗氧剂:0.5份;
22、光稳定剂:0.3份。
23、在其中一个实施例中,as-gfpcr树脂来源于贯流风叶或者轴流风叶的回收料。
24、在其中一个实施例中,as-gfpcr树脂的拉伸强度≥95mpa;和/或,as-gf pcr树脂的冲击性能≥4.5kj/m2,和/或,as-gfpcr树脂的弯曲强度大于135mpa以上。
25、在其中一个实施例中,40-80份的苯乙烯-丙烯腈树脂包括如下质量份的各组分:高流动性苯乙烯-丙烯腈20-40份、低流动性苯乙烯-丙烯腈20-40份;
26、在其中一个实施例中,玻璃纤维增强的苯乙烯-丙烯腈共聚物材料,包括如下质量份的各组分:
27、as-1树脂(高流动性苯乙烯-丙烯腈):20-40份;
28、as-2树脂(低流动性苯乙烯-丙烯腈):20-40份;
29、as-gfpcr树脂:10-40份;
30、玻璃纤维:10-30份;
31、偶联剂:0.2-0.5份;
32、抗氧剂:0.01-1份;
33、光稳定剂:0.01-1份。
34、和/或,所述玻璃纤维选用无碱玻璃纤维和长玻璃纤维中的至少一种;
35、和/或,所述玻璃纤维的单丝直径为6-15μm;
36、和/或,所述偶联剂选用硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂,铝酸酯偶联剂中的至少一种;
37、和/或,所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168中的至少一种;
38、和/或,所述光稳定剂选择受阻胺光稳定剂,优选的,其为光稳定剂770。
39、第二方面,本申请提供一种如上任一实施例中所述的玻璃纤维增强的苯乙烯-丙烯腈共聚物材料的制备方法,包括如下步骤:
40、将苯乙烯-丙烯腈树脂、as-gfpcr树脂与偶联剂进行混合后,加入剩余的其他组分混合。
41、在其中一个实施例中,将各组分混合后采用挤塑工艺制备得到所述玻璃纤维增强的苯乙烯-丙烯腈共聚物材料的粒子。
42、在其中一个实施例中,挤塑工艺中,挤出加工温度200-240℃;
43、和/或,挤塑工艺中,采用双螺杆挤出机进行挤塑;
44、和/或,挤塑工艺中,将玻璃纤维从双螺杆挤出机排气口处加入;
45、和/或,将苯乙烯-丙烯腈树脂与偶联剂加入高混机中进行混合。
46、第三方面,本申请提供一种塑制品,包括如上任一实施例中所述的玻璃纤维增强的苯乙烯-丙烯腈共聚物材料;或者采用如上任一实施例中所述的制备方法制备得到;或者采用如上任一实施例中所述的制备方法制备得到的粒子进行注塑、吹塑、挤塑、滚塑、喷涂成型、压延成型或旋转成型制备而得。
47、第四方面,本申请提供如上任一实施例中所述的玻璃纤维增强的苯乙烯-丙烯腈共聚物材料在家电行业中的用途;优选的,所述家电行业为空调行业;优选的,所述空调行业为空调贯流风叶行业或者空调轴流风叶行业。且不限于定于此。
48、上述玻璃纤维增强的苯乙烯-丙烯腈共聚物材料,采用了as-gfpcr树脂为原料,利用了as-gfpcr树脂,也即as-gf的消费后回收料,能够对消费后as-gf材料进行回收利用,环保性相对较好。而且上述玻璃纤维增强的苯乙烯-丙烯腈共聚物材料包括如下质量份的各组分:苯乙烯-丙烯腈树脂:40-80份;as-gfpcr树脂:10-40份;玻璃纤维:10-30份;偶联剂:0.2-0.5份;抗氧剂:0.01-1份;光稳定剂:0.01-1份。经测试,由此制备得到的玻璃纤维增强的苯乙烯-丙烯腈共聚物材料表现出较好的拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、缺口冲击性能以及较好的熔指流动性能。较优实施例中,拉伸强度在98mpa以上,断裂伸长率在3.5%以上,弯曲强度在154mpa以上,缺口冲击在4.8kj/m2以上,而且表现出较好的熔指流动性能,在14以上。表现出接近全新as-gf材料的材料性能,可以用于替代全新as加纤料(as-gf)应用到家电领域或者其他类似领域。
1.一种玻璃纤维增强的苯乙烯-丙烯腈共聚物材料,其特征在于,包括如下质量份的各组分:
2.根据权利要求1所述的玻璃纤维增强的苯乙烯-丙烯腈共聚物材料,其特征在于,以玻璃纤维增强的苯乙烯-丙烯腈共聚物材料的总质量为计,as-gfpcr树脂的质量占比不超过40%;
3.根据权利要求1或2所述的玻璃纤维增强的苯乙烯-丙烯腈共聚物材料,其特征在于,as-gfpcr树脂来源于贯流风叶或者轴流风叶的回收料。
4.根据权利要求1或2所述的玻璃纤维增强的苯乙烯-丙烯腈共聚物材料,其特征在于,as-gfpcr树脂的拉伸强度≥95mpa;和/或,as-gfpcr树脂的冲击性能≥4.5kj/m2,和/或,as-gfpcr树脂的弯曲强度大于135mpa以上。
5.根据权利要求1或2所述的玻璃纤维增强的苯乙烯-丙烯腈共聚物材料,其特征在于,40-80份的苯乙烯-丙烯腈树脂包括如下质量份的各组分:高流动性苯乙烯-丙烯腈20-40份、低流动性苯乙烯-丙烯腈20-40份;
6.一种如权利要求1至5任一项中所述的玻璃纤维增强的苯乙烯-丙烯腈共聚物材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,将各组分混合后采用挤塑工艺制备得到所述玻璃纤维增强的苯乙烯-丙烯腈共聚物材料的粒子。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,挤塑工艺中,挤出加工温度200-240℃;
9.一种塑制品,其特征在于,包括如权利要求1至5任一项中所述的玻璃纤维增强的苯乙烯-丙烯腈共聚物材料;或者采用权利要求6至8任一项中所述的制备方法制备得到;或者采用权利要求6至8任一项中所述的制备方法制备得到的粒子进行注塑、吹塑、挤塑、滚塑、喷涂成型、压延成型或旋转成型制备而得。
10.如权利要求1至5任一项中所述的玻璃纤维增强的苯乙烯-丙烯腈共聚物材料在家电行业中的用途;优选的,所述家电行业为空调行业;优选的,所述空调行业为空调贯流风叶行业或者空调轴流风叶行业。