(十九)废旧聚丙烯/高抗冲聚苯乙烯(r-PP/r-HIPS)复合材料的制备

中国是世界上最大的家电生产国和消费国,每年有大量家电报废。这些报废的家电外壳有很大部分是以聚丙烯(PP)、高抗冲聚苯乙烯(HIPS)材料为主,其中HIPS就占了56%。这些电器外壳由于在长期使用之后,发生了一些老化和降解,如果将其焚烧、填埋处理,必将造成资源浪费和环境污染。但是由于PP和HIPS是典型的不相容聚合物,具有较高的界面张力,两相界面黏结性差,所以简单的共混会造成相分离,无法获得理想的力学性能。丙烯二嵌段共聚物(SEP)作为增容剂,对r-PP/r-HIPS共混物进行增容,由于SEP中含有与r-PP和r-HIPS中相同的丙烯嵌段(P)和苯乙烯嵌段(S),所以理论上可以达到理想的增容效果。本例采用SEP作为增容剂,利用熔融共混法制备出了废旧聚丙烯/高抗冲聚苯乙烯(r-PP/r-HIPS)共混物。

1.配方
2.加工工艺

将r-PP、r-HIPS和SEP在真空干燥箱中干燥8h,温度设定为80℃,使用双螺杆挤出机熔融共混制备出共混物,r-PP、r-HIPS的质量配比为4∶1,温度控制在190~210℃,螺杆转速为85r/min,挤出造粒之后干燥8h,使用注塑机注塑成型,温度控制在185~200℃,压力2MPa。

3.参考性能

表3-12为原材料各项性能指标。

表3-12 原材料各项性能指标

从表3-12中可知,添加10phr SEP的r-PP/r-HIPS共混物的缺口冲击强度比未添加SEP的r-PP/r-HIPS共混物提高了114.63%,说明SEP的增容效果明显,降低了两相间的界面张力,提高了两相间的黏结程度,而拉伸强度略有下降。但是SEP的含量不能过高,否则对共混物微观形貌的改善不利。参考性能见图3-30~图3-32。

图3-30 添加SEP的r-PP/r-HIPS共混物的缺口冲击强度

图3-31 添加SEP的r-PP/r-HIPS共混物的拉伸强度

图3-32 r-PP/r-HIPS/SEP共混物脆性断裂表面SEM照片