阅读说明：本技术 一种利用pc废弃物制备的透明pc材料及工艺 (Transparent PC material prepared from PC waste and process ) 是由 左绍文 于 2021-09-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种利用PC废弃物制备的透明PC材料及工艺,将PC废弃物,如瓶、片、板、件等消费后器物制品,经过清洗、破碎、干燥等工艺技术进行综合处理,与加工助剂进行共混挤出,制备高透明PC材料,按重量配比,PC废弃物85-95％、增韧剂3.0—15％、扩链增粘剂0.3-1.5％、增透剂0.1-0.3％,抗氧剂0.3-0.6％。本发明与现有技术相比的优点在于：该工艺技术制备的PC材料,在透明度和其他力学性能上与PC新料相当,在一定领域中部分或全部替代新料广泛应用,降低了PC废弃物对自然环境的污染,符合国家碳达峰和碳中和的政策法规要求,具有很好的经济效益和社会效益。(The invention discloses a transparent PC material prepared by PC waste and a process, wherein the PC waste, such as bottles, sheets, plates, pieces and other post-consumer products, is comprehensively treated by the process technologies of cleaning, crushing, drying and the like, and is blended and extruded with a processing aid to prepare the high-transparency PC material, wherein the high-transparency PC material comprises, by weight, 85-95% of the PC waste, 3.0-15% of a toughening agent, 0.3-1.5% of a chain extension tackifier, 0.1-0.3% of an anti-reflection agent and 0.3-0.6% of an antioxidant. Compared with the prior art, the invention has the advantages that: the PC material prepared by the process technology is equivalent to a PC new material in transparency and other mechanical properties, is widely applied by partially or completely replacing the new material in a certain field, reduces the pollution of PC waste to the natural environment, meets the national policy and regulation requirements of carbon peak reaching and carbon neutralization, and has good economic benefit and social benefit.)

一种利用PC废弃物制备的透明PC材料及工艺

技术领域

本发明涉及高分子材料综合利用技术领域，具体是指一种利用PC废弃物制备的透明PC材料及工艺。

背景技术

聚碳酸酯(PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，以芳香族聚碳酸酯为主，具有突出的抗冲击性能，优异的耐蠕变性和尺寸稳定性，能在较高的温度范围内保持较高的力学强度，无毒，介电性能优良；PC是无定形聚合物，具有很高的透明度，光学效果好，在某些领域可以替代玻璃使用，因此，PC是一种综合性能优异的热塑性工程塑料，近年来在国内发展速度最快，广泛应用于汽车零部件、医疗器械、航空航天、包装领域、电子电器、建筑板材、光学照明等领域。

随着PC的不断发展和应用，越来越多的消费后的PC器物件制品被大量丢弃，不可避免地造成日益严重的一系列环境污染问题，再加上原生资源日益匮乏，对PC废弃物的综合利用便成为了PC产业可持续发展的宝贵资源和必然途径，对人类生存的自然环境具有重要意义。

另外，聚碳酸酯PC分子链结构决定其自身也存在性能缺陷，主要表现：①耐高温水解稳定性不够高；②耐疲劳性差易发生应力开裂性；③对缺口敏感制件易损坏；④长期暴露紫外线中会发黄导致材料透明度和力学性能大幅度下降。因此，在聚碳酸酯PC应用时，尤其在PC废弃物利用方面，必须综合考虑材料的这些本质缺陷，采取共混改性或添加剂技术确保材料安全性，才能真正的变废为宝，实现材料的使用价值。目前，国内PC废弃物的利用基本都处于初级回收造粒阶段，性能较差不稳定而且以非透明深色产品为主，而高品质产品诸如是高性能透明的产品占比很低。

发明内容

本发明提供一种利用PC废弃物制备的透明PC材料及工艺，综合运用了增粘增韧增透技术，解决PC本身的应力开裂、缺口敏感以及废弃物透明度低的缺点，提高材料的综合性能，在一定领域中部分或全部替代新料为目的实现广泛使用。

本发明提供的技术方案为：一种利用PC废弃物制备的透明PC材料，按重量配比包括以下原料：PC废弃物85-95％、增韧剂3.0-15％、扩链增粘剂0.3-1.5％、增透剂0.1-0.3％，抗氧剂0.3-0.6％。

进一步的，所述PC废弃物需要经过清洗、破碎、干燥得到干净干燥的PC粉碎料，然后经混合均化形成原料。

进一步的，所述增韧剂是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(MBS)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)、甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(MABS)其中的一种或多种混合。

进一步的，所述扩链增粘剂是恶唑啉(代码RS15)、环氧甲基丙烯酸甲酯缩水甘油酯(代码AR68)、苯乙烯甲基丙烯酸甲酯共聚物(代码EX410)其中的一种。

进一步的，所述增透剂为4.4-双(5甲基-2-苯并噁唑基)二苯乙烯复配物(代码KN44)、2.2’-(4，4’-二苯乙烯基-)双苯并噁唑(代码ZB-1)，二苯和乙烯型衍生物复配物(代码ER22)其中的一种。

进一步的，所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯，(抗氧剂1076)与亚磷酸酯(抗氧剂168)的复配物。

一种利用PC废弃物制备的透明PC材料的制备工艺，按重量配比分别称取增韧剂、扩链增粘剂、增透剂、抗氧剂加入混合搅拌器中，连续高速搅拌5-15分钟，充分混合均匀制得混合料，然后混合料与PC废弃物分别通过各自的失重式自动计量加料称，按配方比例同时加入双螺杆挤出机中，在235℃-260℃温度和抽真空的条件下，共混熔融挤出、冷却、造粒，即得到成品透明PC材料

本发明与现有技术相比的优点在于：

本发明利用PC废弃物制备的一种透明PC材料，通过增韧增粘增透技术，通过严格的工艺控制，改善了PC在应力开裂和缺口敏感方面的缺陷，提高了材料的透明度和材料的综合性能，在一定领域中可以部分或全部11替代PC新料广泛应用；

本发明降低了PC废弃物对自然环境的污染，符合国家碳达峰和碳中和的政策法规要求，具有很好的经济效益和社会效益。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1:

一种利用PC废弃物制备的透明PC材料，按重量配比组成：PC废弃物(板材加灯壳)90％、增韧剂(MABS)9％、扩链增粘剂(EX410)0.5％、增透剂(KN44)0.2％，抗氧剂(1010/168复配)0.3％。

制备工艺:按各组份重量配比，分别称取①增韧剂②扩链增粘剂③增透剂④抗氧剂等物料，依次加入混合搅拌器中，启动搅拌，连续高速搅拌10分钟，充分混合均匀制得原材料混合料，然后将原材料混合料与PC废弃物按配方比例，分别通过各自的失重式自动计量加料称，同时加入双螺杆挤出机中，按以下附表设定加工温度，在真空压力低于-0.06Mpa下，共混熔融挤出、冷却、造粒，即得到本发明产品。

加热区	一	二	三	四	五	六	七	八	九	十	11	12
													温度℃	100	180	235	245	250	255	255	255	260	255	255	250
说明	加料口								真空			机头

实施例1产品与原废弃物及对标料(客户提供)的物性数据比较：

测试项目	测试标准	废弃物性能	对标料	实施例1产品
					熔体流动速率(g/10min)	ASTM D1238	18	12	15
拉伸强度(MPa)	ASTM D638	55	78	72
					悬臂梁缺口冲击强度(KJ/m2)	ASTM D256	45	72	65
透光度(％)	ASTM D1003	53	81	79

实施例2:

一种利用PC废弃物制备的透明PC材料，按重量配比组成：PC废弃物(板材+薄片)95％、增韧剂(ABS)3.5％、扩链增粘剂(EX410)1.0％、增透剂(KN44)0.2％，抗氧剂(1010/168复配)0.3％。

制备工艺:按各组份重量配比，分别称取①增韧剂②扩链增粘剂③增透剂④抗氧剂等物料，依次加入混合搅拌器中，启动搅拌，连续高速搅拌10分钟，充分混合均匀制得原材料混合料，然后将原材料混合料与PC废弃物按配方比例，分别通过各自的失重式自动计量加料称，同时加入双螺杆挤出机中，按以下附表设定加工温度，在真空压力低于-0.06Mpa下，共混熔融挤出、冷却、造粒，即得到本发明产品。

加热区	一	二	三	四	五	六	七	八	九	十	11	12
													温度℃	100	180	235	245	250	255	255	255	260	255	255	250
说明	加料口								真空			机头

实施例2产品与废弃物残留性能及对标料(客户提供)的物性数据比较：

测试项目	测试标准	废弃物性能	对标料	实施例1产品
					熔体流动速率(g/10min)	ASTM D1238	22	15	16
拉伸强度(MPa)	ASTM D638	62	75	71
					悬臂梁缺口冲击强度(KJ/m2)	ASTM D256	38	60	57
透光度(％)	ASTM D1003	60	80	76

从实施例1和实施例2可以看出，本发明一种利用PC废弃物制备的透明PC材料，相比废弃物的原始性能，综合性能大幅度提供，已接近目标客户提供的对标料的材料性能，完全可以满足客户加工需求。

本发明一种利用PC废弃物制备的透明PC材料，各配方材料组份比例，可以进一步优化，同时也可以直接添加相应加工助剂(如色粉、抗UV助剂等)，以便更全面的满足客户技术要求，确保制品在不同环境条件下长期使用。