本发明属于高分子材料,具体涉及一种蓄电池底壳用再生塑料及其制备方法。
背景技术:
1、再生塑料,是指通过物理或化学方法,将来自日常生活和生产中废弃的塑料制品进行收集、分类、清洗、破碎,再经过熔融重塑等工序,转化为可再次利用的塑料;随着蓄电池制造业的不断发展,各种新能源蓄电池被广泛用于电动汽车、储能设备、便携式电子设备等领域,使得蓄电池制造业对塑料用量需求巨大,因此可以将废旧的塑料进行回收,再用于蓄电池的外壳生产,这样不仅能够节约资源,还能够减少废料带来的环境污染。
2、目前,蓄电池外壳的材料通常是abs塑料,abs塑料是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种单体共聚而成的三元共聚物,具有良好的加工性能,然而在abs塑料的分子结构中,作为橡胶相的丁二烯含有不饱和双键,在受热时会加速与氧气发生氧化反应,导致共聚物分子链断裂,并生成羧基、醛基等含氧基团,此外,反复的加工会进一步加速其氧化反应,导致制得的蓄电池底壳再生塑料的性能降低,因此,如何提高再生塑料在蓄电池外壳方面的应用是目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种蓄电池底壳用再生塑料及其制备方法,以解决背景技术中的问题。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
3、一种蓄电池底壳用再生塑料,包括以下重量份原料:
4、100-110份废旧abs塑料、6-10份改性弹性体、0.5-1份固化剂、0.3-0.6份消泡剂、8-12份改性高阻隔助剂、15-20份高抗冲聚苯乙烯;
5、所述改性弹性体通过以下步骤制得:
6、a1、向环己烷中加入s i s共聚物,搅拌溶解后,在60℃条件下滴加间氯过氧苯甲酸溶解液,再升温至70-75℃,回流反应1.5-2h,冷却后,置于无水甲醇中静置沉降,再用四氢呋喃溶解后沉淀静置,重复沉降多次,再经抽滤、干燥后,得到环氧化中间体;以环己烷为溶剂,采用间氯过氧苯甲酸环氧法,通过间氯过氧苯甲酸中的过氧基与s i s共聚物中的c=c双键进行结合,在s i s共聚物分子链上引入环氧基;
7、a2、向四氢呋喃中加入环氧化中间体,搅拌溶解后,依次加入去离子水、氯化锆,在20-25℃条件下反应3-3.5h,再置于无水乙醇中沉淀,再经过滤、无水乙醇洗涤、干燥后,得到改性弹性体;以氯化锆为催化剂,去离子水为亲核试剂,进攻环氧中间体的环氧基,进而得到羟基化的改性弹性体。
8、进一步地,所述环己烷、s i s共聚物和间氯过氧苯甲酸溶解液的用量比为80ml:6-8g:10-15ml;所述间氯过氧苯甲酸溶解液为4-6g间氯过氧苯甲酸溶解在20ml四氢呋喃中制得。
9、进一步地,所述四氢呋喃、环氧化中间体、去离子水和氯化锆的用量比为70ml:4-8g:1-3ml:2g。
10、进一步地,所述改性高阻隔助剂通过以下步骤制得:
11、b1、向无水乙醇中加入氧化石墨烯,搅拌混合后超声分散30min,再加入单宁酸水溶液,在常温下搅拌反应1-2h,再经去离子水洗涤、干燥后,得到改性氧化石墨烯;单宁酸中的芳香结构通过π-π共轭作用吸附在氧化石墨烯表面,得到表面负载有单宁酸的改性氧化石墨烯;
12、b2、向去离子水中加入聚乙烯醇,在80-90℃条件下搅拌溶解,冷却后,滴加改性氧化石墨烯分散液,搅拌反应2-3h,再静置30min后,得到改性聚乙烯醇;通过改性氧化石墨烯表面的含氧基团与聚乙烯醇分子链上的羟基形成多种氢键组合,得到含有氧化石墨烯接枝的改性聚乙烯醇。
13、进一步地,所述无水乙醇、氧化石墨烯、单宁酸水溶液的用量比为50ml:0.05-2g:10ml;所述单宁酸水溶液为单宁酸和去离子水按照体积比为0.5-1:30组成。
14、进一步地,所述去离子水、聚乙烯醇、改性氧化石墨烯分散液的用量比为70ml:6-7g:15-30ml;所述改性氧化石墨烯分散液为2-5g改性氧化石墨烯分散在30ml去离子水中制得。
15、一种蓄电池底壳用再生塑料,通过以下步骤制得:
16、将废旧abs塑料、改性弹性体、固化剂、消泡剂、改性高阻隔助剂、高抗冲聚苯乙烯加入到高速混合机中搅拌混合,再加入螺杆挤出机中挤出,经过冷却、切粒后,得到蓄电池底壳用再生塑料。
17、本发明的有益效果:
18、本发明的改性弹性体中含有丰富的羟基,在与废旧abs塑料共混时,羟基能够与废旧abs塑料通过氢键结合,使得改性弹性体均匀地分散在废旧abs塑料分子链上,提高了改性弹性体与废旧abs塑料的相容性,增强了制得的再生塑料的强度和韧性,同时在再生塑料受到热氧化分解断裂时,改性弹性体中的多余羟基能够与氧化分解时产生的羧基、羰基发生化学反应,将断裂的分子链通过复杂的分子链缠绕重新连接,发挥了改性弹性体在分子链断裂区的“桥梁”连接作用,从而提高了再生塑料的抗氧化性能;
19、本发明的改性高阻隔助剂的表面接枝有氧化石墨烯,提高了改性高阻隔助剂分子的表面粗糙程度,增强了改性高阻隔助剂与废旧abs塑料基体的机械咬合作用,提高了改性高阻隔剂在废旧abs塑料基体中的分散性,同时改性高阻隔助剂中引入的聚乙烯醇具有优异的成膜性,能够在再生塑料表面形成一层覆盖层,有效提高了再生塑料的阻隔性能,同时层间距增大的氧化石墨,能够延长氧气、水蒸气等气体分子的透过路径,进一步提高了再生塑料的阻隔性能;
20、本发明以废旧abs塑料为基体,高抗冲聚苯乙烯为增强体,通过改性弹性体和改性高阻隔助剂的引入,一方面能够延长气体分子在再生塑料表面的透过路径,减少气体分子的透过率,提高再生塑料的阻隔性能,另一方面当有少量气体分子透过并发生分子链氧化断裂时,改性弹性体中的羟基能够通过氢键作用,将断裂的分子链重新连接,在二者的协同作用下,进一步提高了制得的再生塑料的抗氧化性能。
1.一种蓄电池底壳用再生塑料,其特征在于,包括以下重量份原料:
2.根据权利要求1所述的一种蓄电池底壳用再生塑料,其特征在于,所述环己烷、sis共聚物和间氯过氧苯甲酸溶解液的用量比为80ml:6-8g:10-15ml;所述间氯过氧苯甲酸溶解液为4-6g间氯过氧苯甲酸溶解在20ml四氢呋喃中制得。
3.根据权利要求1所述的一种蓄电池底壳用再生塑料,其特征在于,所述四氢呋喃、环氧化中间体、去离子水和氯化锆的用量比为70ml:4-8g:1-3ml:2g。
4.根据权利要求1所述的一种蓄电池底壳用再生塑料,其特征在于,所述改性高阻隔助剂通过以下步骤制得:
5.根据权利要求4所述的一种蓄电池底壳用再生塑料,其特征在于,所述无水乙醇、氧化石墨烯、单宁酸水溶液的用量比为50ml:0.05-2g:10ml;所述单宁酸水溶液为单宁酸和去离子水按照体积比为0.5-1:30组成。
6.根据权利要求4所述的一种蓄电池底壳用再生塑料,其特征在于,所述去离子水、聚乙烯醇、改性氧化石墨烯分散液的用量比为70ml:6-7g:15-30ml;所述改性氧化石墨烯分散液为2-5g改性氧化石墨烯分散在30ml去离子水中制得。
7.根据权利要求1所述的一种蓄电池底壳用再生塑料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
