注塑级高抗冲聚苯乙烯中再生料添加量对材料性能的影响

注塑级高抗冲聚苯乙烯中再生料添加量对材料性能的影响王燕枫
【摘要】向注塑级高抗冲聚苯乙烯(High Impact Polystyrene,HIPS)全新料里添加不同比例的HIPS再生料,得到HIPS混合料,本文研究了混合料力学性能的变化规律.实验表明:随再生料添加比例增高,混合料的拉伸强度、断裂伸长率、悬臂梁冲击强度呈下降趋势.再生料的拉伸强度保留率在85％以上,断裂伸长率保留率在85％以上,悬臂梁冲击强度保留率在75％以上.而再生料比例对混合料弯曲强度的影响不大,混合料的热变形温度与全新料基本一致.
【期刊名称】《家电科技》
【年(卷),期】2019(000)003
【总页数】2页(P58-59)
【关键词】注塑级;HIPS;再生料;材料性能
【作者】王燕枫
【作者单位】珠海格力电器股份有限公司广东珠海519070
【正文语种】中文
1 引言
目前各行业大量使用注塑材料生产制件。

因生产过程中产生大量的浇口，或因管控过程中的外观、尺寸等不合格品会形成大量回料。

而这些回料经过粉碎再造粒成再生料，可再次用于生产制件。

目前家电行业使用较多的材料为高抗冲聚苯乙烯
（High Impact Polystyrene,HIPS），因此本文对添加不同比例HIPS再生料的HIPS混合料进行相关性能测试，确认其变化规律，为设计选材提供参考。

2 实验部分
2.1 试剂及仪器
原料：HIPS塑料、HIPS再生料1#、HIPS再生料2#（1#和2#为不同批次再生料）；
仪器：注塑机：海天HTFX250；电子万能试验机：深圳三思纵横科技股份有限公司VTM4304；悬臂梁冲击试验机：深圳三思纵横科技股份有限公司PTM1400-B1；热变形温度测试仪：承德市金建检测仪器有限公司XRW-300B4。

2.2 实验方法
将加入不同比例HIPS再生料1#的混合料定义为混合料1；
将加入不同比例HIPS再生料2#的混合料定义为混合料2；
拉伸性能测试：按GB/T 1040-2006 《塑料拉伸性能的测定》，抽取来料注塑标准拉伸试样进行测试。

断裂伸长率测试：按GB/T 1040-2006 《塑料拉伸性能的测定》，抽取来料注塑试样进行测试。

悬臂梁冲击强度测试：按GB/T 1843-2008 《塑料悬臂梁冲击强度的测定》，抽取来料注塑试样进行测试。

弯曲强度测试：按GB/T 9341-2008 《塑料弯曲性能试验方法》，抽取来料注塑标准弯曲试样进行测试。

热变形温度测试：按GB/T 1634-2004 《塑料负荷变形温度的测定》，抽取来料注塑成标准试样，在标准环境下用热变形温度测试仪进行试验。

以上试样按GB/T 2918-1998 《塑料试样状态调节和试验的标准环境》要求在温度为（23±2）℃，湿度为（50±10）%的试验环境下调节88h后测试。

每一组试
样进行五次测试取平均值。

3 结果与讨论
3.1 HIPS再生料添加量对混合料拉伸强度的影响
全新HIPS拉伸强度为33.82MPa，通过分析表1数据可知，混合料中再生料比例越高，混合料的拉伸强度呈下降趋势。

从测试结果可知，再生料的拉伸强度保留率在85%以上，且加入不同批次的再生料后混合料的性能保留率相近。

当再生料比例低于50%时，拉伸强度超过全新料拉伸强度的90%以上；当再生料比例低于25%时，拉伸强度与全新料接近。

3.2 HIPS再生料添加量对材料断裂伸长率的影响
测得HIPS全新料的断裂伸长率为32.12%，通过分析表2数据可知，混合料中再生料比例越高，断裂伸长率呈下降趋势。

从测试结果可知，再生料的断裂伸长率保留率在85%以上。

当再生料比例低于50%时，混合料的断裂伸长率超过全新料的90%以上；当再生料比例低于25%，混合料2的断裂伸长率与全新料接近，混合料1的断裂伸长率为全新料的2倍左右。

3.3 HIPS再生料添加量对材料弯曲强度的影响
测得HIPS全新料的弯曲强度为45.97MPa，通过分析表3数据可知，再生料的弯曲强度与全新料相近，加入不同批次再生料的混合料的测试数据也与全新料接近，即再生料对材料的弯曲强度影响不大。

3.4 HIPS再生料添加量对材料悬臂梁冲击强度的影响
测得HIPS全新料的冲击强度为12.03kJ/m2，从测试结果表4可知，再生料的冲击强度保留率在75%以上，且不同批次的再生料性能保留率相近。

再生料比例越高，混合料的冲击强度呈下降趋势。

当再生料比例低于25%时，混合料的冲击强度超过全新料的90%以上。

3.5 HIPS再生料添加量对材料热变形温度的影响
测得HIPS全新料的热变形温度为72.3℃，通过分析表5数据可知，不同批次再
生料的热变形温度与全新料相近，添加不同批次、不同比例再生料后混合料的热变形温度与全新料相差不大，属于正常波动范围。

表1 HIPS混合料的拉伸强度数据表再生料添加比例混合料1的拉伸强度(MPa）
测试结果与全新料结果比值20% 35.13 1.0387 35.31 1.0440 25% 33.79 0.9991 33.08 0.9781 50% 30.9 0.9137 31.03 0.9175 100% 29.8 0.8811 29.61 0.8755测试结果与全新料结果比值混合料2的拉伸强度(MPa）
表2 HIPS混合料的断裂伸长率数据表再生料添加比例混合料1的断裂伸长率(%）测试结果与全新料结果比值20% 83.8 2.6090 38.26 1.1912 25% 63.66 1.9819 35.84 1.1158 50% 62.4 1.9427 29.16 0.9078 100% 60.4 1.8804 27.93 0.8696测试结果与全新料结果比值混合料2的断裂伸长率(%）
表3 HIPS混合料的弯曲强度数据表再生料添加比例混合料1的弯曲强度(MPa）
测试结果与全新料结果比值20% 50.49 1.0983 47.91 1.0422 25% 50.59 1.1005 46.14 1.0037 50% 49.54 1.0777 47.3 1.0289 100% 48.77 1.0609 46.48
1.0111测试结果与全新料结果比值混合料2的弯曲强度(MPa）
表4 HIPS混合料的悬臂梁冲击强度数据表再生料添加比例混合料1的冲击强度(kJ/m2）测试结果与全新料结果比值20% 11.89 0.9884 11.36 0.9443 25%
11.76 0.9776 10.94 0.9094 50% 11.39 0.9468 10.04 0.8346 100% 9.37
0.7789 9.66 0.8030测试结果与全新料结果比值混合料2的冲击强度(kJ/m2）
表5 HIPS混合料的热变形温度数据表再生料添加比例混合料1的热变形温度(℃）测试结果与全新料结果比值20% 73.5 1.0166 72.3 1.0000 25% 71.65 0.9910 73.1 1.0111 50% 69.4 0.9599 72.2 0.9986 100% 71.4 0.9876 72.4 1.0014测
试结果与全新料结果比值混合料2的热变形温度(℃）
4 结论
（1）HIPS再生料比例越高，混合料的拉伸强度、断裂伸长率、悬臂梁冲击强度呈下降趋势。

拉伸强度保留率在85%以上，断裂伸长率保留率在85%以上，悬臂梁冲击强度保留率在75%以上。

（2）再生料比例不同对材料的弯曲强度影响不大，热变形温度与全新料基本保持一致。

参考文献
【相关文献】
[1] 詹建新. 注塑级再生料与全新料的对比及应用[J]. 家电科技,2013, 10:84-86.
[2] 张秀娟. 原料与再生料关联分析[J]. 中国石化, 2015, 10: 31-33.。