一种耐高温增韧改性塑胶材料的制作方法

文档序号:12055057阅读:204来源:国知局

本发明涉及塑胶材料领域,尤其涉及一种耐高温增韧改性塑胶材料。



背景技术:

塑胶主要由碳、氧、氢和氮及其他有机或无机元素所构成,成品为固体,在制造过程中是熔融状的液体,因此可以机加热使其熔化、加压力使其流动、冷却使其固化,而形成各种形状,此庞大而变化多端的材料族群称为塑胶。塑胶零件广泛应用如今生活中的每一个领域,例如家用电器、仪器仪表、电线电缆、建筑器材、通讯电子、汽车工业、航天航空、日用五金等。

现有技术中塑胶的耐高温和韧性无法满足实际使用时的需求,因此亟需设计一种耐高温增韧改性塑胶材料来解决现有技术中的问题。



技术实现要素:

为解决背景技术中存在的技术问题,本发明提出一种耐高温增韧改性塑胶材料,具有优异的韧性,耐高温性能好。

本发明提出的一种耐高温增韧改性塑胶材料,其原料按重量份包括:酚醛树脂80-120份、ABS树脂20-60份、环氧树脂5-15份、磷酸三甲酯10-30份、古马隆树脂5-15份、聚碳酸酯2-8份、三氧化二锑2-8份、纳米氧化镁3-9份、蛭石1-5份、改性玻璃纤维2-6份、硼酸锌2-6份、纳米氢氧化铝1-5份、甲基丙烯酸甲酯2-4份、邻苯二甲酸二异辛酯2-5份、偶氮二甲酰胺2-8份、增塑剂1-9份、热稳定剂1-5份、相容剂2-6份、阻燃剂3-9份、扩链剂2-6份、甘油1-7份、硅烷钛酸值偶联剂NDZ311 2-8份。

优选地,改性玻璃纤维按如下工艺进行制备:在物质的量浓度为0.1-0.3mol/L的氯化铝溶液中添加物质的量浓度为0.5-1.5mol/L的氢氧化钠溶液,搅拌均匀,室温静置10-20d得到物料a,然后向物料a中添加改性蒙脱土、膨润土和玻璃纤维混合均匀,升温至85-95℃,保温1-3h然后加入硅烷偶联剂KH-570混合均匀,于1500-2500r/min转速搅拌1-3h,然后升温至100-120℃,干燥2-5h,冷却至室温后粉碎制得改性玻璃纤维。

优选地,改性玻璃纤维的制备工艺中,物质的量浓度为0.1-0.3mol/L的氯化铝溶液、物质的量浓度为0.5-1.5mol/L的氢氧化钠溶液、改性蒙脱土、膨润土、玻璃纤维和硅烷偶联剂KH-570的重量比为1-3:2-5:1-3:2-6:4-8:3-6。

优选地,改性玻璃纤维的制备工艺中,改性蒙脱土按如下工艺进行制备:将蒙脱土与醋酸钾混合均匀,振荡3-5min,研磨10-30min,静置20-26h,然后于60-80℃恒温干燥20-28h,冷却至室温得到物料A,然后将物料A研磨5-15min,接着水洗1-3次,烘干,研磨得到物料B;将十六烷基三甲基溴化铵、硅烷偶联剂KH-560和水混合均匀,加热至80-90℃,接着加入物料B,加热至105-115℃,抽滤,干燥,冷却至室温得到改性玻璃纤维。

优选地,改性玻璃纤维的制备工艺中,改性蒙脱土的制备工艺中,蒙脱土、醋酸钾、十六烷基三甲基溴化铵和硅烷偶联剂KH-560的重量比为2-5:1-3:3-5:2-4。

优选地,增韧改性助剂的原料按重量份包括:废木屑5-15份、竹纤维2-5份、稻秆3-6份、花生壳2-4份、椰子壳1-3份、甘蔗渣4-6份、马来酸酐2-5份、过硫酸铵3-5份、苯乙烯4-6份、硬脂酸3-6份、硅烷偶联剂KH-560 4-8份。

优选地,增韧改性助剂按如下工艺进行制备:在氮气保护下,将废木屑、竹纤维、稻秆、花生壳、椰子壳和甘蔗渣干燥后粉碎成40-80目颗粒物料,然后加入蒸馏水和马来酸酐混合均匀,然后升温至80-90℃,保温10-30min,然后加入过硫酸铵混合均匀,搅拌5-15min后加入苯乙烯、硬脂酸和硅烷偶联剂KH-560混合均匀,接着于850-1250r/min转速搅拌50-70min,然后升温至85-95℃,抽提40-50h,接着于真空烘箱中,65-75℃烘至恒重,冷却至室温得到增韧改性助剂。

优选地,其原料按重量份包括:酚醛树脂85-115份、ABS树脂25-55份、环氧树脂8-12份、磷酸三甲酯15-25份、古马隆树脂8-12份、聚碳酸酯3-7份、三氧化二锑3-7份、纳米氧化镁4-8份、蛭石2-4份、改性玻璃纤维3-5份、硼酸锌3-5份、纳米氢氧化铝2-4份、甲基丙烯酸甲酯2.5-3.5份、邻苯二甲酸二异辛酯3-4份、偶氮二甲酰胺3-7份、增塑剂2-8份、热稳定剂2-4份、相容剂3-5份、阻燃剂5-7份、扩链剂3-5份、甘油2-6份、硅烷钛酸值偶联剂NDZ311 3-7份。

优选地,其原料按重量份包括:酚醛树脂100份、ABS树脂40份、环氧树脂10份、磷酸三甲酯20份、古马隆树脂10份、聚碳酸酯5份、三氧化二锑5份、纳米氧化镁6份、蛭石3份、改性玻璃纤维4份、硼酸锌4份、纳米氢氧化铝3份、甲基丙烯酸甲酯3份、邻苯二甲酸二异辛酯3.5份、偶氮二甲酰胺5份、增塑剂5份、热稳定剂3份、相容剂4份、阻燃剂6份、扩链剂4份、甘油4份、硅烷钛酸值偶联剂NDZ311 5份。

本发明的一种耐高温增韧改性塑胶材料,其原料包括酚醛树脂、ABS树脂、环氧树脂、磷酸三甲酯、古马隆树脂、聚碳酸酯、三氧化二锑、纳米氧化镁、蛭石、改性玻璃纤维、硼酸锌、纳米氢氧化铝、甲基丙烯酸甲酯、邻苯二甲酸二异辛酯、偶氮二甲酰胺、增塑剂、热稳定剂、相容剂、阻燃剂、扩链剂、甘油和硅烷钛酸值偶联剂NDZ311。其中以酚醛树脂、ABS树脂、环氧树脂、磷酸三甲酯和古马隆树脂为主料,以三氧化二锑、纳米氧化镁、蛭石、改性玻璃纤维、硼酸锌和纳米氢氧化铝为填料,以聚碳酸酯、甲基丙烯酸甲酯、邻苯二甲酸二异辛酯、偶氮二甲酰胺、增塑剂、热稳定剂、相容剂、阻燃剂、扩链剂、甘油和硅烷钛酸值偶联剂NDZ311为辅助添加剂,通过主料、填料和辅助添加剂相配合,合理控制配比,有效提高了本发明改性塑胶的耐高温和高韧性的性能。添加的改性玻璃纤维通过在氯化铝溶液中添加氢氧化钠溶液,搅拌均匀,室温静置得到物料a,然后向物料a中添加改性蒙脱土、膨润土和玻璃纤维混合均匀,升温后保温,然后加入硅烷偶联剂KH-570混合均匀,搅拌后升温,干燥冷却至室温后粉碎制得改性玻璃纤维,运用到本发明的改性塑胶中,有效提高了本发明改性塑胶的耐高温性能,有效增强了韧性。改性玻璃纤维中添加的改性蒙脱土通过将蒙脱土与醋酸钾混合均匀,振荡后研磨,静置后于恒温干燥,冷却至室温得到物料A,然后将物料A研磨,接着水洗,烘干,研磨得到物料B;将十六烷基三甲基溴化铵、硅烷偶联剂KH-560和水混合均匀,加热,接着加入物料B,加热,抽滤,干燥,冷却至室温得到改性玻璃纤维,有效提高了改性玻璃纤维的韧性和耐高温性能。添加的增韧改性助剂通过在氮气保护下,将废木屑、竹纤维、稻秆、花生壳、椰子壳和甘蔗渣干燥后粉碎成颗粒物料,然后加入蒸馏水和马来酸酐混合均匀,升温后保温,然后加入过硫酸铵混合均匀,搅拌后加入苯乙烯、硬脂酸和硅烷偶联剂KH-560混合均匀,接着搅拌后升温,抽提,接着于真空烘箱中,烘至恒重,冷却至室温得到增韧改性助剂,运用到本发明的改性塑胶中,有效提高了本发明改性塑胶的耐高温性能,赋予了有效的韧性。本发明的改性塑胶材料具有优异的韧性,耐高温性能好。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做出详细说明,应当了解,实施例只用于说明本发明,而不是用于对本发明进行限定,任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。

实施例1

本发明提出的一种耐高温增韧改性塑胶材料,其原料按重量份包括:酚醛树脂100份、ABS树脂40份、环氧树脂10份、磷酸三甲酯20份、古马隆树脂10份、聚碳酸酯5份、三氧化二锑5份、纳米氧化镁6份、蛭石3份、改性玻璃纤维4份、硼酸锌4份、纳米氢氧化铝3份、甲基丙烯酸甲酯3份、邻苯二甲酸二异辛酯3.5份、偶氮二甲酰胺5份、增塑剂5份、热稳定剂3份、相容剂4份、阻燃剂6份、扩链剂4份、甘油4份、硅烷钛酸值偶联剂NDZ311 5份。

实施例2

本发明提出的一种耐高温增韧改性塑胶材料,其原料按重量份包括:酚醛树脂80份、ABS树脂60份、环氧树脂5份、磷酸三甲酯30份、古马隆树脂5份、聚碳酸酯8份、三氧化二锑2份、纳米氧化镁9份、蛭石1份、改性玻璃纤维6份、硼酸锌2份、纳米氢氧化铝5份、甲基丙烯酸甲酯2份、邻苯二甲酸二异辛酯5份、偶氮二甲酰胺2份、增塑剂9份、热稳定剂1份、相容剂6份、阻燃剂3份、扩链剂6份、甘油1份、硅烷钛酸值偶联剂NDZ311 8份。

改性玻璃纤维按如下工艺进行制备:按重量份在1份物质的量浓度为0.3mol/L的氯化铝溶液中添加2份物质的量浓度为1.5mol/L的氢氧化钠溶液,搅拌均匀,室温静置10d得到物料a,然后向物料a中添加3份改性蒙脱土、2份膨润土和8份玻璃纤维混合均匀,升温至85℃,保温3h然后加入3份硅烷偶联剂KH-570混合均匀,于2500r/min转速搅拌1h,然后升温至120℃,干燥2h,冷却至室温后粉碎制得改性玻璃纤维。

改性玻璃纤维的制备工艺中,改性蒙脱土按如下工艺进行制备:按重量份将2份蒙脱土与3份醋酸钾混合均匀,振荡3min,研磨30min,静置20h,然后于80℃恒温干燥20h,冷却至室温得到物料A,然后将物料A研磨15min,接着水洗1次,烘干,研磨得到物料B;将5份十六烷基三甲基溴化铵、2份硅烷偶联剂KH-560和水混合均匀,加热至90℃,接着加入物料B,加热至105℃,抽滤,干燥,冷却至室温得到改性玻璃纤维。

增韧改性助剂按如下工艺进行制备:在氮气保护下,按重量份将5份废木屑、5份竹纤维、3份稻秆、4份花生壳、1份椰子壳和6份甘蔗渣干燥后粉碎成40目颗粒物料,然后加入蒸馏水和5份马来酸酐混合均匀,然后升温至80℃,保温30min,然后加入3份过硫酸铵混合均匀,搅拌15min后加入4份苯乙烯、6份硬脂酸和4份硅烷偶联剂KH-560混合均匀,接着于1250r/min转速搅拌50min,然后升温至95℃,抽提40h,接着于真空烘箱中,75℃烘至恒重,冷却至室温得到增韧改性助剂。

实施例3

本发明提出的一种耐高温增韧改性塑胶材料,其原料按重量份包括:酚醛树脂120份、ABS树脂20份、环氧树脂15份、磷酸三甲酯10份、古马隆树脂15份、聚碳酸酯2份、三氧化二锑8份、纳米氧化镁3份、蛭石5份、改性玻璃纤维2份、硼酸锌6份、纳米氢氧化铝1份、甲基丙烯酸甲酯4份、邻苯二甲酸二异辛酯2份、偶氮二甲酰胺8份、增塑剂1份、热稳定剂5份、相容剂2份、阻燃剂9份、扩链剂2份、甘油7份、硅烷钛酸值偶联剂NDZ311 2份。

改性玻璃纤维按如下工艺进行制备:按重量份在3份物质的量浓度为0.1mol/L的氯化铝溶液中添加5份物质的量浓度为0.5mol/L的氢氧化钠溶液,搅拌均匀,室温静置20d得到物料a,然后向物料a中添加1份改性蒙脱土、6份膨润土和4份玻璃纤维混合均匀,升温至95℃,保温1h然后加入6份硅烷偶联剂KH-570混合均匀,于1500r/min转速搅拌3h,然后升温至100℃,干燥5h,冷却至室温后粉碎制得改性玻璃纤维。

改性玻璃纤维的制备工艺中,改性蒙脱土按如下工艺进行制备:按重量份将5份蒙脱土与1份醋酸钾混合均匀,振荡5min,研磨10min,静置26h,然后于60℃恒温干燥28h,冷却至室温得到物料A,然后将物料A研磨5min,接着水洗3次,烘干,研磨得到物料B;将3份十六烷基三甲基溴化铵、4份硅烷偶联剂KH-560和水混合均匀,加热至80℃,接着加入物料B,加热至115℃,抽滤,干燥,冷却至室温得到改性玻璃纤维。

增韧改性助剂按如下工艺进行制备:在氮气保护下,按重量份将15份废木屑、2份竹纤维、6份稻秆、2份花生壳、3份椰子壳和4份甘蔗渣干燥后粉碎成80目颗粒物料,然后加入蒸馏水和2份马来酸酐混合均匀,然后升温至90℃,保温10min,然后加入5份过硫酸铵混合均匀,搅拌5min后加入6份苯乙烯、3份硬脂酸和8份硅烷偶联剂KH-560混合均匀,接着于850r/min转速搅拌70min,然后升温至85℃,抽提50h,接着于真空烘箱中,65℃烘至恒重,冷却至室温得到增韧改性助剂。

实施例4

本发明提出的一种耐高温增韧改性塑胶材料,其原料按重量份包括:酚醛树脂85份、ABS树脂55份、环氧树脂8份、磷酸三甲酯25份、古马隆树脂8份、聚碳酸酯7份、三氧化二锑3份、纳米氧化镁8份、蛭石2份、改性玻璃纤维5份、硼酸锌3份、纳米氢氧化铝4份、甲基丙烯酸甲酯2.5份、邻苯二甲酸二异辛酯4份、偶氮二甲酰胺3份、增塑剂8份、热稳定剂2份、相容剂5份、阻燃剂5份、扩链剂5份、甘油2份、硅烷钛酸值偶联剂NDZ311 7份。

改性玻璃纤维按如下工艺进行制备:按重量份在1.5份物质的量浓度为0.25mol/L的氯化铝溶液中添加3份物质的量浓度为1.2mol/L的氢氧化钠溶液,搅拌均匀,室温静置12d得到物料a,然后向物料a中添加2.5份改性蒙脱土、3份膨润土和7份玻璃纤维混合均匀,升温至88℃,保温2.5h然后加入4份硅烷偶联剂KH-570混合均匀,于2200r/min转速搅拌1.5h,然后升温至115℃,干燥3h,冷却至室温后粉碎制得改性玻璃纤维。

改性玻璃纤维的制备工艺中,改性蒙脱土按如下工艺进行制备:按重量份将3份蒙脱土与2.5份醋酸钾混合均匀,振荡3.5min,研磨25min,静置21h,然后于75℃恒温干燥22h,冷却至室温得到物料A,然后将物料A研磨12min,接着水洗1次,烘干,研磨得到物料B;将4.5份十六烷基三甲基溴化铵、2.5份硅烷偶联剂KH-560和水混合均匀,加热至88℃,接着加入物料B,加热至108℃,抽滤,干燥,冷却至室温得到改性玻璃纤维。

增韧改性助剂按如下工艺进行制备:在氮气保护下,按重量份将8份废木屑、4份竹纤维、4份稻秆、3.5份花生壳、1.5份椰子壳和5.5份甘蔗渣干燥后粉碎成45目颗粒物料,然后加入蒸馏水和4份马来酸酐混合均匀,然后升温至82℃,保温25min,然后加入3.5份过硫酸铵混合均匀,搅拌12min后加入4.5份苯乙烯、5份硬脂酸和5份硅烷偶联剂KH-560混合均匀,接着于1220r/min转速搅拌55min,然后升温至92℃,抽提42h,接着于真空烘箱中,72℃烘至恒重,冷却至室温得到增韧改性助剂。

实施例5

本发明提出的一种耐高温增韧改性塑胶材料,其原料按重量份包括:酚醛树脂115份、ABS树脂25份、环氧树脂12份、磷酸三甲酯15份、古马隆树脂12份、聚碳酸酯3份、三氧化二锑7份、纳米氧化镁4份、蛭石4份、改性玻璃纤维3份、硼酸锌5份、纳米氢氧化铝2份、甲基丙烯酸甲酯3.5份、邻苯二甲酸二异辛酯3份、偶氮二甲酰胺7份、增塑剂2份、热稳定剂4份、相容剂3份、阻燃剂7份、扩链剂3份、甘油6份、硅烷钛酸值偶联剂NDZ311 3份。

改性玻璃纤维按如下工艺进行制备:按重量份在2.5份物质的量浓度为0.15mol/L的氯化铝溶液中添加4份物质的量浓度为0.8mol/L的氢氧化钠溶液,搅拌均匀,室温静置18d得到物料a,然后向物料a中添加1.5份改性蒙脱土、5份膨润土和5份玻璃纤维混合均匀,升温至92℃,保温1.5h然后加入5份硅烷偶联剂KH-570混合均匀,于1800r/min转速搅拌2.5h,然后升温至105℃,干燥4h,冷却至室温后粉碎制得改性玻璃纤维。

改性玻璃纤维的制备工艺中,改性蒙脱土按如下工艺进行制备:按重量份将4份蒙脱土与1.5份醋酸钾混合均匀,振荡4.5min,研磨15min,静置25h,然后于65℃恒温干燥26h,冷却至室温得到物料A,然后将物料A研磨8min,接着水洗3次,烘干,研磨得到物料B;将3.5份十六烷基三甲基溴化铵、3.5份硅烷偶联剂KH-560和水混合均匀,加热至82℃,接着加入物料B,加热至112℃,抽滤,干燥,冷却至室温得到改性玻璃纤维。

增韧改性助剂按如下工艺进行制备:在氮气保护下,按重量份将12份废木屑、3份竹纤维、5份稻秆、2.5份花生壳、2.5份椰子壳和4.5份甘蔗渣干燥后粉碎成75目颗粒物料,然后加入蒸馏水和3份马来酸酐混合均匀,然后升温至88℃,保温15min,然后加入4.5份过硫酸铵混合均匀,搅拌8min后加入5.5份苯乙烯、4份硬脂酸和7份硅烷偶联剂KH-560混合均匀,接着于880r/min转速搅拌65min,然后升温至88℃,抽提48h,接着于真空烘箱中,68℃烘至恒重,冷却至室温得到增韧改性助剂。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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