本发明涉及工程塑料
技术领域：
，尤其涉及一种耐热耐腐蚀工程塑料制备方法。
背景技术：
：工程塑料在机械性能、耐久性、耐腐蚀性、耐热性等方面能达到更高的要求，而且加工更方便并可替代金属材料。工程塑料被广泛应用于电子电气、汽车、建筑、办公设备、机械、航空航天等行业，以塑代钢、以塑代木已成为国际流行趋势。随着科技的不断发展，航空航天、电子通讯以及军事等尖端工业部门对纤维增强复合材料“轻量化”、“耐高温”和“高性能”的要求愈来愈高。目前我国航空航天和其他高
技术领域：
应用的先进结构材料主要是热固性复合材料，但由于热固性复合材料普遍存在着抗冲击性和抗损伤能力相对较低、耐热性较差、制造成本高等不足之处，为此急需耐热性更高，并且在高温下其力学性能良好的新型复合材料。高性能热塑性树脂基复合材料具有韧性好、耐疲劳损伤和抗冲击损伤性能高、成型周期短、可回收利用等优点，所以受到越来越多的重视。高分子辐射化学是研究电离辐射与聚合物和单体相互作用产生的化学变化及其效应，它包括电离辐射引发的各种聚合、交联、接枝和裂解等。随着核反应堆和加速器技术的迅速发展，为辐射提供了各种辐射源，高分子辐射化学逐渐应用于高分子产品材料的生产和改性。辐照交联，采用合适的配方可获得较好的交联效果，使交联工程塑料既具有原来柔性、难燃的优点，又有很高耐磨性、耐热性、耐腐蚀性的特点。技术实现要素：本发明提供了一种耐热耐腐蚀工程塑料制备方法，解决了再生工程塑料的上述不足，制备得到的工程塑料力学性能好，耐热耐腐蚀性能优越。为解决上述技术问题，本发明提供了一种耐热耐腐蚀工程塑料制备方法，包括如下步骤：（1）制备耐热耐腐蚀工程塑料母料以间苯二甲酸、乙二醇和酚酞为基本原料，真空下进行缩聚反应得到耐热耐腐蚀工程塑料母料；（2）按照如下重量份配料：上述耐热耐腐蚀工程塑料母料88-105份辐照交联促进剂1-3份改性抗老化阻燃体系2-4份耐候剂1-3份增塑剂0.5-1.5份；（3）将上述各种原料在高速混合器中干混3-5分钟，再置于双螺杆挤出机中经熔融挤出、冷却、切粒、包装成品即可；其中，双螺杆挤出机一区温度为150-160℃，二区为170-180℃，三区为185-205℃，四区为180-200℃；五区为200-210℃，停留时间为6-10分钟，压力为15-20Mpa；水冷拉条，将挤出后的塑料条经过水冷槽进行冷却定型；风冷吹干，水冷后的塑料条经过风冷装置，将附着塑料条上的水分吹干；牵引切粒，将吹干后的塑料条送入切料中切成粒状，切粒机的转速为600-800r/min；辐照交联，得到耐热耐腐蚀工程塑料。优选的，所述耐热耐腐蚀工程塑料母料采用如下工艺制得：以间苯二甲酸、乙二醇和酚酞为基本原料，间苯二甲酸、乙二醇和酚酞为基本原料以重量份计分别为60-70份、30-45份和12-15份；将间苯二甲酸、乙二醇和酚酞、催化剂和抗氧剂混合均匀,加入到反应釜中搅拌,然后加热进行酯化反应,酯化反应的温度为240-250℃，当酯化达到95%以上后,酯化反应结束；酯化反应结束后,向得到的产物中加入稳定剂，真空下进行缩聚反应，缩聚反应在相对真空压力≥-150kPa下进行，反应温度为280-290℃，反应时间为200-300min；缩聚反应结束后出料、冷却、切粒，得到耐热耐腐蚀工程塑料母料。其中所述催化剂为锑系、钛系、锗系催化剂中的一种；所述稳定剂为磷酸酯类、亚磷酸酯类中的一种或几种；所述抗氧剂为酚类、胺类、亚磷酸酯类、含硫类抗氧剂中的一种或几种。优选的，所述辐照交联促进剂采用如下方法制得：将N-乙基甲基丙烯胺与苯二甲酸酐混合均匀后，再加入二甲苯，得到预混溶液，加入的所述N-乙基甲基丙烯胺与苯二甲酸酐的摩尔比为1：（1.5-3），在所述预混溶液中，所述N-乙基甲基丙烯胺的浓度为0.5-1mol/L；向预混溶液中加入SO42-/ZrO2-HMS固体酸催化剂并搅拌分散，所加入固体酸的质量与所述预混溶液的体积比为0.5-1.5g/L；低温-5℃搅拌3-5h，产物过滤、洗涤、干燥获得所述辐照交联促进剂。优选的，所述改性抗老化阻燃体系由如下方法制备而成：按质量份数取1-3份纳米高岭土，2-4份质量分数为25-35％的碳酸氢钾水溶液，1.2-1.5份表征参数直径为50-100nm、长度为5-10μm的埃洛石纳米管，1.5-1.8份石墨烯，0.5-0.8份钛白粉，0.5-0.7份月桂胺聚氧乙烯醚，1-1.2份长径比为10-13:1的硅灰石针状纤维，混合均匀，在170-190℃过热蒸汽反应釜内搅拌，汽蒸反应35-50min，在450-480℃真空微波辐射3-5h，然后浸于90-110份质量分数为35％的氨基磺酸溶液真空吸湿处理，吸透后加热至75-85℃超声波分散1-2.5h，再搅拌分散3-5h，取悬浮物；按质量份数将上述获得的3-5份悬浮物微波等离子刻蚀处理25-30min，用50-80份含质量分数3-5％三聚磷酸钾分散液的去离子水在65-75℃下超声波处理15-30min，取上层悬浮物经100-150目过滤，蒸馏水洗涤干净，真空烘干，得到改性抗老化阻燃体系。优选的，所述耐候剂包括光稳定剂和紫外线吸收剂，所述光稳定剂和紫外线吸收剂的质量比为1：（1-3）。优选的，所述紫外线吸收剂为UVP-327或ASK-215，所述光稳定剂为炭黑。优选的，所述辐照交联采用钴源辐照，辐照剂量15-20MGy。本发明提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：（1）母料的制备过程中引入酚酞第三单体，将聚酯大分子链中的柔性二乙醇部分用刚性酚酞基团代替，从而形成刚性二酸单体与刚性酚酞单体相连的片段，增强整个分子的刚性和结晶性能，提高玻璃化转变温度和熔点；（2）采用辐照交联工艺，提升工程塑料的耐热性能和耐腐蚀性能，采用的辐照交联剂其以含苯酸酐为合成原料，引入了苯环结构，不仅提高了交联促进剂的熔点，还进一步提高了交联促进剂的抗辐射稳定性，制备出的工程塑料用辐照交联促进剂由于分子量增大且具有苯环结构，高温挥发性低，与工程塑料有着良好的相容性；（3）改性抗老化阻燃体系中石墨烯、钛白粉、埃洛石纳米管等阻燃材料与硅灰石针状纤维等抗老化材料，形成复合协同效应，极大提升工程塑料的阻燃性能和抗老化性能。具体实施方式实施例一以间苯二甲酸、乙二醇和酚酞为基本原料，真空下进行缩聚反应得到耐热耐腐蚀工程塑料母料；所述耐热耐腐蚀工程塑料母料采用如下工艺制得：以间苯二甲酸、乙二醇和酚酞为基本原料，间苯二甲酸、乙二醇和酚酞为基本原料以重量份计分别为60份、30份和12份；将间苯二甲酸、乙二醇和酚酞、催化剂和抗氧剂混合均匀,加入到反应釜中搅拌,然后加热进行酯化反应,酯化反应的温度为240℃，当酯化达到95%以上后,酯化反应结束；酯化反应结束后,向得到的产物中加入稳定剂，真空下进行缩聚反应，缩聚反应在相对真空压力≥-150kPa下进行，反应温度为280℃，反应时间为200min；缩聚反应结束后出料、冷却、切粒，得到耐热耐腐蚀工程塑料母料。其中所述催化剂为锑系催化剂；所述稳定剂为磷酸酯类；所述抗氧剂为酚类抗氧剂。按照如下重量份配料：上述耐热耐腐蚀工程塑料母料88份辐照交联促进剂1份改性抗老化阻燃体系2份耐候剂1份增塑剂0.5份；所述耐候剂包括光稳定剂和紫外线吸收剂，所述光稳定剂和紫外线吸收剂的质量比为1：1。所述紫外线吸收剂为UVP-327，所述光稳定剂为炭黑。将上述各种原料在高速混合器中干混3分钟，再置于双螺杆挤出机中经熔融挤出、冷却、切粒、包装成品即可；其中，双螺杆挤出机一区温度为150℃，二区为170℃，三区为185℃，四区为180℃；五区为200℃，停留时间为6分钟，压力为15Mpa。水冷拉条，将挤出后的塑料条经过水冷槽进行冷却定型；风冷吹干，水冷后的塑料条经过风冷装置，将附着塑料条上的水分吹干；牵引切粒，将吹干后的塑料条送入切料中切成粒状，切粒机的转速为600r/min；辐照交联，所述辐照交联采用钴源辐照，辐照剂量15MGy，得到耐热耐腐蚀工程塑料。所述辐照交联促进剂采用如下方法制得：将N-乙基甲基丙烯胺与苯二甲酸酐混合均匀后，再加入二甲苯，得到预混溶液，加入的所述N-乙基甲基丙烯胺与苯二甲酸酐的摩尔比为1：1.5，在所述预混溶液中，所述N-乙基甲基丙烯胺的浓度为0.5mol/L；向预混溶液中加入SO42-/ZrO2-HMS固体酸催化剂并搅拌分散，所加入固体酸的质量与所述预混溶液的体积比为0.5g/L；低温-5℃搅拌3h，产物过滤、洗涤、干燥获得所述辐照交联促进剂。所述改性抗老化阻燃体系由如下方法制备而成：按质量份数取1份纳米高岭土，2份质量分数为25％的碳酸氢钾水溶液，1.2份表征参数直径为50-100nm、长度为5-10μm的埃洛石纳米管，1.5份石墨烯，0.5份钛白粉，0.5份月桂胺聚氧乙烯醚，1份长径比为10-13:1的硅灰石针状纤维，混合均匀，在170℃过热蒸汽反应釜内搅拌，汽蒸反应35min，在450℃真空微波辐射3h，然后浸于90份质量分数为35％的氨基磺酸溶液真空吸湿处理，吸透后加热至75℃超声波分散1h，再搅拌分散3h，取悬浮物；按质量份数将上述获得的3份悬浮物微波等离子刻蚀处理25min，用50份含质量分数3％三聚磷酸钾分散液的去离子水在65℃下超声波处理15min，取上层悬浮物经100目过滤，蒸馏水洗涤干净，真空烘干，得到改性抗老化阻燃体系。实施例二以间苯二甲酸、乙二醇和酚酞为基本原料，真空下进行缩聚反应得到耐热耐腐蚀工程塑料母料；所述耐热耐腐蚀工程塑料母料采用如下工艺制得：以间苯二甲酸、乙二醇和酚酞为基本原料，间苯二甲酸、乙二醇和酚酞为基本原料以重量份计分别为65份、35份和14份；将间苯二甲酸、乙二醇和酚酞、催化剂和抗氧剂混合均匀,加入到反应釜中搅拌,然后加热进行酯化反应,酯化反应的温度为245℃，当酯化达到95%以上后,酯化反应结束；酯化反应结束后,向得到的产物中加入稳定剂，真空下进行缩聚反应，缩聚反应在相对真空压力≥-150kPa下进行，反应温度为285℃，反应时间为250min；缩聚反应结束后出料、冷却、切粒，得到耐热耐腐蚀工程塑料母料。其中所述催化剂为钛系催化剂中的一种；所述稳定剂为磷酸酯类；所述抗氧剂为胺类抗氧剂。按照如下重量份配料：上述耐热耐腐蚀工程塑料母料83份辐照交联促进剂2份改性抗老化阻燃体系3份耐候剂2份增塑剂1份；所述耐候剂包括光稳定剂和紫外线吸收剂，所述光稳定剂和紫外线吸收剂的质量比为1：2。所述紫外线吸收剂为UVP-327，所述光稳定剂为炭黑。将上述各种原料在高速混合器中干混4分钟，再置于双螺杆挤出机中经熔融挤出、冷却、切粒、包装成品即可；其中，双螺杆挤出机一区温度为155℃，二区为175℃，三区为195℃，四区为190℃；五区为205℃，停留时间为8分钟，压力为18Mpa。水冷拉条，将挤出后的塑料条经过水冷槽进行冷却定型；风冷吹干，水冷后的塑料条经过风冷装置，将附着塑料条上的水分吹干；牵引切粒，将吹干后的塑料条送入切料中切成粒状，切粒机的转速为700r/min；辐照交联，所述辐照交联采用钴源辐照，辐照剂量18MGy，得到耐热耐腐蚀工程塑料。所述辐照交联促进剂采用如下方法制得：将N-乙基甲基丙烯胺与苯二甲酸酐混合均匀后，再加入二甲苯，得到预混溶液，加入的所述N-乙基甲基丙烯胺与苯二甲酸酐的摩尔比为1：2，在所述预混溶液中，所述N-乙基甲基丙烯胺的浓度为0.8mol/L；向预混溶液中加入SO42-/ZrO2-HMS固体酸催化剂并搅拌分散，所加入固体酸的质量与所述预混溶液的体积比为1g/L；低温-5℃搅拌4h，产物过滤、洗涤、干燥获得所述辐照交联促进剂。所述改性抗老化阻燃体系由如下方法制备而成：按质量份数取2份纳米高岭土，3份质量分数为29％的碳酸氢钾水溶液，1.3份表征参数直径为50-100nm、长度为5-10μm的埃洛石纳米管，1.6份石墨烯，0.6份钛白粉，0.6份月桂胺聚氧乙烯醚，1-1.2份长径比为12:1的硅灰石针状纤维，混合均匀，在170-190℃过热蒸汽反应釜内搅拌，汽蒸反应40min，在460℃真空微波辐射4h，然后浸于98份质量分数为35％的氨基磺酸溶液真空吸湿处理，吸透后加热至79℃超声波分散1.5h，再搅拌分散4h，取悬浮物；按质量份数将上述获得的4份悬浮物微波等离子刻蚀处理27min，用70份含质量分数4％三聚磷酸钾分散液的去离子水在70℃下超声波处理18min，取上层悬浮物经100目过滤，蒸馏水洗涤干净，真空烘干，得到改性抗老化阻燃体系。实施例三以间苯二甲酸、乙二醇和酚酞为基本原料，真空下进行缩聚反应得到耐热耐腐蚀工程塑料母料；所述耐热耐腐蚀工程塑料母料采用如下工艺制得：以间苯二甲酸、乙二醇和酚酞为基本原料，间苯二甲酸、乙二醇和酚酞为基本原料以重量份计分别为70份、45份和15份；将间苯二甲酸、乙二醇和酚酞、催化剂和抗氧剂混合均匀,加入到反应釜中搅拌,然后加热进行酯化反应,酯化反应的温度为250℃，当酯化达到95%以上后,酯化反应结束；酯化反应结束后,向得到的产物中加入稳定剂，真空下进行缩聚反应，缩聚反应在相对真空压力≥-150kPa下进行，反应温度为290℃，反应时间为300min；缩聚反应结束后出料、冷却、切粒，得到耐热耐腐蚀工程塑料母料。其中所述催化剂为锑系、钛系、锗系催化剂中的一种；所述稳定剂为磷酸酯类、亚磷酸酯类中的一种或几种；所述抗氧剂为酚类、胺类、亚磷酸酯类、含硫类抗氧剂中的一种或几种。上述耐热耐腐蚀工程塑料母料105份辐照交联促进剂3份改性抗老化阻燃体系4份耐候剂3份增塑剂1.5份；所述耐候剂包括光稳定剂和紫外线吸收剂，所述光稳定剂和紫外线吸收剂的质量比为1：3。所述紫外线吸收剂为ASK-215，所述光稳定剂为炭黑。将上述各种原料在高速混合器中干混5分钟，再置于双螺杆挤出机中经熔融挤出、冷却、切粒、包装成品即可；其中，双螺杆挤出机一区温度为160℃，二区为180℃，三区为205℃，四区为200℃；五区为210℃，停留时间为10分钟，压力为20Mpa。水冷拉条，将挤出后的塑料条经过水冷槽进行冷却定型；风冷吹干，水冷后的塑料条经过风冷装置，将附着塑料条上的水分吹干；牵引切粒，将吹干后的塑料条送入切料中切成粒状，切粒机的转速为800r/min；辐照交联，所述辐照交联采用钴源辐照，辐照剂量20MGy，得到耐热耐腐蚀工程塑料。所述辐照交联促进剂采用如下方法制得：将N-乙基甲基丙烯胺与苯二甲酸酐混合均匀后，再加入二甲苯，得到预混溶液，加入的所述N-乙基甲基丙烯胺与苯二甲酸酐的摩尔比为1：3，在所述预混溶液中，所述N-乙基甲基丙烯胺的浓度为1mol/L；向预混溶液中加入SO42-/ZrO2-HMS固体酸催化剂并搅拌分散，所加入固体酸的质量与所述预混溶液的体积比为1.5g/L；低温-5℃搅拌5h，产物过滤、洗涤、干燥获得所述辐照交联促进剂。所述改性抗老化阻燃体系由如下方法制备而成：按质量份数取3份纳米高岭土，4份质量分数为35％的碳酸氢钾水溶液，1.5份表征参数直径为50-100nm、长度为10μm的埃洛石纳米管，1.8份石墨烯，0.8份钛白粉，0.7份月桂胺聚氧乙烯醚，1.2份长径比为13:1的硅灰石针状纤维，混合均匀，在190℃过热蒸汽反应釜内搅拌，汽蒸反应50min，在480℃真空微波辐射5h，然后浸于110份质量分数为35％的氨基磺酸溶液真空吸湿处理，吸透后加热至85℃超声波分散2.5h，再搅拌分散5h，取悬浮物；按质量份数将上述获得的5份悬浮物微波等离子刻蚀处理30min，用80份含质量分数5％三聚磷酸钾分散液的去离子水在75℃下超声波处理30min，取上层悬浮物经150目过滤，蒸馏水洗涤干净，真空烘干，得到改性抗老化阻燃体系。经测试，本发明各实例中耐热耐腐蚀工程塑料经压片机压片成型，性能指标如下：技术指标测试标准实施例一测试结果实施例二测试结果实施例三测试结果弯曲模量（MPa）ISO17891.689.293.5拉伸强度（MPa）ISO527122.5125.1123.2缺口冲击强度（kJ/m2）ISO17957.453.252.7熔融指数（g/10min）ISO1133757976最大分解温度（℃）GB1035-70294291289由上表可知，本发明得到的产品机械强度极高，阻燃性好，耐热性能极强。以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围内。当前第1页1 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