本发明属于塑料母粒
技术领域：
，具体地，涉及一种抗拉伸性强的热塑性塑料母粒及其加工工艺。
背景技术：
：塑料，做为一种新材料，从20世纪中期起就得到了蓬勃发展，并呈现出逐年持续增长态势。现在，塑料制品已在人类活动的各行业；各领域得到了广泛应用，我们的日常生活，越来越难于离开塑料制品。塑料母粒，别名母料，是20世纪80年代发展站起来的一种塑料加工助剂，它是由超量的化学助剂、载体树脂和分散剂等所组成，母粒是把超常量的颜料(染料)均匀载附于树脂中而得到的聚集体，母粒是指在塑料加工成型过程中，为了操作上的方便，将所需要的各种助剂、填料与少量载体树脂先进行混合混炼，经过挤出机等设备计量、混合、熔融、挤出、切粒等加工过程制得的颗粒料，称为母粒，母粒由载体树脂、各种填料和各种助剂组成的。现在市面上的塑料母粒通常都是软性的，使得塑料母粒的抗拉伸性非常差，使用这样的塑料母粒生产出的塑料就会很容易发生形变，承重能力很差。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种抗拉伸性强的热塑性塑料母粒及其加工工艺，通过以高密度聚乙烯树脂、聚丙烯树脂和聚醚醚酮为高分子基体，添加了改性纳米硫酸钙晶须、改性纳米二氧化硅和玻璃纤维，使得热塑性塑料母粒的抗拉伸性更强，可承载的质量更大，不容易发生形变，也不容易被拉断，同时，抗氧化剂和阻燃剂保证了热塑性塑料母粒的抗氧化性和阻燃性，使得塑料母粒的使用寿命更长，使用起来更加安全。本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种抗拉伸性强的热塑性塑料母粒，由如下重量份的原料加工而成：高密度聚乙烯树脂35-40份、聚丙烯树脂12-14份、聚醚醚酮10-12份、改性纳米硫酸钙晶须18-22份、改性纳米二氧化硅16-20份、竹粉10-12份、玻璃纤维6-9份、阻燃剂1-2份、抗氧化剂1-1.5份、流平剂0.5-1份、润滑剂0.5-1份；所述抗拉伸性强的热塑性塑料母粒由如下步骤加工而成：步骤s1、将玻璃纤维在350℃下放置65min，烘除表面残留物，得到处理玻璃纤维；步骤s2、将竹粉过100目筛，过筛后的竹粉于195℃下热处理120min，再放入105℃烘箱中，干燥10h至绝干，得到热处理竹粉；步骤s3、将高密度聚乙烯树脂、聚丙烯树脂和聚醚醚酮分别放入100℃的烘箱中干燥6-7h；步骤s4、将干燥后的高密度聚乙烯树脂、聚丙烯树脂和润滑剂放入高速混合机中，再依次加入热处理竹粉、改性纳米硫酸钙晶须、改性纳米sio2混合，升温至135℃后继续混合10min；步骤s5、再向上述混合物内加入干燥后的聚醚醚酮、处理玻璃纤维和流平剂，升高温度至145℃，混合15-20min，再加入阻燃剂和抗氧化剂，继续混合8-10min，制得初混料；步骤s6、将初混料放入转矩流变仪中密炼9-11min，密炼温度180℃、转速60r/min，卸料后粉碎成粒径为2-10mm的颗粒，制得抗拉伸性强的热塑性塑料母粒。进一步地，所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、聚磷酸铵、八溴醚和硼酸锌中的一种或多种；所述阻燃剂为微米级的粉末。进一步地，所述抗氧化剂为二甲基酚或二丁基羟基甲苯。进一步地，所述流平剂为醋酸丁酸纤维素或聚二甲基硅氧烷。进一步地，所述润滑剂为硬脂酸和硬脂酸钙以质量之比为1：1混合而成。进一步地，所述改性纳米硫酸钙晶须由如下方法制备：(1)将na2so4·7h2o晶体和ca(no3)2·4h2o分别溶于蒸馏水中，配制成0.2mol/l的na2so4·7h2o溶液和0.1mol/l的和ca(no3)2·4h2o溶液，备用；(2)在三口烧瓶中放入30mlna2so4·7h2o溶液，再加入1.2g磷酸三辛酯，置于超声波清洗器中超声38min；(3)超声完成后，在400r/min的搅拌速度下，缓慢加入60ml的和ca(no3)2·4h2o溶液，升温至72℃，恒温反应35min；(4)加入naoh溶液调节反应液的ph至7.8-8.0，继续在72℃下恒温反应6-8h，经过滤、洗涤、干燥、研磨后制得改性纳米硫酸钙晶须。进一步地，所述改性纳米二氧化硅由如下方法制备：(1)将纳米sio2预先放入烘箱中于105℃下热处理4-5h，得到热处理sio2；(2)称取6g热处理sio2于三口烧瓶中，加入60ml甲苯，600r/min下搅拌15-18min，使其均匀分散；(3)往三口烧瓶中通入氮气保护气，在氮气保护下采用恒压滴液漏斗逐滴加入0.15-0.2ml的2,4-甲苯二异氰酸酯，再滴入0.2-0.25ml二月桂酸二基丁锡，将体系升温至82℃，于400r/min条件下恒温反应9h；(4)将反应液进行抽滤，滤饼用甲苯洗涤3-5次，洗涤后的滤饼置于真空干燥箱于48℃干燥10h，得到改性纳米二氧化硅。一种抗拉伸性强的热塑性塑料母粒的加工工艺，包括如下步骤：步骤s1、将玻璃纤维在350℃下放置65min，烘除表面残留物，得到处理玻璃纤维；步骤s2、将竹粉过100目筛，过筛后的竹粉于195℃下热处理120min，再放入105℃烘箱中，干燥10h至绝干，得到热处理竹粉；步骤s3、将高密度聚乙烯树脂、聚丙烯树脂和聚醚醚酮分别放入100℃的烘箱中干燥6-7h；步骤s4、将干燥后的高密度聚乙烯树脂、聚丙烯树脂和润滑剂放入高速混合机中，再依次加入热处理竹粉、改性纳米硫酸钙晶须、改性纳米sio2混合，升温至135℃后继续混合10min；步骤s5、再向上述混合物内加入干燥后的聚醚醚酮、处理玻璃纤维和流平剂，升高温度至145℃，混合15-20min，再加入阻燃剂和抗氧化剂，继续混合8-10min，制得初混料；步骤s6、将初混料放入转矩流变仪中密炼9-11min，密炼温度180℃、转速60r/min，卸料后粉碎成粒径为2-10mm的颗粒，制得抗拉伸性强的热塑性塑料母粒。本发明的有益效果：(1)本发明在热塑性塑料母粒中添加了改性纳米硫酸钙晶须，改性纳米硫酸钙晶须作为塑料母粒的填料主体之一，纳米硫酸钙晶须是一种高性能针状单晶纤维增强材料，其尺寸微细，拥有高度有序的原子排列，不含有通常材料中存在的缺陷(晶界、位错、空穴等)，具有高强度、高模量、耐热性好等优点，作为增强体加入高分子材料中显示出极优良的物理化学性质和优异的机械性能；经磷酸三辛酯改性的纳米硫酸钙晶须表面拥有良好的磷酸三辛酯的包覆层，提高了晶须与pe之间的界面粘结性，从而起到增强增韧的作用；(2)本发明在热塑性塑料母粒中添加了改性纳米二氧化硅，无机纳米粒子sio2本身具有极好的增强效应，对其进行表面改性后生成的改性sio2进一步提高了复合材料体系中有机聚合物基体与无机纳米粒子间的界面结合力，提高了塑料母粒的抗形变能力，改性纳米sio2的加入对塑料母粒起到既增强又增韧的效果，提高了塑料母粒的抗拉伸性能；(3)本发明的塑料母粒通过以高密度聚乙烯树脂、聚丙烯树脂和聚醚醚酮为高分子基体，添加了改性纳米硫酸钙晶须、改性纳米二氧化硅和玻璃纤维，使得热塑性塑料母粒的抗拉伸性更强，可承载的质量更大，不容易发生形变，也不容易被拉断，同时，抗氧化剂和阻燃剂保证了热塑性塑料母粒的抗氧化性和阻燃性，使得塑料母粒的使用寿命更长，使用起来更加安全。具体实施方式下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。一种抗拉伸性强的热塑性塑料母粒，由如下重量份的原料加工而成：高密度聚乙烯树脂35-40份、聚丙烯树脂12-14份、聚醚醚酮10-12份、改性纳米硫酸钙晶须18-22份、改性纳米二氧化硅16-20份、竹粉10-12份、玻璃纤维6-9份、阻燃剂1-2份、抗氧化剂1-1.5份、流平剂0.5-1份、润滑剂0.5-1份；所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、聚磷酸铵、八溴醚和硼酸锌中的一种或多种；所述阻燃剂为微米级的粉末；所述抗氧化剂为二甲基酚或二丁基羟基甲苯；所述流平剂为醋酸丁酸纤维素或聚二甲基硅氧烷；所述润滑剂为硬脂酸和硬脂酸钙以质量之比为1：1混合而成；所述改性纳米硫酸钙晶须由如下方法制备：(1)将na2so4·7h2o晶体和ca(no3)2·4h2o分别溶于蒸馏水中，配制成0.2mol/l的na2so4·7h2o溶液和0.1mol/l的和ca(no3)2·4h2o溶液，备用；(2)在三口烧瓶中放入30mlna2so4·7h2o溶液，再加入1.2g磷酸三辛酯，置于超声波清洗器中超声38min；(3)超声完成后，在400r/min的搅拌速度下，缓慢加入60ml的和ca(no3)2·4h2o溶液，升温至72℃，恒温反应35min；(4)加入naoh溶液调节反应液的ph至7.8-8.0，继续在72℃下恒温反应6-8h，经过滤、洗涤、干燥、研磨后制得改性纳米硫酸钙晶须；制备得到的纳米硫酸钙晶须是一种高性能针状单晶纤维增强材料，其尺寸微细，拥有高度有序的原子排列，不含有通常材料中存在的缺陷(晶界、位错、空穴等)，具有高强度、高模量、耐热性好等优点，作为增强体加入高分子材料中显示出极优良的物理化学性质和优异的机械性能；经磷酸三辛酯改性的纳米硫酸钙晶须表面拥有良好的磷酸三辛酯的包覆层，提高了晶须与pe之间的界面粘结性，从而起到增强增韧的作用；所述改性纳米sio2由如下方法制备：(1)将纳米sio2预先放入烘箱中于105℃下热处理4-5h，得到热处理sio2；(2)称取6g热处理sio2于三口烧瓶中，加入60ml甲苯，600r/min下搅拌15-18min，使其均匀分散；(3)往三口烧瓶中通入氮气保护气，在氮气保护下采用恒压滴液漏斗逐滴加入0.15-0.2ml的2,4-甲苯二异氰酸酯，再滴入0.2-0.25ml二月桂酸二基丁锡，将体系升温至82℃，于400r/min条件下恒温反应9h；(4)将反应液进行抽滤，滤饼用甲苯洗涤3-5次，洗涤后的滤饼置于真空干燥箱于48℃干燥10h，得到改性纳米sio2；无机纳米粒子sio2本身具有极好的增强效应，对其进行表面改性后生成的改性sio2进一步提高了复合材料体系中有机聚合物基体与无机纳米粒子间的界面结合力，提高了塑料母粒的抗形变能力，改性纳米sio2的加入对塑料母粒起到既增强又增韧的效果，提高了塑料母粒的抗拉伸性能；所述抗拉伸性强的热塑性塑料母粒的加工工艺，包括如下步骤：步骤s1、将玻璃纤维在350℃下放置65min，烘除表面残留物，得到处理玻璃纤维；步骤s2、将竹粉过100目筛，过筛后的竹粉于195℃下热处理120min，再放入105℃烘箱中，干燥10h至绝干，得到热处理竹粉；热处理后的竹粉吸湿性和表面润湿性降低，有效减少了霉菌生长所需的湿度条件；而且，热处理过程中，能够降低竹粉中的多糖，多糖含量的降低有助于减少霉菌的营养物质，竹粉中木质素的降解也有助于生成改善塑料母粒耐久性的木酚素，从而改善塑料母粒的防霉性能；步骤s3、将高密度聚乙烯树脂、聚丙烯树脂和聚醚醚酮分别放入100℃的烘箱中干燥6-7h；步骤s4、将干燥后的高密度聚乙烯树脂、聚丙烯树脂和润滑剂放入高速混合机中，再依次加入热处理竹粉、改性纳米硫酸钙晶须、改性纳米sio2混合，升温至135℃后继续混合10min；步骤s5、再向上述混合物内加入干燥后的聚醚醚酮、处理玻璃纤维和流平剂，升高温度至145℃，混合15-20min，再加入阻燃剂和抗氧化剂，继续混合8-10min，制得初混料；步骤s6、将初混料放入转矩流变仪中密炼9-11min，密炼温度180℃、转速60r/min，卸料后粉碎成粒径为2-10mm的颗粒，制得抗拉伸性强的热塑性塑料母粒。实施例1一种抗拉伸性强的热塑性塑料母粒，由如下重量份的原料加工而成：高密度聚乙烯树脂35份、聚丙烯树脂12份、聚醚醚酮10份、改性纳米硫酸钙晶须18份、改性纳米二氧化硅16份、竹粉10份、玻璃纤维6份、阻燃剂1份、抗氧化剂1份、流平剂0.5份、润滑剂0.5份；所述抗拉伸性强的热塑性塑料母粒由如下步骤加工而成：步骤s1、将玻璃纤维在350℃下放置65min，烘除表面残留物，得到处理玻璃纤维；步骤s2、将竹粉过100目筛，过筛后的竹粉于195℃下热处理120min，再放入105℃烘箱中，干燥10h至绝干，得到热处理竹粉；步骤s3、将高密度聚乙烯树脂、聚丙烯树脂和聚醚醚酮分别放入100℃的烘箱中干燥6h；步骤s4、将干燥后的高密度聚乙烯树脂、聚丙烯树脂和润滑剂放入高速混合机中，再依次加入热处理竹粉、改性纳米硫酸钙晶须、改性纳米sio2混合，升温至135℃后继续混合10min；步骤s5、再向上述混合物内加入干燥后的聚醚醚酮、处理玻璃纤维和流平剂，升高温度至145℃，混合15min，再加入阻燃剂和抗氧化剂，继续混合8min，制得初混料；步骤s6、将初混料放入转矩流变仪中密炼9min，密炼温度180℃、转速60r/min，卸料后粉碎成粒径为2-10mm的颗粒，制得抗拉伸性强的热塑性塑料母粒。实施例2一种抗拉伸性强的热塑性塑料母粒，由如下重量份的原料加工而成：高密度聚乙烯树脂38份、聚丙烯树脂13份、聚醚醚酮11份、改性纳米硫酸钙晶须20份、改性纳米二氧化硅18份、竹粉11份、玻璃纤维7.5份、阻燃剂1.5份、抗氧化剂1.2份、流平剂0.7份、润滑剂0.8份；所述抗拉伸性强的热塑性塑料母粒由如下步骤加工而成：步骤s1、将玻璃纤维在350℃下放置65min，烘除表面残留物，得到处理玻璃纤维；步骤s2、将竹粉过100目筛，过筛后的竹粉于195℃下热处理120min，再放入105℃烘箱中，干燥10h至绝干，得到热处理竹粉；步骤s3、将高密度聚乙烯树脂、聚丙烯树脂和聚醚醚酮分别放入100℃的烘箱中干燥6.5h；步骤s4、将干燥后的高密度聚乙烯树脂、聚丙烯树脂和润滑剂放入高速混合机中，再依次加入热处理竹粉、改性纳米硫酸钙晶须、改性纳米sio2混合，升温至135℃后继续混合10min；步骤s5、再向上述混合物内加入干燥后的聚醚醚酮、处理玻璃纤维和流平剂，升高温度至145℃，混合18min，再加入阻燃剂和抗氧化剂，继续混合9min，制得初混料；步骤s6、将初混料放入转矩流变仪中密炼10min，密炼温度180℃、转速60r/min，卸料后粉碎成粒径为2-10mm的颗粒，制得抗拉伸性强的热塑性塑料母粒。实施例3一种抗拉伸性强的热塑性塑料母粒，由如下重量份的原料加工而成：高密度聚乙烯树脂40份、聚丙烯树脂14份、聚醚醚酮12份、改性纳米硫酸钙晶须22份、改性纳米二氧化硅20份、竹粉12份、玻璃纤维9份、阻燃剂2份、抗氧化剂1.5份、流平剂1份、润滑剂1份；所述抗拉伸性强的热塑性塑料母粒由如下步骤加工而成：步骤s1、将玻璃纤维在350℃下放置65min，烘除表面残留物，得到处理玻璃纤维；步骤s2、将竹粉过100目筛，过筛后的竹粉于195℃下热处理120min，再放入105℃烘箱中，干燥10h至绝干，得到热处理竹粉；步骤s3、将高密度聚乙烯树脂、聚丙烯树脂和聚醚醚酮分别放入100℃的烘箱中干燥7h；步骤s4、将干燥后的高密度聚乙烯树脂、聚丙烯树脂和润滑剂放入高速混合机中，再依次加入热处理竹粉、改性纳米硫酸钙晶须、改性纳米sio2混合，升温至135℃后继续混合10min；步骤s5、再向上述混合物内加入干燥后的聚醚醚酮、处理玻璃纤维和流平剂，升高温度至145℃，混合20min，再加入阻燃剂和抗氧化剂，继续混合10min，制得初混料；步骤s6、将初混料放入转矩流变仪中密炼11min，密炼温度180℃、转速60r/min，卸料后粉碎成粒径为2-10mm的颗粒，制得抗拉伸性强的热塑性塑料母粒。对实施例1-3制备得到的塑料母粒，进行力学性能测试：将实施例1-3制备得到的塑料母粒以及纯的高密度聚乙烯树脂塑料母粒平铺在模具中，放入热压机成型，预压温度178℃，预压时间15min，热压温度180℃，热压压力1.5mpa，热压时间10min，冷却至60℃时卸板取样；参照gb/t9341-2008，采用万能力学试验机对复合材料试样进行三点弯曲强度和弯曲模量测试，测试热处理竹粉对试样弯曲性能的影响，试样尺寸为80mm×10mm×3mm，加载速度为10mm/min，跨距为48mm，试验结果为5个平行试样测试结果的算术平均值；采用gotech公司ai-7000m型拉力试验机测试，依据gb/t528-1998(2009)，拉伸速度500mm/min，测试试样的拉伸强度和断裂伸长率，测试结果如下表：实施例1实施例2实施例3参照样弯曲强度/mpa54.655.355.745.2弯曲模量/mpa3900398040003650拉伸强度/mpa48.750.251.438.6断裂伸长率/％480510560400可知，本发明制备得到的塑料母粒的弯曲强度大于54.6mpa、弯曲模量大于3900mpa、拉伸强度大于48.7mpa、断裂伸长率大于480％，均远高于纯的高密度聚乙烯制备的塑料母粒，说明本发明制备得到的塑料母粒抗拉伸性强、力学性能优异。以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属
技术领域：
技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。当前第1页12