一种PPSU耐高温鼠笼及其制备方法与流程

一种ppsu耐高温鼠笼及其制备方法
技术领域
1.本技术涉及动物笼具的领域，更具体地说，它涉及一种ppsu耐高温鼠笼及其制备方法。


背景技术：

2.用于科研的小鼠被称为实验小鼠，实验小鼠是啮齿类的小型哺乳动物，在分类上属于小家鼠。小鼠的基因与人类的同源性很高，具有易维护和处理，繁殖率高等特点，所以小鼠被广泛地人工繁殖并用于基于人类的科学研究中。
3.在小鼠的存放养育过程中，需要用鼠笼来养育小鼠。为了防止不同的小鼠之间相互传播疾病，以及造成实验结果的干扰，通常要采用塑料制成的鼠笼来放置小鼠，塑料鼠笼采用独立的通风系统，不同鼠笼之间保持相互隔离。另外，为了遏制细菌病毒的传播和滋生，需要不定期地对鼠笼进行高温消毒处理，但是塑料鼠笼在高温下存在变形的问题，且受热后的塑料鼠笼强度会变弱，需要进一步改进。


技术实现要素：

4.为了提高鼠笼的耐热性，本技术提供一种ppsu耐高温鼠笼及其制备方法。
5.第一方面，本技术提供的一种ppsu耐高温鼠笼，采用如下的技术方案：一种ppsu耐高温鼠笼包括以下重量份的原料：包括以下重量份的原料：耐热基料90-120份；增强剂 20-30份；填充剂 20-40份；增塑剂 5-10份稳定剂 3-8份；抗氧剂 1-2份；所述耐热基料包括聚亚苯基砜树脂和聚醚砜。
6.通过采用上述技术方案，ppsu是聚亚苯基砜树脂，聚亚苯基砜树脂具有优良的耐热性和耐冲击性能，且聚亚苯基砜树脂具备安全无毒的特点，聚亚苯基砜树脂在400摄氏度以上才会发生热分解，因此聚亚苯基砜树脂作为鼠笼的基料能够赋予鼠笼优异的耐热性能；聚醚砜具有优良的耐热性能、物理机械性能、绝缘性能等优点，在200℃以下机械强度几乎不会发生变化，能够提高鼠笼的机械强度，且聚醚砜和聚亚苯基砜树脂均具有相同的砜基，因此两者具有较高的相容性；增塑剂能够增加耐热基料的塑性，使得耐热基料更加易于加工；稳定剂能够提高鼠笼在制备过程中的稳定性，增强剂能够提高进一步提高的鼠笼的机械强度；填充剂能够提高塑料加工性能，降低成本的物质，抗氧剂能够提升鼠笼的被氧化时间，提高鼠笼的使用寿命。
7.优选的，所述聚亚苯基砜树脂和聚醚砜的重量比为(10-20):(4-9)。
8.优选的，所述聚亚苯基砜树脂和聚醚砜的重量比为(12-16):(5-7)。
9.优选的，所述聚亚苯基砜树脂和聚醚砜的重量比为5:2。
10.优选的，所述增强剂为聚砜酰胺纤维。
11.通过采用上述技术方案，聚砜酰胺纤维与耐热基料有相同的砜基，因此聚砜酰胺纤维与耐热基料的相容性较好，且聚砜酰胺纤维能够提高鼠笼的机械强度，使得鼠笼在取放运输时不易损坏。
12.优选的，所述填充剂选用碳酸钙和疏水性白炭黑中的一种或者两种。
13.通过采用上述技术方案，碳酸钙和疏水性白炭黑均具有疏水性，使得鼠笼在水洗后鼠笼表面不易粘附过多水分，从而易于鼠笼的干燥。
14.优选的，所述稳定剂选用苯基次膦酸钠和硬脂酸钡中的一种或两种。
15.通过采用上述技术方案，苯基次膦酸钠和硬脂酸钡均能够提高树脂制备过程中的光稳定性和热稳定性。
16.优选的，所述抗氧剂选用己基树脂酚和抗氧剂1010。
17.优选的，所述增塑剂选用偏苯三酸三辛酯和对苯二甲酸二辛酯中的一种或两种。
18.第二方面，本技术提供一种ppsu耐高温鼠笼的制备方法，包括以下步骤：取料：将各原料按配比进行量取，对聚亚苯基砜树脂进行烘干，烘干温度为140-170℃；混合：将各原料按配比进行混合熔融，在350-380℃下梯度升温熔融，并进行挤出造粒，得到母粒；成型：将母粒熔融后进行注塑成型，注塑温度为260-280℃，得到鼠笼。
19.通过采用上述技术方案，烘干后的母粒在进行混合熔融时能够降低水分的干扰，采用梯度升温能够使得母粒均匀成型，本技术的方法简单易实施，便于推广使用。
20.综上所述，本技术具有以下有益效果：1、由于本技术采用聚亚苯基砜树脂和聚醚砜作为鼠笼的耐热基料，聚亚苯基砜树脂和聚醚砜均具有较高的耐热性，能够使得鼠笼在高温消毒时不易发生热变形，且在高温下保持较高的机械强度，稳定剂和抗氧剂能够提高鼠笼制备过程中的稳定性。
21.2、本技术中优选采用聚砜酰胺纤维作为增强剂，聚砜酰胺纤维与耐热基料具备相同的砜基，从而有较强的相容性，聚砜酰胺纤维的分子链不易断裂，加入了聚砜酰胺纤维的鼠笼能够拥有更高的韧性。
22.3、本技术的方法简单易实施，通过梯度升温能够使得母粒均匀成型，提高了母粒中个组分的分散均匀度，从而进一步提高了鼠笼的韧性和耐热性。
具体实施方式
23.表1：各原料组分的来源及型号。
24.实施例
25.实施例1取料：称取耐热基料120kg，120kg耐热基料包括24kg聚醚砜和96kg已烘干的聚亚苯基砜树脂，烘干温度为170℃，烘干时间为10min；称取增强剂30kg，30kg增强剂为聚砜酰胺纤维；称取40kg填充剂，40kg填充剂包括20kg碳酸钙和20kg疏水性白炭黑；称取10kg增塑剂，10kg增塑剂包括5kg偏苯三酸三辛酯和5kg对苯二甲酸二辛酯；称取8kg稳定剂，8kg稳定剂包括4kg苯基次膦酸钠和4kg硬脂酸钡；称取2kg抗氧剂，2kg抗氧剂包括1kg己基树脂酚和1kg抗氧剂1010。
26.混合：将称取的原料混合并梯度升温熔融，在350℃下熔融10min，然后在30min的时间中逐渐升温至370℃，升温过程中进行搅拌，升温结束后进行挤出造粒，得到母粒。
27.成型：将母粒熔融并注入到模具内，注塑温度为280℃，冷却后得到鼠笼。
28.实施例2取料：称取耐热基料90kg，90kg耐热基料包括18kg聚醚砜和72kg已烘干的聚亚苯基砜树脂，烘干温度为140℃，烘干时间为10min；称取增强剂20kg，20kg增强剂为聚砜酰胺纤维；称取20kg填充剂，20kg填充剂包括10kg碳酸钙和10kg疏水性白炭黑；称取5kg增塑剂，5kg增塑剂包括2.5kg偏苯三酸三辛酯和2.5kg对苯二甲酸二辛酯；称取3kg稳定剂，3kg稳定剂包括1.5kg苯基次膦酸钠和1.5kg硬脂酸钡；称取1kg抗氧剂，1kg抗氧剂包括0.5kg己基树脂酚和0.5kg抗氧剂1010。
29.混合：将称取的原料混合并梯度升温熔融，在350℃下熔融10min，然后在30min的时间中逐渐升温至370℃，升温过程中进行搅拌，升温结束后进行挤出造粒，得到母粒。
30.成型：将母粒熔融并注入到模具内，注塑温度为260℃，冷却后得到鼠笼。
31.实施例3取料：称取耐热基料100kg，100kg耐热基料包括20kg聚醚砜和80kg已烘干的聚亚苯基砜树脂，烘干温度为150℃，烘干时间为10min；称取增强剂25kg，25kg增强剂为聚砜酰胺纤维；称取30kg填充剂，30kg填充剂包括15kg碳酸钙和15kg疏水性白炭黑；称取8kg增塑剂，8kg增塑剂包括4kg偏苯三酸三辛酯和4kg对苯二甲酸二辛酯；称取6kg稳定剂，6kg稳定剂包括3kg苯基次膦酸钠和3kg硬脂酸钡；称取1.6kg抗氧剂，1.6kg抗氧剂包括0.8kg己基树脂酚和0.8kg抗氧剂1010。
32.混合：将称取的原料混合并梯度升温熔融，在350℃下熔融10min，然后在30min的时间中逐渐升温至370℃，升温过程中进行搅拌，升温结束后进行挤出造粒，得到母粒。
33.成型：将母粒熔融并注入到模具内，注塑温度为270℃，冷却后得到鼠笼。
34.实施例4-实施例8实施例4-实施例8的区别在于聚醚砜和聚亚苯基砜树脂的重量比不同。
35.表2：实施例4-实施例8中的聚醚砜和聚亚苯基砜树脂的重量。
36.实施例9实施例9与实施例3的区别仅在于，实施例9中的聚砜酰胺纤维的使用量为20kg。
37.实施例10实施例10与实施例3的区别仅在于，实施例10中的聚砜酰胺纤维的使用量为30kg。
38.实施例11-实施例14实施例11-实施例14与实施例3的区别在于碳酸钙和疏水性白炭黑的比例不同。
39.表3：实施例11-实施例14中碳酸钙和疏水性白炭黑的重量。
40.实施例15-18实施例15-实施例18与实施例3的区别在于偏苯三酸三辛酯和对苯二甲酸二辛酯的比例不同。
41.表4：实施例15-实施例18中偏苯三酸三辛酯和对苯二甲酸二辛酯的重量。
42.实施例19-实施例22实施例19-实施例22与实施例3的区别在于苯基次膦酸钠和硬脂酸钡的比例不同。
43.表5：实施例19-实施例22中苯基次膦酸钠和硬脂酸钡的重量。
44.对比例对比例1对比例1与实施例3的区别仅在于，对比例1未添加增强剂。
45.对比例2
对比例2与实施例3的区别仅在于，对比例2未添加填充剂。
46.对比例3对比例3与实施例3的区别仅在于，对比例3未添加增塑剂。
47.对比例4对比例4与实施例3的区别仅在于，对比例4未添加稳定剂。
48.对比例5对比例5与实施例3的区别仅在于，对比例5未添加抗氧剂。
49.性能检测试验检测方法/试验方法将各实施例和各对比例中制备的鼠笼分别放置在150℃、180℃和200℃的温度下30min，然后参照gb/t9341-2000《塑料弯曲性能试验方法》测试各实施例和各对比例中鼠笼的弯曲强度，参照gb/t1040.2-2006《塑料拉伸性能的测定》测试各实施例和各对比例中鼠笼的拉伸强度。
50.结果及结果分析表6：各实施例和各对比例实验数据。
51.结果分析结合实施例1-8和表6，聚亚苯基砜树脂安全无毒，在高温下不易分解且具有较好地韧性，具有优良的耐热性和耐冲击性能，聚醚砜具有优良的耐热性能、物理机械性能、绝缘性能等优点，且聚醚砜和聚亚苯基砜树脂均具有相同的砜基，因此两者具有较高的相容性。在以聚醚砜和聚亚苯基砜树脂作为耐热基料制备的鼠笼在180℃和200℃时依旧能够保持优异的弯曲强度和拉伸强度，因此在高温下具有较好地机械强度，并具有较好地韧性，满
足在高温消毒下的使用需求。另外通过实施例1-8对不同比例的聚醚砜和聚亚苯基砜树脂进行试验，当聚亚苯基砜树脂和聚醚砜的重量比为5:2时，能够得到较佳耐热性能的鼠笼。
52.结合实施例3和实施例9-10和对比例1以及表6，增加剂聚砜酰胺纤维的添加能够明显增强鼠笼的弯曲强度和拉伸强度，聚砜酰胺纤维与耐热基料中的聚醚砜和聚亚苯基砜树脂具有相同的基团，相容性和连接性较强，且聚砜酰胺纤维具有较强的拉伸强度，添加到鼠笼中能够增强鼠笼的弯曲强度和拉伸强度，进一步提高了鼠笼的耐热性能。
53.结合实施例3和实施例11-14和对比例2以及表6，填充剂的添加能够略微增强鼠笼的耐热性，碳酸钙和疏水性白炭黑均具有疏水性，使得鼠笼在水洗和蒸汽消毒后鼠笼表面不易粘附过多水分，易于鼠笼的干燥。
54.结合实施例3和实施例15-18和对比例3以及表6，增塑剂的添加能够增强鼠笼成型过程中的稳定性和塑性，从而能够提高鼠笼的弯曲强度和拉伸强度，对苯二甲酸二辛酯的聚亚苯基砜树脂和聚醚砜的增塑效果要略微优于偏苯三酸三辛酯对聚亚苯基砜树脂和聚醚砜的增塑效果。
55.结合实施例3和实施例19-22和对比例4以及表6，稳定剂的添加能够增强鼠笼在高温下的稳定性，苯基次膦酸钠对鼠笼的稳定效果要略微优于硬脂酸钡的效果。
56.结合实施例3和对比例5以及表6，抗氧剂的添加能够增强鼠笼在生产和使用过程中的稳定性，降低鼠笼被空气氧化的程度，从而提高了鼠笼的韧性和强度。
57.本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。