一种新型环保塑胶材料的制作方法

文档序号:11933377阅读:194来源:国知局
本发明属于塑胶材料制备技术及环保领域,具体涉及一种新型环保塑胶材料。
背景技术
:传统的塑料多为绝热材料,随着电路板大规模集成化和微封装技术的迅猛发展,电子元器件体积不断缩小,组装密度越来越高,而功率在不断增大,随之发热量也增大。因此,散热成为电子工业中一个重要问题。具有优良导热性能的金属、陶瓷及碳材料,由于电绝缘性、加工成型性能较差和成本较高等问题,难以适应现在技术发展的需要。典型的导热塑料热传导率范围为1-20w/m·k,某些品级可以达到100w/m·k。这一数值大约是传统塑料的5-100倍,一般塑料的热传导率只有0.2w/m·k,一些铸铝合金的热传导率为50-100w/m·k。与传统导热材料相比,尼龙具有良好的拉伸强度和耐挠曲性能,但抗冲击性能较差,而且塑料具有易燃的特点。导热塑料把塑料成型的简易性和优异的导热性结合在一起,可以为研发人员提供更大的设计自由度,而且制件的重量小。然而导热塑料很难同时具有导热性能高、绝缘,和优异的力学性能,难以满足实际使用的需要,并且塑料易燃,易造成安全隐患。中国专利申请号:201210260475.5介绍一种导热尼龙复合材料及其制备方法,其中添加的材料是尼龙、高导热纤维、高导热填料和助剂,所谓的高导热填料是碳纤维、碳化硅,都是昂贵材料,在实际中很难应用。中国专利申请号:201110377637.9介绍一种阻燃导热尼龙66复合材料及其制备方法,其中添加的材料是尼龙66、纤维、金属氮化物、助剂、复合阻燃剂等,其制备的导热材料阻燃性能一般,而且因为加了石墨粉之类导电的物质容易导电,并且力学性能下降较多。中国专利申请号:201110311516.4介绍一种高导热尼龙66复合材料及其制备方法,其中添加的材料是尼龙66、导热填料、偶联剂、抗氧剂等,其叙述的方法对改善导热填料团聚和分散性效果并不理想。技术实现要素:本发明要解决的技术问题是提供一种新型环保塑胶材料,以解决现有塑胶材料阻燃性及其他力学性能差,制备成本高等问题。本发明的新型环保塑胶材料阻燃效果好,抗冲击能力强,韧性强,是一种性能优的新型环保塑胶材料,制备成本低,可推广应用,有显著的经济和社会效益。为了解决以上技术问题,本发明采用以下技术方案:一种新型环保塑胶材料,以重量份为单位,包括以下原料:尼龙45-110份、顺己烯二酸酐-苯丁烯共聚物40-70份、2-羟基-4-辛氧基二苯己酮32-58份、丁烯基双硬脂酰胺25-38份、聚间苯二甲酸丁二醇酯18-30份、聚醚丙三醇12-25份、溴化石蜡10-20份、蓖麻油10-15份、AR玻璃纤维8-14份、羧乙基纤维素6-12份、填充剂15-25份、加成剂8-12份、阻燃剂4-6份、消烟剂3-5份、紫外线吸收剂1-3份;所述加成剂以重量份为单位,包括以下原料:发生剂0.6-1份、偶联剂1.2-1.6份、相容剂0.8-1.2份、抗氧化剂0.6-1份、调节剂0.6-1.2份、强化剂0.6-1份、聚凝剂1.2-1.6份、增塑剂1.2-1.8份、稳定剂0.6-0.8份、终止剂0.6-0.8份;所述发生剂为气溶胶发生剂;所述相容剂为马来酸酐接枝相容剂;所述调节剂为丙烯酸酯类加工助剂;所述强化剂以重量份为单位,包括以下原料:苯乙烯0.16-0.24份、丁基丙烯酸甲酯0.16-0.24份、醋酸丁烯酯0.12-0.2份、环烷酸钴0.08-0.16份、溴化锌0.08-0.16份;所述聚凝剂为聚合氯化铝;所述增塑剂为己二酸二辛酯;所述稳定剂为肪酸类热稳定剂;所述阻燃剂以重量份为单位,包括以下原料:三氧化二锑0.8-1.2份、六溴环十二烷0.4-0.8份、单羟基丙烯酸酯0.4-0.8份、氧化钼0.8-1份、丙烯酸甲酯0.4-0.6份、丁醇0.4-0.6份、膨润土0.8-1份;所述消烟剂以重量份为单位,包括以下原料:二月桂酸二丁基锡1-1.6份、氢氧化锆1-1.6份、滑石粉0.5-1份、氧化铝0.5-0.8份;所述新型环保塑胶材料的制备方法,包括以下步骤:S1:制备加成剂,所述加成剂的制备方法,包括以下步骤:S11:将发生剂、偶联剂、相容剂、抗氧化剂混合升温至120-135℃,在转速为200-300r/min下反应40-60min,制得物料A;S12:向步骤S11制得的物料A中加入调节剂、强化剂、聚凝剂混合后升温至150-160℃,在转速为300-400r/min下反应150-180min,制得物料B;S13:向步骤S12制得的物料B中加入增塑剂、稳定剂、终止剂混合后降温至110-120℃,在转速为200-300r/min下反应60-90min,制得加成剂;S2:将步骤S1制得的加成剂、尼龙、顺己烯二酸酐-苯丁烯共聚物、2-羟基-4-辛氧基二苯己酮、丁烯基双硬脂酰胺、聚间苯二甲酸丁二醇酯、聚醚丙三醇、填充剂加入混合机中,在3000-5000r/min下搅拌捏合成6-10min,制得捏合物;S3:将步骤S2制得的捏合物、溴化石蜡、蓖麻油、AR玻璃纤维、羧乙基纤维素、阻燃剂、消烟剂、紫外线吸收剂加入双螺杆挤出机中,在温度为250-265℃,转速为400-500r/min的条件下熔融混合均匀后挤出,通过水槽拉条并在切粒机中造粒,制得新型环保塑胶材料。进一步地,所述填充剂为纳米碳酸钙。进一步地,所述偶联剂为环氧硅烷类偶联剂。进一步地,所述抗氧化剂为抗氧剂1010。进一步地,所述终止剂为苯丙烯。进一步地,所述紫外线吸收剂为邻羟基苯甲酸苯酯。进一步地,步骤S3中所述粒径为0.1-1cm。本发明具有以下有益效果:(1)本发明的新型环保塑胶材料具有高阻燃性能和抑烟效果,在高温下不会释放有毒有害物质,避免对人体的二次伤害;(2)本发明的新型环保塑胶材料阻燃效果好,抗冲击能力强,韧性强,既获得了优良的阻燃性能又保持了新型环保塑胶材料较好的力学性能,是一种性能优的新型环保塑胶材料,制备成本低,可推广应用,有显著的经济和社会效益。(3)本发明的新型环保塑胶材料可广泛应用于电子工业等行业,阻燃效果好,无法燃烧及形成火焰,性能稳定可靠。【具体实施方式】为便于更好地理解本发明,通过以下实施例加以说明,这些实施例属于本发明的保护范围,但不限制本发明的保护范围。在实施例中,所述新型环保塑胶材料,以重量份为单位,包括以下原料:尼龙45-110份、顺己烯二酸酐-苯丁烯共聚物40-70份、2-羟基-4-辛氧基二苯己酮32-58份、丁烯基双硬脂酰胺25-38份、聚间苯二甲酸丁二醇酯18-30份、聚醚丙三醇12-25份、溴化石蜡10-20份、蓖麻油10-15份、AR玻璃纤维8-14份、羧乙基纤维素6-12份、填充剂15-25份、加成剂8-12份、阻燃剂4-6份、消烟剂3-5份、紫外线吸收剂1-3份;所述填充剂为纳米碳酸钙;所述加成剂以重量份为单位,包括以下原料:发生剂0.6-1份、偶联剂1.2-1.6份、相容剂0.8-1.2份、抗氧化剂0.6-1份、调节剂0.6-1.2份、强化剂0.6-1份、聚凝剂1.2-1.6份、增塑剂1.2-1.8份、稳定剂0.6-0.8份、终止剂0.6-0.8份;所述发生剂为气溶胶发生剂;所述偶联剂为环氧硅烷类偶联剂;所述相容剂为马来酸酐接枝相容剂;所述抗氧化剂为抗氧剂1010;所述调节剂为丙烯酸酯类加工助剂;所述强化剂以重量份为单位,包括以下原料:苯乙烯0.16-0.24份、丁基丙烯酸甲酯0.16-0.24份、醋酸丁烯酯0.12-0.2份、环烷酸钴0.08-0.16份、溴化锌0.08-0.16份;所述聚凝剂为聚合氯化铝;所述增塑剂为己二酸二辛酯;所述稳定剂为肪酸类热稳定剂;所述终止剂为苯丙烯;所述阻燃剂以重量份为单位,包括以下原料:三氧化二锑0.8-1.2份、六溴环十二烷0.4-0.8份、单羟基丙烯酸酯0.4-0.8份、氧化钼0.8-1份、丙烯酸甲酯0.4-0.6份、丁醇0.4-0.6份、膨润土0.8-1份;所述消烟剂以重量份为单位,包括以下原料:二月桂酸二丁基锡1-1.6份、氢氧化锆1-1.6份、滑石粉0.5-1份、氧化铝0.5-0.8份;所述紫外线吸收剂为邻羟基苯甲酸苯酯;所述新型环保塑胶材料的制备方法,包括以下步骤:S1:制备加成剂,所述加成剂的制备方法,包括以下步骤:S11:将发生剂、偶联剂、相容剂、抗氧化剂混合升温至120-135℃,在转速为200-300r/min下反应40-60min,制得物料A;S12:向步骤S11制得的物料A中加入调节剂、强化剂、聚凝剂混合后升温至150-160℃,在转速为300-400r/min下反应150-180min,制得物料B;S13:向步骤S12制得的物料B中加入增塑剂、稳定剂、终止剂混合后降温至110-120℃,在转速为200-300r/min下反应60-90min,制得加成剂;S2:将步骤S1制得的加成剂、尼龙、顺己烯二酸酐-苯丁烯共聚物、2-羟基-4-辛氧基二苯己酮、丁烯基双硬脂酰胺、聚间苯二甲酸丁二醇酯、聚醚丙三醇、填充剂加入混合机中,在3000-5000r/min下搅拌捏合成6-10min,制得捏合物;S3:将步骤S2制得的捏合物、溴化石蜡、蓖麻油、AR玻璃纤维、羧乙基纤维素、阻燃剂、消烟剂、紫外线吸收剂加入双螺杆挤出机中,在温度为250-265℃,转速为400-500r/min的条件下熔融混合均匀后挤出,通过水槽拉条并在切粒机中造成粒径为0.1-1cm颗粒,制得新型环保塑胶材料。下面通过更具体实施例对本发明进行说明。实施例1一种新型环保塑胶材料,以重量份为单位,包括以下原料:尼龙80份、顺己烯二酸酐-苯丁烯共聚物65份、2-羟基-4-辛氧基二苯己酮45份、丁烯基双硬脂酰胺32份、聚间苯二甲酸丁二醇酯24份、聚醚丙三醇18份、溴化石蜡15份、蓖麻油12份、AR玻璃纤维12份、羧乙基纤维素9份、填充剂20份、加成剂10份、阻燃剂5份、消烟剂4份、紫外线吸收剂2份;所述填充剂为纳米碳酸钙;所述加成剂以重量份为单位,包括以下原料:发生剂0.8份、偶联剂1.4份、相容剂1份、抗氧化剂0.8份、调节剂0.9份、强化剂0.8份、聚凝剂1.4份、增塑剂1.5份、稳定剂0.7份、终止剂0.7份;所述发生剂为气溶胶发生剂;所述偶联剂为环氧硅烷类偶联剂;所述相容剂为马来酸酐接枝相容剂;所述抗氧化剂为抗氧剂1010;所述调节剂为丙烯酸酯类加工助剂;所述强化剂以重量份为单位,包括以下原料:苯乙烯0.2份、丁基丙烯酸甲酯0.2份、醋酸丁烯酯0.14份、环烷酸钴0.12份、溴化锌0.12份;所述聚凝剂为聚合氯化铝;所述增塑剂为己二酸二辛酯;所述稳定剂为肪酸类热稳定剂;所述终止剂为苯丙烯;所述阻燃剂以重量份为单位,包括以下原料:三氧化二锑1份、六溴环十二烷0.6份、单羟基丙烯酸酯0.6份、氧化钼0.9份、丙烯酸甲酯0.5份、丁醇0.5份、膨润土0.9份;所述消烟剂以重量份为单位,包括以下原料:二月桂酸二丁基锡1.3份、氢氧化锆1.3份、滑石粉0.8份、氧化铝0.6份;所述紫外线吸收剂为邻羟基苯甲酸苯酯;所述新型环保塑胶材料的制备方法,包括以下步骤:S1:制备加成剂,所述加成剂的制备方法,包括以下步骤:S11:将发生剂、偶联剂、相容剂、抗氧化剂混合升温至130℃,在转速为300r/min下反应50min,制得物料A;S12:向步骤S11制得的物料A中加入调节剂、强化剂、聚凝剂混合后升温至155℃,在转速为400r/min下反应170min,制得物料B;S13:向步骤S12制得的物料B中加入增塑剂、稳定剂、终止剂混合后降温至115℃,在转速为300r/min下反应75min,制得加成剂;S2:将步骤S1制得的加成剂、尼龙、顺己烯二酸酐-苯丁烯共聚物、2-羟基-4-辛氧基二苯己酮、丁烯基双硬脂酰胺、聚间苯二甲酸丁二醇酯、聚醚丙三醇、填充剂加入混合机中,在4000r/min下搅拌捏合成8min,制得捏合物;S3:将步骤S2制得的捏合物、溴化石蜡、蓖麻油、AR玻璃纤维、羧乙基纤维素、阻燃剂、消烟剂、紫外线吸收剂加入双螺杆挤出机中,在温度为260℃,转速为500r/min的条件下熔融混合均匀后挤出,通过水槽拉条并在切粒机中造成粒径为0.5cm颗粒,制得新型环保塑胶材料。实施例2一种新型环保塑胶材料,以重量份为单位,包括以下原料:尼龙45份、顺己烯二酸酐-苯丁烯共聚物40份、2-羟基-4-辛氧基二苯己酮32份、丁烯基双硬脂酰胺25份、聚间苯二甲酸丁二醇酯18份、聚醚丙三醇12份、溴化石蜡10份、蓖麻油10份、AR玻璃纤维8份、羧乙基纤维素6份、填充剂15份、加成剂8份、阻燃剂4份、消烟剂3份、紫外线吸收剂1份;所述填充剂为纳米碳酸钙;所述加成剂以重量份为单位,包括以下原料:发生剂0.6份、偶联剂1.2份、相容剂0.8份、抗氧化剂0.6份、调节剂0.6份、强化剂0.6份、聚凝剂1.2份、增塑剂1.2份、稳定剂0.6份、终止剂0.6份;所述发生剂为气溶胶发生剂;所述偶联剂为环氧硅烷类偶联剂;所述相容剂为马来酸酐接枝相容剂;所述抗氧化剂为抗氧剂1010;所述调节剂为丙烯酸酯类加工助剂;所述强化剂以重量份为单位,包括以下原料:苯乙烯0.16份、丁基丙烯酸甲酯0.16份、醋酸丁烯酯0.12份、环烷酸钴0.08份、溴化锌0.08份;所述聚凝剂为聚合氯化铝;所述增塑剂为己二酸二辛酯;所述稳定剂为肪酸类热稳定剂;所述终止剂为苯丙烯;所述阻燃剂以重量份为单位,包括以下原料:三氧化二锑0.8份、六溴环十二烷0.4份、单羟基丙烯酸酯0.4份、氧化钼0.8份、丙烯酸甲酯0.4份、丁醇0.4份、膨润土0.8份;所述消烟剂以重量份为单位,包括以下原料:二月桂酸二丁基锡1份、氢氧化锆1份、滑石粉0.5份、氧化铝0.5份;所述紫外线吸收剂为邻羟基苯甲酸苯酯;所述新型环保塑胶材料的制备方法,包括以下步骤:S1:制备加成剂,所述加成剂的制备方法,包括以下步骤:S11:将发生剂、偶联剂、相容剂、抗氧化剂混合升温至120℃,在转速为200r/min下反应60min,制得物料A;S12:向步骤S11制得的物料A中加入调节剂、强化剂、聚凝剂混合后升温至150℃,在转速为300r/min下反应150min,制得物料B;S13:向步骤S12制得的物料B中加入增塑剂、稳定剂、终止剂混合后降温至110℃,在转速为200r/min下反应90min,制得加成剂;S2:将步骤S1制得的加成剂、尼龙、顺己烯二酸酐-苯丁烯共聚物、2-羟基-4-辛氧基二苯己酮、丁烯基双硬脂酰胺、聚间苯二甲酸丁二醇酯、聚醚丙三醇、填充剂加入混合机中,在3000r/min下搅拌捏合成10min,制得捏合物;S3:将步骤S2制得的捏合物、溴化石蜡、蓖麻油、AR玻璃纤维、羧乙基纤维素、阻燃剂、消烟剂、紫外线吸收剂加入双螺杆挤出机中,在温度为250℃,转速为400r/min的条件下熔融混合均匀后挤出,通过水槽拉条并在切粒机中造成粒径为0.1cm颗粒,制得新型环保塑胶材料。实施例3一种新型环保塑胶材料,以重量份为单位,包括以下原料:尼龙110份、顺己烯二酸酐-苯丁烯共聚物70份、2-羟基-4-辛氧基二苯己酮58份、丁烯基双硬脂酰胺38份、聚间苯二甲酸丁二醇酯30份、聚醚丙三醇25份、溴化石蜡20份、蓖麻油15份、AR玻璃纤维14份、羧乙基纤维素12份、填充剂25份、加成剂12份、阻燃剂6份、消烟剂5份、紫外线吸收剂3份;所述填充剂为纳米碳酸钙;所述加成剂以重量份为单位,包括以下原料:发生剂1份、偶联剂1.6份、相容剂1.2份、抗氧化剂1份、调节剂1.2份、强化剂1份、聚凝剂1.6份、增塑剂1.8份、稳定剂0.8份、终止剂0.8份;所述发生剂为气溶胶发生剂;所述偶联剂为环氧硅烷类偶联剂;所述相容剂为马来酸酐接枝相容剂;所述抗氧化剂为抗氧剂1010;所述调节剂为丙烯酸酯类加工助剂;所述强化剂以重量份为单位,包括以下原料:苯乙烯0.24份、丁基丙烯酸甲酯0.24份、醋酸丁烯酯0.2份、环烷酸钴0.16份、溴化锌0.16份;所述聚凝剂为聚合氯化铝;所述增塑剂为己二酸二辛酯;所述稳定剂为肪酸类热稳定剂;所述终止剂为苯丙烯;所述阻燃剂以重量份为单位,包括以下原料:三氧化二锑1.2份、六溴环十二烷0.8份、单羟基丙烯酸酯0.8份、氧化钼1份、丙烯酸甲酯0.6份、丁醇0.6份、膨润土1份;所述消烟剂以重量份为单位,包括以下原料:二月桂酸二丁基锡1.6份、氢氧化锆1.6份、滑石粉1份、氧化铝0.8份;所述紫外线吸收剂为邻羟基苯甲酸苯酯;所述新型环保塑胶材料的制备方法,包括以下步骤:S1:制备加成剂,所述加成剂的制备方法,包括以下步骤:S11:将发生剂、偶联剂、相容剂、抗氧化剂混合升温至135℃,在转速为300r/min下反应40min,制得物料A;S12:向步骤S11制得的物料A中加入调节剂、强化剂、聚凝剂混合后升温至160℃,在转速为400r/min下反应150min,制得物料B;S13:向步骤S12制得的物料B中加入增塑剂、稳定剂、终止剂混合后降温至120℃,在转速为300r/min下反应60min,制得加成剂;S2:将步骤S1制得的加成剂、尼龙、顺己烯二酸酐-苯丁烯共聚物、2-羟基-4-辛氧基二苯己酮、丁烯基双硬脂酰胺、聚间苯二甲酸丁二醇酯、聚醚丙三醇、填充剂加入混合机中,在5000r/min下搅拌捏合成6min,制得捏合物;S3:将步骤S2制得的捏合物、溴化石蜡、蓖麻油、AR玻璃纤维、羧乙基纤维素、阻燃剂、消烟剂、紫外线吸收剂加入双螺杆挤出机中,在温度为265℃,转速为500r/min的条件下熔融混合均匀后挤出,通过水槽拉条并在切粒机中造成粒径为1cm颗粒,制得新型环保塑胶材料。本实施例1-3制备的新型环保塑胶材料经检测,其性能如下表所示:实施例防火等级拉伸强度(MPa)导热系数(w/m·k)弯曲强度(MPa)热变形温度(℃)冲击强度(J/cm2)1V-1207.651.33214.67256.610.542V-1205.311.28213.08254.650.513V-1208.521.35216.34257.320.55由上表可知,本发明的胶材料阻燃效果好,抗冲击能力强,韧性强,既获得了优良的阻燃性能又保持了新型环保塑胶材料较好的力学性能,是一种性能优的新型环保塑胶材料,可推广应用,有显著的经济和社会效益。以上内容不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明,对于本发明所属
技术领域
的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。当前第1页1 2 3 
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