本发明涉及一种新材料,更具体的说,涉及一种高分子聚合增强塑料及其制备方法。
背景技术:
随着科学技术发展,人们在传统材料的基础上,根据现代科技的研究成果,开发出新材料。新材料按组分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料、先进复合材料四大类。按材料性能分为结构材料和功能材料。结构材料主要是利用材料的力学和理化性能,以满足高强度、高刚度、高硬度、耐高温、耐磨、耐蚀、抗辐照等性能要求;功能材料主要是利用材料具有的电、磁、声、光热等效应, 以实现某种功能,如半导体材料、磁性材料、光敏材料、热敏材料、隐身材料和制造原子弹、氢弹的核材料等。新材料在国防建设上作用重大。例如,超纯硅、砷化镓研制成功,导致大规模和超大规模集成电路的诞生,使计算机运算速度从每秒几十万次提高到现在的每秒百亿次以上;航空发动机材料的工作温度每提高100℃,推力可增大24%;隐身材料能吸收电磁波或降低武器装备的红外辐射,使敌方探测系统难以发现等等。
橡胶材料:从橡胶树、橡胶草等植物取得的胶乳,加工后制成的具有弹性、绝缘性、不透水又不透空气的材料。属于高分子化合物。橡胶制品广泛应用在工业和生活各方面。现代橡胶材料的发展使得广泛的具有不同强度和耐化学品性能的弹性体制品的制造成为可能。随着合成胶乳材料的发展,不同的弹性材料和聚合材料已经适用于制造多种制品。合成的橡胶材料化合物的一种有用的种类包括丁腈橡胶类,其广泛用来制造制品例如手套和耐油密封条。
用于汽车和建筑领域中的许多密封材料包括乙烯-丙烯共聚物橡胶(EPR)和乙烯-丙烯-二烯共聚物橡胶(EPDM),它在耐热性、耐候性、加工性和成本上都显得很优异。EPR和EPDM已经很广泛地应用,尤其作为汽车门、箱子和窗户密封所必不可缺少的原料。随着在汽车领域中工作性能越来越高和使用寿命变得越来越长,对于这些密封材料需要更高性能。然而,很难由普通技术完全满足所有必需工作性能。但是没有获得这样一种EPDM,利用它能够获得在密封性能以及辊压加工性能、外形保持性、机械强度性能、耐热性、耐冷性能和耐压缩永久变形性能上表现优异的橡胶制品。
因此,非常需求强度高、耐腐蚀和耐磨损的的塑料制品,用来替代现有的普通塑料,促进工业的发展。
技术实现要素:
有鉴于此,本发明目的是提供一种强度高、耐腐蚀和耐磨损的高分子聚合增强塑料。
为了解决上述技术问题,本发明的技术方案是:一种高分子聚合增强塑料,由以下重量份的材料制成,包括聚氯乙烯树脂90-120份、酚醛树脂80-100份、环氧树脂80-100份、木粉60-80份、玻璃纤维20-36份、硅藻土16-28份、石棉纤维15-25份、焦油石粉10-20份、纤维碎布11-19份、三氧化二锑8-14份、石墨16-20份、邻苯二甲酸二辛酯30-40份、硬质酸盐7-9份和有机锡7-9份。
进一步的,所述高分子聚合增强塑料由以下重量份的材料制成,包括聚氯乙烯树脂120份、酚醛树脂80份、环氧树脂80份、木粉60份、玻璃纤维20份、硅藻土16份、石棉纤维15份、焦油石粉10份、纤维碎布11份、三氧化二锑8份、石墨16份、邻苯二甲酸二辛酯30份、硬质酸盐7份和有机锡7份。
进一步的,所述高分子聚合增强塑料由以下重量份的材料制成,包括聚氯乙烯树脂90份、酚醛树脂100份、环氧树脂100份、木粉80份、玻璃纤维36份、硅藻土28份、石棉纤维25份、焦油石粉20份、纤维碎布19份、三氧化二锑14份、石墨20份、邻苯二甲酸二辛酯40份、硬质酸盐9份和有机锡9份。
进一步的,所述高分子聚合增强塑料由以下重量份的材料制成,包括聚氯乙烯树脂105份、酚醛树脂90份、环氧树脂90份、木粉70份、玻璃纤维28份、硅藻土22份、石棉纤维20份、焦油石粉15份、纤维碎布15份、三氧化二锑11份、石墨18份、邻苯二甲酸二辛酯35份、硬质酸盐8份和有机锡8份。
本发明要解决的另一技术问题为提供一种高分子聚合增强塑料的制备方法,包括以下步骤:
1)取聚氯乙烯树脂90-120份、酚醛树脂80-100份和环氧树脂80-100份放入熔炉内,并加热至320-400℃,使得聚氯乙烯树脂、酚醛树脂和环氧树脂在高温下迅速熔化,制得混合胶液,备用;
2)取邻苯二甲酸二辛酯30-40份和硬质酸盐7-9份和有机锡7-9份添加到步骤1)制得的混合胶液内,加热至150℃,并保持温度1-2小时,使得混合胶液与邻苯二甲酸二辛酯和硬质酸盐混合反应,促进胶液的集合反应,备用;
3)取木粉60-80份、玻璃纤维20-36份、硅藻土16-28份、石棉纤维15-25份、焦油石粉10-20份、三氧化二锑8-14份和石墨16-20份通过搅拌机在50rpm的转速下缓慢搅拌,使得木粉、玻璃纤维、硅藻土、石棉纤维、焦油石粉、三氧化二锑和石墨混合均匀,制得混合填料,备用;
4)将步骤3)搅拌均匀的混合粉末放入搅拌桶内,按重量比2:3的比例添加水,然后通过搅拌机以70rpm的转速将混合填料与水混合,制得浆液,备用;
5)将步骤4)制得的浆液与步骤2)制得反应后的胶液混合,并在高速搅拌机以每分钟80转的转速将浆液和混合胶液搅拌均匀,备用;
6)将步骤5)搅拌后的混合胶液加热至168℃,同时通过搅拌机以每分钟50转的转速缓慢搅拌,同时添加纤维碎布11-19份,使得纤维碎布与混合胶液搅拌均匀,备用;
7)将步骤6)制得的混合胶液通过浇注机注入备好的模具上,静置自然冷却,即得。
本发明技术效果主要体现在以下方面:通过聚氯乙烯树脂、酚醛树脂、环氧树脂经过高温熔融,制得的胶液,并添加木粉、玻璃纤维、硅藻土、石棉纤维、焦油石粉、纤维碎布、三氧化二锑和石墨等增填料以及邻苯二甲酸二辛酯、硬质酸盐和有机锡等添加剂混合搅拌均匀后,开模能够制得具有强度高、耐腐蚀和耐磨损等优点的高分子聚合增强塑料。
具体实施方式
实施例1
一种高分子聚合增强塑料,由以下重量份的的原料制成,由以下重量份的材料制成,包括聚氯乙烯树脂120份、酚醛树脂80份、环氧树脂80份、木粉60份、玻璃纤维20份、硅藻土16份、石棉纤维15份、焦油石粉10份、纤维碎布11份、三氧化二锑8份、石墨16份、邻苯二甲酸二辛酯30份、硬质酸盐7份和有机锡7份。
一种高分子聚合增强塑料的制备方法,包括以下步骤:
1)取聚氯乙烯树脂120份、酚醛树脂80份和环氧树脂80份放入熔炉内,并加热至320℃,使得聚氯乙烯树脂、酚醛树脂和环氧树脂在高温下迅速熔化,制得混合胶液,备用;
2)取邻苯二甲酸二辛酯30份和硬质酸盐7份和有机锡7份添加到步骤1)制得的混合胶液内,加热至150℃,并保持温度1小时,使得混合胶液与邻苯二甲酸二辛酯和硬质酸盐混合反应,促进胶液的集合反应,备用;
3)取木粉60份、玻璃纤维20份、硅藻土16份、石棉纤维15份、焦油石粉10份、三氧化二锑8份和石墨16份通过搅拌机在50rpm的转速下缓慢搅拌,使得木粉、玻璃纤维、硅藻土、石棉纤维、焦油石粉、三氧化二锑和石墨混合均匀,制得混合填料,备用;
4)将步骤3)搅拌均匀的混合粉末放入搅拌桶内,按重量比2:3的比例添加水,然后通过搅拌机以70rpm的转速将混合填料与水混合,制得浆液,备用;
5)将步骤4)制得的浆液与步骤2)制得反应后的胶液混合,并在高速搅拌机以每分钟80转的转速将浆液和混合胶液搅拌均匀,备用;
6)将步骤5)搅拌后的混合胶液加热至168℃,同时通过搅拌机以每分钟50转的转速缓慢搅拌,同时添加纤维碎布11份,使得纤维碎布与混合胶液搅拌均匀,备用;
7)将步骤6)制得的混合胶液通过浇注机注入备好的模具上,静置自然冷却,即得。
实施例2
一种高分子聚合增强塑料,由以下重量份的材料制成,包括聚氯乙烯树脂90份、酚醛树脂100份、环氧树脂100份、木粉80份、玻璃纤维36份、硅藻土28份、石棉纤维25份、焦油石粉20份、纤维碎布19份、三氧化二锑14份、石墨20份、邻苯二甲酸二辛酯40份、硬质酸盐9份和有机锡9份。
一种高分子聚合增强塑料的制备方法,包括以下步骤:
1)取聚氯乙烯树脂90份、酚醛树脂100份和环氧树脂100份放入熔炉内,并加热至400℃,使得聚氯乙烯树脂、酚醛树脂和环氧树脂在高温下迅速熔化,制得混合胶液,备用;
2)取邻苯二甲酸二辛酯40份和硬质酸盐9份和有机锡9份添加到步骤1)制得的混合胶液内,加热至150℃,并保持温度2小时,使得混合胶液与邻苯二甲酸二辛酯和硬质酸盐混合反应,促进胶液的集合反应,备用;
3)取木粉80份、玻璃纤维36份、硅藻土28份、石棉纤维25份、焦油石粉20份、三氧化二锑14份和石墨20份通过搅拌机在50rpm的转速下缓慢搅拌,使得木粉、玻璃纤维、硅藻土、石棉纤维、焦油石粉、三氧化二锑和石墨混合均匀,制得混合填料,备用;
4)将步骤3)搅拌均匀的混合粉末放入搅拌桶内,按重量比2:3的比例添加水,然后通过搅拌机以70rpm的转速将混合填料与水混合,制得浆液,备用;
5)将步骤4)制得的浆液与步骤2)制得反应后的胶液混合,并在高速搅拌机以每分钟80转的转速将浆液和混合胶液搅拌均匀,备用;
6)将步骤5)搅拌后的混合胶液加热至168℃,同时通过搅拌机以每分钟50转的转速缓慢搅拌,同时添加纤维碎布19份,使得纤维碎布与混合胶液搅拌均匀,备用;
7)将步骤6)制得的混合胶液通过浇注机注入备好的模具上,静置自然冷却,即得。
实施例3
一种高分子聚合增强塑料,由以下重量份的材料制成,包括聚氯乙烯树脂105份、酚醛树脂90份、环氧树脂90份、木粉70份、玻璃纤维28份、硅藻土22份、石棉纤维20份、焦油石粉15份、纤维碎布15份、三氧化二锑11份、石墨18份、邻苯二甲酸二辛酯35份、硬质酸盐8份和有机锡8份。
一种高分子聚合增强塑料的制备方法,包括以下步骤:
1)取聚氯乙烯树脂105份、酚醛树脂90份和环氧树脂90份放入熔炉内,并加热至360℃,使得聚氯乙烯树脂、酚醛树脂和环氧树脂在高温下迅速熔化,制得混合胶液,备用;
2)取邻苯二甲酸二辛酯35份和硬质酸盐8份和有机锡8份添加到步骤1)制得的混合胶液内,加热至150℃,并保持温度1.5小时,使得混合胶液与邻苯二甲酸二辛酯和硬质酸盐混合反应,促进胶液的集合反应,备用;
3)取木粉70份、玻璃纤维28份、硅藻土22份、石棉纤维20份、焦油石粉15份、三氧化二锑11份和石墨18份通过搅拌机在50rpm的转速下缓慢搅拌,使得木粉、玻璃纤维、硅藻土、石棉纤维、焦油石粉、三氧化二锑和石墨混合均匀,制得混合填料,备用;
4)将步骤3)搅拌均匀的混合粉末放入搅拌桶内,按重量比2:3的比例添加水,然后通过搅拌机以70rpm的转速将混合填料与水混合,制得浆液,备用;
5)将步骤4)制得的浆液与步骤2)制得反应后的胶液混合,并在高速搅拌机以每分钟80转的转速将浆液和混合胶液搅拌均匀,备用;
6)将步骤5)搅拌后的混合胶液加热至168℃,同时通过搅拌机以每分钟50转的转速缓慢搅拌,同时添加纤维碎布15份,使得纤维碎布与混合胶液搅拌均匀,备用;
7)将步骤6)制得的混合胶液通过浇注机注入备好的模具上,静置自然冷却,即得。
实验例
实验对象:采用丙烯晴、聚三氟氯乙烯、聚四氟乙烯、聚苯砜和聚酰胺与本申请的高分子聚合增强塑料进行对比。
实验要求:上述的丙烯晴、聚三氟氯乙烯、聚四氟乙烯、聚苯砜和聚酰胺以及本申请的高分子聚合增强塑料的厚度一致,并且面积一致。
实验方法:通过对丙烯晴、聚三氟氯乙烯、聚四氟乙烯、聚苯砜和聚酰胺以及本申请的高分子聚合增强塑料进行屈服强度测试、弯曲弹性模量、收缩率测试和耐久度测试,在本实验例中,耐久度测试包括耐磨性能、耐压性能、反拨弹性测试、耐老化性能、耐热以及耐低温性能等测试。
具体结果如下表所示:
结合上表,对比不同的橡胶在相同的实验方法下所得的数据,本发明的一种高分子聚合增强塑料的测试数据均高于用于对比的各种塑料制品。
本发明技术效果主要体现在以下方面:通过聚氯乙烯树脂、酚醛树脂、环氧树脂经过高温熔融,制得的胶液,并添加木粉、玻璃纤维、硅藻土、石棉纤维、焦油石粉、纤维碎布、三氧化二锑和石墨等增填料以及邻苯二甲酸二辛酯、硬质酸盐和有机锡等添加剂混合搅拌均匀后,开模能够制得具有强度高、耐腐蚀和耐磨损等优点的高分子聚合增强塑料。
当然,以上只是本发明的典型实例,除此之外,本发明还可以有其它多种具体实施方式,凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明要求保护的范围之内。