一种软性塑料配方及制备工艺的制作方法

文档序号:13439040阅读:422来源:国知局

本发明涉及塑料技术领域,具体为一种软性塑料配方及制备工艺。



背景技术:

塑料是以单体为原料,通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物,俗称塑料或树脂,可以自由改变成分及形体样式。塑料的主要成分是树脂。树脂这一名词最初是由动植物分泌出的脂质而得名,如松香、虫胶等,树脂是指尚未和各种添加剂混合的高分子化合物。树脂约占塑料总重量的40%~100%。现有的塑料耐高温性差,同时拉伸强度和韧性不够,导致使用寿命短,以及制备工艺比较繁琐。

所以,如何设计一种软性塑料配方及制备工艺,成为我们当前要解决的问题。



技术实现要素:

本发明提供一种软性塑料配方及制备工艺,制备工艺简单,耐高温性好,阻燃性好,同时拉伸强度、韧性大大提高,使用寿命长,可以有效解决上述背景技术中的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种软性塑料配方,包括按照重量份数计的如下原料:聚乙烯52-65份、玻璃纤维0.3-0.5份、相容剂2-3份、偶联剂10-11份、填充剂1-2份、滑石粉0.3份、抗氧化剂1.2份、合成树脂32-42份、碳酸钙5-6.2份、润滑剂1.5份、防腐剂2.1份、氧化铝粉1.1份、硬脂酸镁1.3份、氧化锌1.1份、石英粉2份、增塑剂1.3份和阻燃剂1份。

一种软性塑料制备工艺,包括如下步骤:

1)配料:按照上述重量份进行称取原料;具体为先调节温度:通过温度调节装置,把温度调节到常温进行配料;再分类称取:对原料进行分类,然后在进行对相同的种类进行用不同的称取装置进行称取;最后密封保存:对称后的原料进行分区域密封保存,备用;

2)搅拌:将步骤1)称取后的原料加入到搅拌器中充分搅拌,具体为先依次加入聚乙烯52-65份、玻璃纤维0.3-0.5份、相容剂2-3份、偶联剂10-11份、填充剂1-2份、滑石粉0.3份和抗氧化剂1.2份并搅拌混合,得到混合物a,在得到混合物a中加入合成树脂32-42份、碳酸钙5-6.2份、润滑剂1.5份、防腐剂2.1份、氧化铝粉1.1份、硬脂酸镁1.3份、氧化锌1.1份和石英粉2份,此时搅拌转速为400-500r/min,搅拌时间6-7min,搅拌至均匀,最后添加增塑剂1.3份和阻燃剂1份在100-110℃搅拌,此时搅拌转速为700-900r/min,搅拌至均匀;

3)双轮塑炼:a轧轮机的速比1:1.1-1.2,温度为155-160℃;b轧轮机的速比1:1.12-1.25,温度为160-165℃;

4)挤出成型:加料:然后将混合后的物料加入到双螺杆挤出机内,加温:通过开启加热器,把温度升高至180℃-300℃,挤出:在180℃-300℃的条件下,使用双螺杆挤出机熔融挤出;

5)冷却入库:冷却:管材外径经过自动控制的成型机传动,模块抽真空进行冷却定型;管材内壁通过内径决定径套抽真空水冷却定型,切割:经过冷却定型后进行计长切割,堆放,检验入库:成品检验后完成,成品入库。

根据上述技术方案,所述增塑剂的制备方法为:先按苯酐35份、硫酸(≥98%)0.4份、2-乙基己醇60份、纯碱4份、活性炭0.2份称量备份后;将苯酐、硫酸、2-乙基己醇、活性炭经过称量,按上述重量份加入反应器,然后对反应器升温到140℃;将反应器抽真空后对反应器内的物质进行酯化,时间2小时;将上述得到的液料取出冷却至常温,再用浓度为4的纯碱中和后,静置1小时,使其分层;上述分层后得到的粗酯用热水洗涤、真空脱脂后,得到成品。

根据上述技术方案,所述防腐剂由以下重量份数的原料制成:脱氢松香55份-58份,硫酸铜饱和溶液85份-90份,25%氨水溶液60份-65份,司班801份-2份以及蒸馏水100份-105份;其制备方法包括以下步骤:按上述重量份数将脱氢松香加入到25%氨水溶液中,搅拌均匀,然后加热至95℃进行保温反应3小时,得到中间产物i;将中间产物i加入到硫酸铜溶液中,搅拌均匀,然后加热至80℃进行保温反应1小时,所述反应结束后,将反应得到的产物进行加热浓缩至相对密度为1.21,得到中间产物ii;趁着余热先将司班80加入到中间产物ii中,进行搅拌混合2小时,然后再加入蒸馏水,加热至95℃,边搅拌边进行保温反应0.5小时,得到产物防腐剂。

根据上述技术方案,所述阻燃剂制备方法是按以下步骤完成的:将六氯环三磷腈和乙醚混合并搅拌溶解,得到混合物a,再向混合物a中加入用质量浓度为6%双氧水降解后的壳聚糖和吡啶,并在温度为20℃-25℃及搅拌速度为500转/分-700转/分,搅拌反应14h-20h,得到混合物b,然后向混合物b中加入无水乙醇并静置12h-24h,抽滤,得到粗产品,将粗产品用乙醚洗涤3次-5次,再以体积百分数为30%-50%的甲醇溶液为提取剂进行索氏提取提纯,索氏提取提纯24h-48h,得到纯品,最后将纯品置于温度为20℃-40℃下真空干燥,即得到含磷阻燃剂。

根据上述技术方案,所述润滑剂的制备方法为先经过除杂处理的磷石膏与碳酸钠反应制得碳酸钙;将所得的碳酸钙和糖渣、豆渣在乳酸菌作用下厌氧发酵制得乳酸;将所得的乳酸、硬脂酸在保护气体作用下进行酯化反应,反应生成的硬脂酸乳酰酸和所得的碳酸钙进行中和反应制得硬脂酰乳酸钙填充剂。

根据上述技术方案,所述步骤4)中的螺杆直径为240-260mm,螺杆长径比为1:5.4-5.5。

与现有技术相比,本发明的有益效果:本发明制备工艺简单,耐高温性好,阻燃性好,同时拉伸强度、韧性大大提高,使用寿命长。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。

在附图中:

图1是本发明的制备流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。

实施例1:如图1所示,本发明提供一种软性塑料配方,包括按照重量份数计的如下原料:聚乙烯52份、玻璃纤维0.3份、相容剂2份、偶联剂10份、填充剂1份、滑石粉0.3份、抗氧化剂1.2份、合成树脂32份、碳酸钙5份、润滑剂1.5份、防腐剂2.1份、氧化铝粉1.1份、硬脂酸镁1.3份、氧化锌1.1份、石英粉2份、增塑剂1.3份和阻燃剂1份。

一种软性塑料制备工艺,包括如下步骤:

1)配料:按照上述重量份进行称取原料;具体为先调节温度:通过温度调节装置,把温度调节到常温进行配料(常温20-30度);再分类称取:对原料进行分类,然后在进行对相同的种类进行用不同的称取装置进行称取;最后密封保存:对称后的原料进行分区域密封保存,备用;

2)搅拌:将步骤1)称取后的原料加入到搅拌器中充分搅拌,具体为先依次加入聚乙烯52份、玻璃纤维0.3份、相容剂2份、偶联剂10份、填充剂1份、滑石粉0.3份和抗氧化剂1.2份并搅拌混合,得到混合物a,在得到混合物a中加入合成树脂32份、碳酸钙5份、润滑剂1.5份、防腐剂2.1份、氧化铝粉1.1份、硬脂酸镁1.3份、氧化锌1.1份和石英粉2份,此时搅拌转速为400-500r/min,搅拌时间6-7min,搅拌至均匀,最后添加增塑剂1.3份和阻燃剂1份在100-110℃搅拌,此时搅拌转速为700-900r/min,搅拌至均匀;

3)双轮塑炼:a轧轮机的速比1:1.1-1.2,温度为155-160℃;b轧轮机的速比1:1.12-1.25,温度为160-165℃;

4)挤出成型:加料:然后将混合后的物料加入到双螺杆挤出机内,加温:通过开启加热器,把温度升高至180℃-300℃,挤出:在180℃-300℃的条件下,使用双螺杆挤出机熔融挤出;

5)冷却入库:冷却:管材外径经过自动控制的成型机传动,模块抽真空进行冷却定型;管材内壁通过内径决定径套抽真空水冷却定型,切割:经过冷却定型后进行计长切割,堆放,检验入库:成品检验后完成,成品入库。

根据上述技术方案,所述增塑剂的制备方法为:先按苯酐35份、硫酸(≥98%)0.4份、2-乙基己醇60份、纯碱4份、活性炭0.2份称量备份后;将苯酐、硫酸、2-乙基己醇、活性炭经过称量,按上述重量份加入反应器,然后对反应器升温到140℃;将反应器抽真空后对反应器内的物质进行酯化,时间2小时;将上述得到的液料取出冷却至常温,再用浓度为4的纯碱中和后,静置1小时,使其分层;上述分层后得到的粗酯用热水洗涤、真空脱脂后,得到成品。

根据上述技术方案,所述防腐剂由以下重量份数的原料制成:脱氢松香55份-58份,硫酸铜饱和溶液85份-90份,25%氨水溶液60份-65份,司班801份-2份以及蒸馏水100份-105份;其制备方法包括以下步骤:按上述重量份数将脱氢松香加入到25%氨水溶液中,搅拌均匀,然后加热至95℃进行保温反应3小时,得到中间产物i;将中间产物i加入到硫酸铜溶液中,搅拌均匀,然后加热至80℃进行保温反应1小时,所述反应结束后,将反应得到的产物进行加热浓缩至相对密度为1.21,得到中间产物ii;趁着余热先将司班80加入到中间产物ii中,进行搅拌混合2小时,然后再加入蒸馏水,加热至95℃,边搅拌边进行保温反应0.5小时,得到产物防腐剂。

根据上述技术方案,所述阻燃剂制备方法是按以下步骤完成的:将六氯环三磷腈和乙醚混合并搅拌溶解,得到混合物a,再向混合物a中加入用质量浓度为6%双氧水降解后的壳聚糖和吡啶,并在温度为20℃-25℃及搅拌速度为500转/分-700转/分,搅拌反应14h-20h,得到混合物b,然后向混合物b中加入无水乙醇并静置12h-24h,抽滤,得到粗产品,将粗产品用乙醚洗涤3次-5次,再以体积百分数为30%-50%的甲醇溶液为提取剂进行索氏提取提纯,索氏提取提纯24h-48h,得到纯品,最后将纯品置于温度为20℃-40℃下真空干燥,即得到含磷阻燃剂。

根据上述技术方案,所述润滑剂的制备方法为先经过除杂处理的磷石膏与碳酸钠反应制得碳酸钙;将所得的碳酸钙和糖渣、豆渣在乳酸菌作用下厌氧发酵制得乳酸;将所得的乳酸、硬脂酸在保护气体作用下进行酯化反应,反应生成的硬脂酸乳酰酸和所得的碳酸钙进行中和反应制得硬脂酰乳酸钙填充剂。

根据上述技术方案,所述步骤4)中的螺杆直径为240-260mm,螺杆长径比为1:5.4-5.5。

根据上述技术方案,所述步骤1)中制备的浓缩液的保存温度为40-50℃。

实施例2:如图1所示,本发明提供一种软性塑料配方,包括按照重量份数计的如下原料:聚乙烯65份、玻璃纤维0.5份、相容剂3份、偶联剂11份、填充剂2份、滑石粉0.3份、抗氧化剂1.2份、合成树脂42份、碳酸钙6.2份、润滑剂1.5份、防腐剂2.1份、氧化铝粉1.1份、硬脂酸镁1.3份、氧化锌1.1份、石英粉2份、增塑剂1.3份和阻燃剂1份。

一种软性塑料制备工艺,包括如下步骤:

1)配料:按照上述重量份进行称取原料;具体为先调节温度:通过温度调节装置,把温度调节到常温进行配料;再分类称取:对原料进行分类,然后在进行对相同的种类进行用不同的称取装置进行称取;最后密封保存:对称后的原料进行分区域密封保存,备用;

2)搅拌:将步骤1)称取后的原料加入到搅拌器中充分搅拌,具体为先依次加入聚乙烯65份、玻璃纤维0.5份、相容剂3份、偶联剂11份、填充剂2份、滑石粉0.3份和抗氧化剂1.2份并搅拌混合,得到混合物a,在得到混合物a中加入合成树脂42份、碳酸钙6.2份、润滑剂1.5份、防腐剂2.1份、氧化铝粉1.1份、硬脂酸镁1.3份、氧化锌1.1份和石英粉2份,此时搅拌转速为400-500r/min,搅拌时间6-7min,搅拌至均匀,最后添加增塑剂1.3份和阻燃剂1份在100-110℃搅拌,此时搅拌转速为700-900r/min,搅拌至均匀;

3)双轮塑炼:a轧轮机的速比1:1.1-1.2,温度为155-160℃;b轧轮机的速比1:1.12-1.25,温度为160-165℃;

4)挤出成型:加料:然后将混合后的物料加入到双螺杆挤出机内,加温:通过开启加热器,把温度升高至180℃-300℃,挤出:在180℃-300℃的条件下,使用双螺杆挤出机熔融挤出;

5)冷却入库:冷却:管材外径经过自动控制的成型机传动,模块抽真空进行冷却定型;管材内壁通过内径决定径套抽真空水冷却定型,切割:经过冷却定型后进行计长切割,堆放,检验入库:成品检验后完成,成品入库。

根据上述技术方案,所述增塑剂的制备方法为:先按苯酐35份、硫酸(≥98%)0.4份、2-乙基己醇60份、纯碱4份、活性炭0.2份称量备份后;将苯酐、硫酸、2-乙基己醇、活性炭经过称量,按上述重量份加入反应器,然后对反应器升温到140℃;将反应器抽真空后对反应器内的物质进行酯化,时间2小时;将上述得到的液料取出冷却至常温,再用浓度为4的纯碱中和后,静置1小时,使其分层;上述分层后得到的粗酯用热水洗涤、真空脱脂后,得到成品。

根据上述技术方案,所述防腐剂由以下重量份数的原料制成:脱氢松香55份-58份,硫酸铜饱和溶液85份-90份,25%氨水溶液60份-65份,司班801份-2份以及蒸馏水100份-105份;其制备方法包括以下步骤:按上述重量份数将脱氢松香加入到25%氨水溶液中,搅拌均匀,然后加热至95℃进行保温反应3小时,得到中间产物i;将中间产物i加入到硫酸铜溶液中,搅拌均匀,然后加热至80℃进行保温反应1小时,所述反应结束后,将反应得到的产物进行加热浓缩至相对密度为1.21,得到中间产物ii;趁着余热先将司班80加入到中间产物ii中,进行搅拌混合2小时,然后再加入蒸馏水,加热至95℃,边搅拌边进行保温反应0.5小时,得到产物防腐剂。

根据上述技术方案,所述阻燃剂制备方法是按以下步骤完成的:将六氯环三磷腈和乙醚混合并搅拌溶解,得到混合物a,再向混合物a中加入用质量浓度为6%双氧水降解后的壳聚糖和吡啶,并在温度为20℃-25℃及搅拌速度为500转/分-700转/分,搅拌反应14h-20h,得到混合物b,然后向混合物b中加入无水乙醇并静置12h-24h,抽滤,得到粗产品,将粗产品用乙醚洗涤3次-5次,再以体积百分数为30%-50%的甲醇溶液为提取剂进行索氏提取提纯,索氏提取提纯24h-48h,得到纯品,最后将纯品置于温度为20℃-40℃下真空干燥,即得到含磷阻燃剂。

根据上述技术方案,所述润滑剂的制备方法为先经过除杂处理的磷石膏与碳酸钠反应制得碳酸钙;将所得的碳酸钙和糖渣、豆渣在乳酸菌作用下厌氧发酵制得乳酸;将所得的乳酸、硬脂酸在保护气体作用下进行酯化反应,反应生成的硬脂酸乳酰酸和所得的碳酸钙进行中和反应制得硬脂酰乳酸钙填充剂。

根据上述技术方案,所述步骤4)中的螺杆直径为240-260mm,螺杆长径比为1:5.4-5.5。

基于上述,本发明的优点在于,制备工艺简单,耐高温性好,阻燃性好,同时拉伸强度、韧性大大提高,使用寿命长。

最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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