一种消光高性能PS复合材料及其制备方法与流程

文档序号:13272600阅读:572来源:国知局

本发明属于高分子材料技术领域,特别是指一种消光高性能ps复合材料及其制备方法。



背景技术:

聚苯乙烯(ps)因其性能优异、来源广、易加工,成为现代应用最广泛的塑料之一。ps具有良好的耐疲劳性,较好的耐热性,优良的尺寸稳定性等优点,但是它的消光性能一般。在一些特定的应用领域,对ps有消光性能和更高物理性能的要求,普通ps复合材料无法满足要求。

本发明创造性地合成一种消光高性能ps复合材料,改善它的消光性能、物理性能,这大大扩展了ps复合材料的使用范围,具有非常重要的现实意义。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种消光高性能ps复合材料及其制备方法,以解决现有技术ps不能满足对消光性能要求的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种消光高性能ps复合材料,按重量份由以下组分组成:

所述增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物。

所述消光母粒,由以下重量份的组分制成:

所述抗氧剂为三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯与四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯的混合物,且质量比为1:1。

所述润滑剂为乙撑双硬脂酸酰胺。

所述消光母粒的制备包括如下步骤:

(1)称取70份-90份的pp,12份-16份羟乙基邻苯二甲酰胺、0.1份-0.5份ebs;

(2)将物料放入高速搅拌机内,在40-60℃运行2-4h;

(3)将步骤(2)所得的混合料加入到挤出机中,挤出造粒,即得到消光母粒。

步骤(3)中的挤出机包括顺次排布的六个温度区,一区温度160~180℃,二区温度200~230℃,三区温度200~230℃,四区温度200~230℃,五区温度200~230℃,六区温度200~230℃,机头温度200~230℃;螺杆转速180~260r/min。

所述抗氧剂为三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或1,3,5-三甲基-2,4,6-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯中的一种或多种。

所述相容剂为sebs-g-mah。

一种消光高性能ps复合材料的制备方法,包括如下步骤:

(1)称取重量份为80份-100份的ps、16份-20份硫酸钙晶须、6份-8份云母粉、10份-16份mbs、6份-10份消光母粒、0.1份-0.5份的抗氧剂和0.1份-0.3份sebs-g-mah混合并搅拌均匀,得到混合料;

(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到ps复合材料。

所述步骤(2)具体为:

将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒,其中,所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区,一区温度160~180℃,二区温度210~230℃,三区温度210~230℃,四区温度210~230℃,五区温度210~230℃,六区温度210~230℃,机头温度210~230℃,螺杆转速200~280r/min。

本发明的有益效果是:

硫酸钙晶须本身高度有序的原子排列结构,使其晶体结构接近完美晶体结构,原子间价键的结合强度大,使晶须具有很高的强度和模量,从而使其改性的ps复合材料具有优异的力学性能。

消光母粒的加入提高了ps复合材料的消光性能。

具体实施方式

以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案,以下的实施例仅是示例性的,仅能用来解释和说明本发明的技术方案,而不能解释为是对本发明技术方案的限制。

本发明各实施例中所用的原料如下:

ps(型号350),台湾国乔;硫酸钙晶须,河南科力新材料股份有限公司;云母粉,石家庄华邦矿产品有限公司;mbs,深圳帕斯特新材料科技有限公司;抗氧剂(型号irganox1010、irganox168、irganox1330),瑞士汽巴精化;sebs-g-mah,苏州亚赛塑化有限公司。

本发明所用的测试仪器如下:

zsk30型双螺杆挤出机,德国w&p公司;jl-1000型拉力试验机,广州市广才实验仪器公司生产;htl900-t-5b型注射成型机,海太塑料机械有限公司生产;xcj-500型冲击测试机,承德试验机厂生产;qt-1196型拉伸测试仪,东莞市高泰检测仪器有限公司;qd-gjs-b12k型高速搅拌机,北京恒奥德仪器仪表有限公司。

本申请提供一种消光高性能ps复合材料及其制备方法,由以下重量份的组分制成:

硫酸钙晶须直径尺寸为8-12μm。

云母粉粒径为8000-10000目的云母粉。

增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(mbs)。

消光母粒,由以下重量份的组分制成:

pp为大庆石化的t30s。

抗氧剂为三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯(irganox168)与四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(irganox1010)的混合物,且质量比为1:1。

润滑剂为乙撑双硬脂酸酰胺ebs。

消光母粒的制备包括如下步骤:

(1)称取70份-90份的pp,12份-16份羟乙基邻苯二甲酰胺、0.1份-0.5份ebs及0.1份-0.5份抗氧剂。

(2)将物料放入高速搅拌机内,在40-60℃运行2-4h。

(3)将步骤(2)所得的混合料加入到挤出机中,挤出造粒,即得到消光母粒。

步骤(2)中的高速搅拌机的转速为200-280r/min。

步骤(3)中的挤出机包括顺次排布的六个温度区,一区温度160~180℃,二区温度200~230℃,三区温度200~230℃,四区温度200~230℃,五区温度200~230℃,六区温度200~230℃,机头温度200~230℃;螺杆转速180~260r/min。

抗氧剂为三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯(irganox168)、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(irganox1010)或1,3,5-三甲基-2,4,6-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯(irganox1330)中的一种或多种。

的相容剂为sebs-g-mah。

上述任一项消光高性能ps复合材料的制备方法,包括如下步骤:

(1)称取重量份为80份-100份的ps、16份-20份硫酸钙晶须、6份-8份云母粉、10份-16份mbs、6份-10份消光母粒、0.1份-0.5份的抗氧剂和0.1份-0.3份sebs-g-mah混合并搅拌均匀,得到混合料;

(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到ps复合材料。

步骤(2)具体为:

将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒,即得到ps复合材料,其中,双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区,一区温度160~180℃,二区温度210~230℃,三区温度210~230℃,四区温度210~230℃,五区温度210~230℃,六区温度210~230℃,机头温度210~230℃,螺杆转速200~280r/min。

实施例1

(1)称取重量份为80份ps、16份硫酸钙晶须、6份云母粉、10份mbs、6份消光母粒、0.1份irganox1330和0.1份sebs-g-mah混合并搅拌均匀,得到混合料;

(2)将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒,即得到ps复合材料p1。

其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为:一区温度160℃,二区温度210℃,三区温度210℃,四区温度210℃,五区温度210℃,六区温度210℃,机头温度210℃,螺杆转速200r/min。

实施例2

(1)称取重量份为100份ps、20份硫酸钙晶须、8份云母粉、16份mbs、10份消光母粒、0.3份irganox1010、0.2份irganox168和0.3份sebs-g-mah混合并搅拌均匀,得到混合料;

(2)将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒,即得到ps复合材料p2。

其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为:一区温度180℃,二区温度230℃,三区温度230℃,四区温度230℃,五区温度230℃,六区温度230℃,机头温度230℃,螺杆转速280r/min。

实施例3

(1)称取重量份为90份ps、18份硫酸钙晶须、7份云母粉、13份mbs、0.2份irganox1330、0.1份irganox168、0.2份sebs-g-mah混合并搅拌均匀,得到混合料;

(2)将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒,即得到ps复合材料p3。

其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为:一区温度170℃,二区温度220℃,三区温度220℃,四区温度220℃,五区温度220℃,六区温度220℃,机头温度220℃,螺杆转速240r/min。

实施例4

(1)称取重量份为85份ps、17份硫酸钙晶须、6份云母粉、11份mbs、7份消光母粒、0.1份irganox1330、0.1份irganox1010、0.2份sebs-g-mah混合并搅拌均匀,得到混合料;

(2)将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒,即得到ps复合材料p4。

其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为:一区温度165℃,二区温度215℃,三区温度215℃,四区温度215℃,五区温度215℃,六区温度215℃,机头温度215℃,螺杆转速260r/min。

实施例5

(1)称取重量份为80份ps、19份硫酸钙晶须、7份云母粉、14份mbs、9份消光母粒、0.2份irganox1010、0.1份sebs-g-mah混合并搅拌均匀,得到混合料;

(2)将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒,即得到ps复合材料p5。

其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为:一区温度165℃,二区温度225℃,三区温度225℃,四区温度225℃,五区温度225℃,六区温度225℃,机头温度225℃;螺杆转速255r/min。

对比例1

(1)称取重量份为95份ps、0.2份irganox1010、0.1份sebs-g-mah混合并搅拌均匀,得到混合料;

(2)将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒,即得到ps复合材料d1。

其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为:一区温度165℃,二区温度225℃,三区温度225℃,四区温度225℃,五区温度225℃,六区温度225℃,机头温度225℃;螺杆转速255r/min。

将上述实施例1-5及对比例1制备的ps复合材料用注塑机制成样条测试,测试数据如下表:

通过上表对比可看出,本发明制得的ps复合材料较对比例中ps相比,物理性能、消光性能得到了提高,这对于扩展ps复合材料的应用领域,具有非常现实的意义。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形,本发明的范围由所附权利要求极其等同限定。

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