本发明属于塑料
技术领域：
，具体涉及一种工程塑料。
背景技术：
：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs)是综合性能优良的工程塑料，在-40℃时仍能保持较高的冲击强度，同时其尺寸稳定性好，绝缘性佳，耐磨、耐油，广泛应用于家用电器、机械配件、办公用品和通讯器材等领域。但纯abs存在一些缺陷，如熔体黏度高，流动性差，热稳定性和耐候性不佳，硬度较低，限制了它的进一步应用。聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)是一种光学性能好、耐候性优异、表面硬度较高、机械强度好的热塑性塑料，但其冲击强度不高。因此，制备abs/pmma合金可综合两种塑料的优点，弥补各自的缺点，可望获得具有高光泽、防划伤性能的合金材料。作为提高材料性能的主要途径之一，共混改性开发的abs/pmma合金兼备了耐刮擦、高光泽和冲击改善的综合性能，获得了广泛的应用。随着家用电器产业的快速发展，市场对塑料制品性能的多元化需求促进了功能化高性能合金材料的快速发展。技术实现要素：本发明目的是通过如下技术方案实现的：针对现有技术中存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种工程塑料。本发明提供一种工程塑料，包括下述原料：abs树脂、pmma树脂、mbs树脂、六硼化镧和抗老化剂。优选的，一种工程塑料，由下述重量份的原料构成：abs树脂40-60重量份、pmma树脂40-60重量份、mbs树脂4-8重量份、六硼化镧4-8重量份、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁苯基)丁烷0.1-0.3重量份。所述六硼化镧为六硼化镧或修饰处理后的六硼化镧。所述修饰处理后的六硼化镧为油酸修饰的六硼化镧、十六烷基三甲基溴化铵修饰的六硼化镧和甲基丙烯酸甲酯修饰的六硼化镧中的至少一种。进一步的，所述六硼化镧，采用下述方法制备而成：将氯化镧和硼氢化钠以质量比(0.04-0.05)：1混合，800-900℃保温反应2-3小时，控制反应真空度为0.06-0.07mpa；冷却至20-30℃；洗涤；干燥，得到所述六硼化镧。优选的，所述六硼化镧，采用下述方法制备而成：将氯化镧和硼氢化钠以质量比(0.04-0.05)：1混合，置于真空电阻炉中于800-900℃保温反应2-3小时，反应过程中真空电阻炉的真空度保持为0.06-0.07mpa；反应结束后，反应产物随炉冷却至20-30℃，取出；将反应产物依次用质量分数为5-8％的盐酸和蒸馏水进行洗涤，反应产物与盐酸和蒸馏水的固液比为1：(50-80)：(80-100)(g/ml/ml)；将洗涤后的反应产物于50-60℃、真空度0.07-0.08mpa的条件在干燥8-12小时，得到所述六硼化镧。但是六硼化镧的表面为亲水性，其与树脂基体之间的相容性差，本发明进一步通过对六硼化镧进行修饰处理，将六硼化镧表面由原来的亲水性转变为疏水性和亲油性，从而提高六硼化镧和有机基体之间的润湿性和结合强度。申请人经过试验和筛选，选用油酸修饰六硼化镧作为本发明改进的技术方案之一。油酸具有末端羧基和十八碳且无支链的长链，油酸的羧基可以和六硼化镧表面的活性羟基发生化学反应，从而接枝到六硼化镧表面形成单分子层，由此六硼化镧由亲水性转变成亲油性，达到提高六硼化镧与有机基体亲和性的目的。另外，六硼化镧表面吸附的油酸后会产生空间排斥位能，即斥力位能，有利于阻止六硼化镧的团聚。所述油酸修饰的六硼化镧，采用下述方法制备而成：将六硼化镧和体积分数为5-10％的乙醇水溶液以固液比1：(100-200)(g/ml)混合；加入六硼化镧重量2-3％的油酸，升温到70-80℃，保温反应；离心，收集底部固体；干燥，得到所述油酸修饰的六硼化镧。优选的，所述油酸修饰的六硼化镧，采用下述方法制备而成：将六硼化镧和体积分数为5-10％的乙醇水溶液以固液比1：(100-200)(g/ml)混合；在200-300转/分钟的搅拌作用下，加入六硼化镧重量2-3％的油酸，混合均匀后升温到70-80℃，保温反应3-7小时；反应结束后，将反应液以3000-4000转/分钟的转速离心10-20分钟，收集底部固体；将底部固体于50-60℃、真空度0.07-0.08mpa的条件下干燥8-12小时，得到所述油酸修饰的六硼化镧。作为本发明改进的技术方案之一，采用十六烷基三甲基溴化铵修饰六硼化镧，其作用机理与油酸较为相似，通过将十六烷基三甲基溴化铵吸附在六硼化镧表面，改变了六硼化镧表面的带电性，将碳氢等亲油性基团裸露出，由此提高六硼化镧与树脂的相容性。所述十六烷基三甲基溴化铵修饰的六硼化镧，采用下述方法制备而成：将六硼化镧和去离子水以固液比1：(100-200)(g/ml)混合均匀，超声振荡，得到分散液；用氢氧化钠调节ph值至10-11，加入六硼化镧重量10-20％的十六烷基三甲基溴化铵，反应，得到反应液；将反应液离心，收集底部固体；干燥，得到所述十六烷基三甲基溴化铵修饰的六硼化镧。优选的，所述十六烷基三甲基溴化铵修饰的六硼化镧，采用下述方法制备而成：将六硼化镧和去离子水以固液比1：(100-200)(g/ml)混合均匀，在超声功率300-400w的条件下超声振荡20-40分钟，得到分散液；采用质量分数为20-30％的氢氧化钠水溶液调节分散液的ph值至10-11，加入六硼化镧重量10-20％的十六烷基三甲基溴化铵，继续在超声功率300-400w的条件下反应1-2小时，得到反应液；将反应液以3000-4000转/分钟的转速离心10-20分钟，收集底部固体；将底部固体于50-60℃、真空度0.07-0.08mpa的条件下干燥8-12小时，得到所述十六烷基三甲基溴化铵修饰的六硼化镧。作为本发明改进的技术方案之一，采用甲基丙烯酸甲酯对六硼化镧六硼化镧进行修饰，首先通过乳液聚合的方式在六硼化镧表面形成壳层，然后再进行聚合反应，从而在六硼化镧表面接枝进行牢固结合，这样六硼化镧与树脂材料之间的亲和性和分散性都得到提高。所述甲基丙烯酸甲酯修饰的六硼化镧，采用下述方法制备而成：将甲基丙烯酸甲酯和去离子水以体积比1:(100-150)混合，加入甲基丙烯酸甲酯重量0.3-0.6倍的十二烷基硫酸钠，搅拌，得到混合液a；加入六硼化镧，六硼化镧和混合液a的固液比为1：(100-200)(g/ml)，加入六硼化镧重量0.003-0.004倍的过硫酸铵，搅拌反应；离心，收集底部固体；干燥，得到所述甲基丙烯酸甲酯修饰的六硼化镧。优选的，所述甲基丙烯酸甲酯修饰的六硼化镧，采用下述方法制备而成：将甲基丙烯酸甲酯和去离子水以体积比1:(100-150)混合，加入甲基丙烯酸甲酯重量0.3-0.6倍的十二烷基硫酸钠，以200-300转/分钟的转速搅拌15-25分钟，得到混合液a；随后加入六硼化镧，六硼化镧和混合液a的固液比为1：(100-200)(g/ml)，加入六硼化镧重量0.003-0.004倍的过硫酸铵，于70-80℃以300-400转/分钟的转速搅拌反应4-5小时；反应结束后，将反应液以3000-4000转/分钟的转速离心10-20分钟，收集底部固体；将底部固体于50-60℃、真空度0.07-0.08mpa的条件下干燥8-12小时，得到所述甲基丙烯酸甲酯修饰的六硼化镧。进一步优选地，所述修饰处理后的六硼化镧由油酸修饰的六硼化镧10-60wt％和甲基丙烯酸甲酯修饰的六硼化镧40-90wt％组成。本发明的工程塑料的制备工艺，可以采用本行业的常规方法，制备方法本身并不是本发明所关注并赋予创造性劳动之处。具体的，所述工程塑料的制备工艺，可以包括以下步骤：(1)将abs树脂、pmma树脂和mbs树脂分别于70-80℃干燥4-5小时，六硼化镧于100-120℃下干燥2-3小时；(2)按配方称量各原料后，将原料置于高速混合机中混合均匀，得到混合料；(3)将混合料在双螺杆挤出机上进行熔融共混，挤出、切粒，得到粒料；其中挤出过程中加热一区到机头的温度依次为(200-205)℃-(205-210)℃-(220-225)℃-(225-230)℃-(230-235)℃-(220-225)℃-(215-220)℃，螺杆转速为140-150转/分钟，喂料速度为20-22转/分钟，剪切速度为40-50转/分钟；(4)将粒料于70-80℃下干燥8-10小时后，得到所述工程塑料。本发明的工程塑料，安全环保，表面硬度高，光泽度性能好，并且具有良好的冲击性能，本发明可以应用于液晶电视外框、电脑显示器边框、智能手机、多媒体器件外壳。具体实施方式实施例中各原料及仪器介绍：abs树脂，韩国锦湖公司牌号为750sw的abs树脂。pmma树脂，牌号为cm-211，购自奇美实业股份有限公司。mbs树脂，选用日本电气化学公司牌号th-21的mbs树脂。1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁苯基)丁烷，cas号：1843-03-4，4,4',4”-(1-methyl-1-propanyl-3-ylidene)tris[2-(1,1-dimethylethyl)-5-methyl-phenol。六硼化镧的制备过程为：将氯化镧和硼氢化钠以质量比0.04：1混合，置于真空电阻炉中于800℃保温反应3小时，反应过程中真空电阻炉的真空度保持为0.07mpa；反应结束后，反应产物随炉冷却至30℃，取出；将反应产物依次用质量分数为5％的盐酸和蒸馏水进行洗涤，反应产物与盐酸和蒸馏水的固液比为1：60：80(g/ml/ml)；将洗涤后的反应产物于60℃、真空度0.07mpa的条件下干燥12小时，得到所述六硼化镧。所述油酸修饰的六硼化镧的制备过程为：将上述六硼化镧和体积分数为10％的乙醇水溶液以固液比1：120(g/ml)混合；在300转/分钟的搅拌作用下，加入六硼化镧重量3％的油酸，混合均匀后升温到80℃，保温反应4-5小时；反应结束后，将反应液以4000转/分钟的转速离心15分钟，收集底部固体；将底部固体于60℃、真空度0.07mpa的条件下干燥12小时，得到所述油酸修饰的六硼化镧。所述十六烷基三甲基溴化铵修饰的六硼化镧的制备过程为：将上述六硼化镧和去离子水以固液比1：100(g/ml)混合均匀，在超声功率400w的条件下超声振荡30分钟，得到分散液；采用质量分数为21％的氢氧化钠水溶液调节分散液的ph值至10，加入六硼化镧重量13％的十六烷基三甲基溴化铵，继续在超声功率400w的条件下反应2小时，得到反应液；将反应液以4000转/分钟的转速离心15分钟，收集底部固体；将底部固体于60℃、真空度0.07mpa的条件下干燥12小时，得到所述十六烷基三甲基溴化铵修饰的六硼化镧。所述甲基丙烯酸甲酯修饰的六硼化镧的制备过程为：将甲基丙烯酸甲酯和去离子水以体积比1:120混合，加入甲基丙烯酸甲酯重量0.4倍的十二烷基硫酸钠，以300转/分钟的转速搅拌15分钟，得到混合液a；随后加入上述六硼化镧，六硼化镧和混合液a的固液比为1：100(g/ml)，加入六硼化镧重量0.003倍的过硫酸铵，于80℃以300转/分钟的转速搅拌反应5小时；反应结束后，将反应液以4000转/分钟的转速离心15分钟，收集底部固体；将底部固体于60℃、真空度0.07mpa的条件下干燥12小时，得到所述甲基丙烯酸甲酯修饰的六硼化镧。实施例中工程塑料的制备工艺，包括以下步骤：(1)将abs树脂、pmma树脂和mbs树脂分别于75℃干燥5小时，六硼化镧(或修饰处理后的六硼化镧)于110℃下干燥3小时；(2)按配方称量各原料后，将原料置于高速混合机中混合均匀，得到混合料；(3)将混合料在双螺杆挤出机上进行熔融共混，挤出、切粒，得到直径3mm、长度2mm的圆柱状粒料；其中挤出过程中加热一区到机头的温度依次为205℃、210℃、225℃、230℃、235℃、225℃、220℃，螺杆转速为145转/分钟，喂料速度为20转/分钟，剪切速度为50转/分钟；(4)将粒料于80℃下干燥10小时后，得到所述工程塑料。实施例1工程塑料原料配方：abs树脂50重量份、pmma树脂50重量份、mbs树脂6重量份、六硼化镧6重量份、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁苯基)丁烷0.2重量份。实施例2工程塑料原料配方：abs树脂50重量份、pmma树脂50重量份、mbs树脂6重量份、十六烷基三甲基溴化铵修饰的六硼化镧6重量份、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁苯基)丁烷0.2重量份。实施例3工程塑料原料配方：abs树脂50重量份、pmma树脂50重量份、mbs树脂6重量份、油酸修饰的六硼化镧6重量份、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁苯基)丁烷0.2重量份。实施例4工程塑料原料配方：abs树脂50重量份、pmma树脂50重量份、mbs树脂6重量份、甲基丙烯酸甲酯修饰的六硼化镧6重量份、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁苯基)丁烷0.2重量份。实施例5工程塑料原料配方：abs树脂50重量份、pmma树脂50重量份、mbs树脂6重量份、油酸修饰的六硼化镧3重量份、甲基丙烯酸甲酯修饰的六硼化镧3重量份、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁苯基)丁烷0.2重量份。对比例1工程塑料原料配方：abs树脂50重量份、pmma树脂50重量份、mbs树脂6重量份、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁苯基)丁烷0.2重量份。测试例1对工程塑料的物理性能进行测试：拉伸性能按照gb/t1040.2—2006进行测试，拉伸速率为50mm/min；弯曲性能按照gb/t9341—2000测试，压缩速率20mm/min；悬臂梁冲击强度按照gb/t1843—2008测试；热变形温度按照gb/t1634.2—2004测试，压力1.8mpa。拉伸性能的测试仪器为万能材料试验机，型号为zwick/rollz010，购自德国zwick公司。悬臂梁冲击试验机，型号为zwick/roll5113，购自德国zwick公司。热变形测试仪，购自上海久滨仪器有限公司。每组试验试样数量为10个，采取较为稳定的性能参数值，然后取其平均值作为该项性能的参数值。具体测试结果见表1。表1：物理性能测试结果表拉伸强度(mpa)热变形温度(℃)实施例142.970.8实施例243.772.5实施例344.173.1实施例444.473.6实施例546.575.1测试例2对实施例1-6的工程塑料的硬度和光泽度进行测试：表面硬度按照gb/t6739—1996测试，测试仪器采用深圳市中威仪器设备有限公司提供的型号为szzw-syqb-001的铅笔硬度计。光泽度采用深圳开立特科技有限公司提供的型号为etb-068的表面光泽度测试仪进行测量。具体测试结果见表2。表2：硬度和光泽测试结果表当前第1页12