本发明涉及新材料
技术领域：
，具体涉及一种抗冲击改性工程塑料的制备方法及其应用。
背景技术：
工程塑料是指拉伸强度在50mpa以上，弯曲模量在2gpa以上，冲击强度在60j/m以上，长期使用温度在100摄氏度以上，用于汽车、机械、电子电器等行业的塑料。目前，工程塑料制品主要是用于家电、电子、汽车、通信等待业的配套件，随着相关制造业的蓬勃发展，带动了我国工程塑料制品需求量的大幅度上升。以家电行业来说，仅以冰箱、冷柜、洗衣机、空调及各类小家电产品每年的工程塑料需求量将达90万吨左右。另外，我国汽车行业所需要各种工程塑料配件约100万吨。用于通信基础设施建设以及铁路、公路建设等方面的工程塑料用量则更为惊人，预计今后数年内总需求量将达到800万吨以上。此外，工程塑料还在航天、电子等领域获得了普遍应用，经济效益极为显著。然而，目前工程塑料的抗冲击性能有限，不能满足较高应用场合的要求。技术实现要素：为解决上述技术问题，本发明提供一种抗冲击改性工程塑料的制备方法及其应用，该方法是将聚癸二酸甘油酯、三聚氰酸三烯丙酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、氧化镁、碳酸锰与乙醇溶液混合得到初步混合料，再投入到聚偏二氟乙烯和丙烯酸树脂的分散液中，加入抗氧剂静置处理后收集沉淀、水洗干燥得到改性混合料，再与马来酸酐混合后升温搅拌反应得到中间混合料，接着进行二次改性得到二次改性混合料，再与海泡石纤维、去离子水在高压反应釜中于氦气环境下反应得到高温反应料，最后经熔融挤出得到成品工程塑料。制备而成的工程塑料，其抗冲击效果好，在家电、电子、汽车、通信领域中具有良好的应用前景。技术方案：为了解决上述问题，本发明公开了一种抗冲击改性工程塑料的制备方法，由以下步骤组成：（1）将聚癸二酸甘油酯20～30份、三聚氰酸三烯丙酯18～22份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物15～25份、氧化镁3～5份、碳酸锰2～4份加入高速混合机中，再加入等质量的浓度为75%的乙醇溶液，按照500～600转/分钟的速度进行搅拌混合，搅拌时间为35～45分钟，得到初步混合料；（2）将聚偏二氟乙烯55～65份、丙烯酸树脂40～50份加入四氢呋喃中，经超声分散处理后得到聚偏二氟乙烯和丙烯酸树脂的分散液，再将步骤（1）得到的初步混合料投入到聚偏二氟乙烯和丙烯酸树脂的分散液中，加入抗氧剂1～3份，静置处理80～120分钟，随后将混合液离心，收集沉淀物水洗干燥后，得到改性混合料；（3）将步骤（2）得到的改性混合料与马来酸酐12～16份加入高速混合机中，将混合机内部温度升高至80～90℃，按照800～1000转/分钟的速率进行搅拌反应，搅拌时间为20～30分钟，随后将混合机内部温度继续升高至100～110℃，按照600～700转/分钟的速率进行搅拌反应，搅拌时间为50～60分钟，得到中间混合料；（4）将三亚乙基二胺6～9份与中间混合料混合，加入混合料3倍质量的浓度为10%的乙腈溶液，在50℃下搅拌40～60分钟，过滤后用蒸馏水清洗滤渣2～3次以除去其中的残余乙腈，得到二次改性混合料；（5）将步骤（4）得到的二次改性混合料与海泡石纤维3～5份、去离子水90～100份加入到高压反应釜中，启动搅拌器，按照350～450转/分钟的速度将反应釜中的物料搅拌均匀，再以200～300毫升/分钟速率向反应釜内通入氦气，直至替换掉反应釜内全部空气，关闭排气阀，继续通入氦气，至反应釜内压力达到0.8～1.2mpa，随后将反应釜温度升高至160～180℃，保温保压反应30～50分钟，得到高温反应料；（6）将步骤（5）得到的高温反应料加入挤出机中，再加入润滑剂2～4份、偶联剂1～3份，设定挤出机内部温度为190～210℃，挤出机内部压力为10～12mpa，经熔融挤出得到成品工程塑料。进一步的，所述步骤（2）中超声分散的功率为450w，超声分散的时间为55～75分钟。进一步的，所述步骤（2）中的抗氧剂选自三(2,4-二叔丁基酚)亚磷酸酯、二氢喹啉、亚磷酸苯二异癸酯中的任意一种。进一步的，所述步骤（6）中的润滑剂选自硬脂酸钙、单甘酯、乙烯-双硬脂酰胺中的任意一种。进一步的，所述步骤（6）中的偶联剂选自甲基丙烯酰氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的任意一种。与此同时，本发明还公开了上述制备方法制得的抗冲击改性工程塑料在家电、电子、汽车、通信领域中的应用。本发明与现有技术相比，其有益效果为：（1）本发明的抗冲击改性工程塑料的制备方法是将聚癸二酸甘油酯、三聚氰酸三烯丙酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、氧化镁、碳酸锰与乙醇溶液混合得到初步混合料，再投入到聚偏二氟乙烯和丙烯酸树脂的分散液中，加入抗氧剂静置处理后收集沉淀、水洗干燥得到改性混合料，再与马来酸酐混合后升温搅拌反应得到中间混合料，接着进行二次改性得到二次改性混合料，再与海泡石纤维、去离子水在高压反应釜中于氦气环境下反应得到高温反应料，最后经熔融挤出得到成品工程塑料。制备而成的工程塑料，其抗冲击效果好，在家电、电子、汽车、通信领域中具有良好的应用前景。（2）本发明采用了聚癸二酸甘油酯、三聚氰酸三烯丙酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物等原料参与制备抗冲击改性工程塑料，对工程塑料进行了有效的性能提升，虽然这些材料并非首次应用于工程塑料中，但按照一定配比量组合后，辅以相应的改性处理方式，给最后制备得到的工程塑料带来了使用性能上的大幅度提高，这在以往的研究中是不曾报道过的，对于实现本发明的技术效果起到了决定性的作用。具体实施方式实施例1（1）将聚癸二酸甘油酯20份、三聚氰酸三烯丙酯18份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物15份、氧化镁3份、碳酸锰2份加入高速混合机中，再加入等质量的浓度为75%的乙醇溶液，按照500转/分钟的速度进行搅拌混合，搅拌时间为35分钟，得到初步混合料；（2）将聚偏二氟乙烯55份、丙烯酸树脂40份加入四氢呋喃中，经超声分散处理后得到聚偏二氟乙烯和丙烯酸树脂的分散液，超声分散的功率为450w，超声分散的时间为55分钟，再将步骤（1）得到的初步混合料投入到聚偏二氟乙烯和丙烯酸树脂的分散液中，加入三(2,4-二叔丁基酚)亚磷酸酯1份，静置处理80分钟，随后将混合液离心，收集沉淀物水洗干燥后，得到改性混合料；（3）将步骤（2）得到的改性混合料与马来酸酐12份加入高速混合机中，将混合机内部温度升高至80℃，按照800转/分钟的速率进行搅拌反应，搅拌时间为20分钟，随后将混合机内部温度继续升高至100℃，按照600转/分钟的速率进行搅拌反应，搅拌时间为50分钟，得到中间混合料；（4）将三亚乙基二胺6份与中间混合料混合，加入混合料3倍质量的浓度为10%的乙腈溶液，在50℃下搅拌40分钟，过滤后用蒸馏水清洗滤渣2次以除去其中的残余乙腈，得到二次改性混合料；（5）将步骤（4）得到的二次改性混合料与海泡石纤维3份、去离子水90份加入到高压反应釜中，启动搅拌器，按照350转/分钟的速度将反应釜中的物料搅拌均匀，再以200毫升/分钟速率向反应釜内通入氦气，直至替换掉反应釜内全部空气，关闭排气阀，继续通入氦气，至反应釜内压力达到0.8mpa，随后将反应釜温度升高至160℃，保温保压反应30分钟，得到高温反应料；（6）将步骤（5）得到的高温反应料加入挤出机中，再加入硬脂酸钙2份、甲基丙烯酰氧基硅烷1份，设定挤出机内部温度为190℃，挤出机内部压力为10mpa，经熔融挤出得到成品工程塑料。实施例2（1）将聚癸二酸甘油酯25份、三聚氰酸三烯丙酯20份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物20份、氧化镁4份、碳酸锰3份加入高速混合机中，再加入等质量的浓度为75%的乙醇溶液，按照550转/分钟的速度进行搅拌混合，搅拌时间为40分钟，得到初步混合料；（2）将聚偏二氟乙烯60份、丙烯酸树脂45份加入四氢呋喃中，经超声分散处理后得到聚偏二氟乙烯和丙烯酸树脂的分散液，超声分散的功率为450w，超声分散的时间为65分钟，再将步骤（1）得到的初步混合料投入到聚偏二氟乙烯和丙烯酸树脂的分散液中，加入二氢喹啉2份，静置处理100分钟，随后将混合液离心，收集沉淀物水洗干燥后，得到改性混合料；（3）将步骤（2）得到的改性混合料与马来酸酐14份加入高速混合机中，将混合机内部温度升高至85℃，按照900转/分钟的速率进行搅拌反应，搅拌时间为25钟，随后将混合机内部温度继续升高至105℃，按照650转/分钟的速率进行搅拌反应，搅拌时间为55分钟，得到中间混合料；（4）将三亚乙基二胺8份与中间混合料混合，加入混合料3倍质量的浓度为10%的乙腈溶液，在50℃下搅拌50分钟，过滤后用蒸馏水清洗滤渣3次以除去其中的残余乙腈，得到二次改性混合料；（5）将步骤（4）得到的二次改性混合料与海泡石纤维4份、去离子水95份加入到高压反应釜中，启动搅拌器，按照400转/分钟的速度将反应釜中的物料搅拌均匀，再以250毫升/分钟速率向反应釜内通入氦气，直至替换掉反应釜内全部空气，关闭排气阀，继续通入氦气，至反应釜内压力达到1.0mpa，随后将反应釜温度升高至170℃，保温保压反应40分钟，得到高温反应料；（6）将步骤（5）得到的高温反应料加入挤出机中，再加入单甘酯3份、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷2份，设定挤出机内部温度为200℃，挤出机内部压力为11mpa，经熔融挤出得到成品工程塑料。实施例3（1）将聚癸二酸甘油酯30份、三聚氰酸三烯丙酯22份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物25份、氧化镁5份、碳酸锰4份加入高速混合机中，再加入等质量的浓度为75%的乙醇溶液，按照600转/分钟的速度进行搅拌混合，搅拌时间为45分钟，得到初步混合料；（2）将聚偏二氟乙烯65份、丙烯酸树脂50份加入四氢呋喃中，经超声分散处理后得到聚偏二氟乙烯和丙烯酸树脂的分散液，超声分散的功率为450w，超声分散的时间为75分钟，再将步骤（1）得到的初步混合料投入到聚偏二氟乙烯和丙烯酸树脂的分散液中，加入亚磷酸苯二异癸酯3份，静置处理120分钟，随后将混合液离心，收集沉淀物水洗干燥后，得到改性混合料；（3）将步骤（2）得到的改性混合料与马来酸酐16份加入高速混合机中，将混合机内部温度升高至90℃，按照1000转/分钟的速率进行搅拌反应，搅拌时间为30分钟，随后将混合机内部温度继续升高至110℃，按照700转/分钟的速率进行搅拌反应，搅拌时间为60分钟，得到中间混合料；（4）将三亚乙基二胺9份与中间混合料混合，加入混合料3倍质量的浓度为10%的乙腈溶液，在50℃下搅拌60分钟，过滤后用蒸馏水清洗滤渣3次以除去其中的残余乙腈，得到二次改性混合料；（5）将步骤（4）得到的二次改性混合料与海泡石纤维5份、去离子水100份加入到高压反应釜中，启动搅拌器，按照450转/分钟的速度将反应釜中的物料搅拌均匀，再以300毫升/分钟速率向反应釜内通入氦气，直至替换掉反应釜内全部空气，关闭排气阀，继续通入氦气，至反应釜内压力达到1.2mpa，随后将反应釜温度升高至180℃，保温保压反应50分钟，得到高温反应料；（6）将步骤（5）得到的高温反应料加入挤出机中，再加入乙烯-双硬脂酰胺4份、γ-氨丙基三甲氧基硅烷3份，设定挤出机内部温度为210℃，挤出机内部压力为12mpa，经熔融挤出得到成品工程塑料。对比例1（1）将三聚氰酸三烯丙酯20份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物20份、氧化镁4份、碳酸锰3份加入高速混合机中，再加入等质量的浓度为75%的乙醇溶液，按照550转/分钟的速度进行搅拌混合，搅拌时间为40分钟，得到初步混合料；（2）将聚偏二氟乙烯60份、丙烯酸树脂45份加入四氢呋喃中，经超声分散处理后得到聚偏二氟乙烯和丙烯酸树脂的分散液，超声分散的功率为450w，超声分散的时间为65分钟，再将步骤（1）得到的初步混合料投入到聚偏二氟乙烯和丙烯酸树脂的分散液中，加入二氢喹啉2份，静置处理100分钟，随后将混合液离心，收集沉淀物水洗干燥后，得到改性混合料；（3）将步骤（2）得到的改性混合料与马来酸酐14份加入高速混合机中，将混合机内部温度升高至85℃，按照900转/分钟的速率进行搅拌反应，搅拌时间为25钟，随后将混合机内部温度继续升高至105℃，按照650转/分钟的速率进行搅拌反应，搅拌时间为55分钟，得到中间混合料；（4）将三亚乙基二胺8份与中间混合料混合，加入混合料3倍质量的浓度为10%的乙腈溶液，在50℃下搅拌50分钟，过滤后用蒸馏水清洗滤渣3次以除去其中的残余乙腈，得到二次改性混合料；（5）将步骤（4）得到的二次改性混合料与海泡石纤维4份、去离子水95份加入到高压反应釜中，启动搅拌器，按照400转/分钟的速度将反应釜中的物料搅拌均匀，再以250毫升/分钟速率向反应釜内通入氦气，直至替换掉反应釜内全部空气，关闭排气阀，继续通入氦气，至反应釜内压力达到1.0mpa，随后将反应釜温度升高至170℃，保温保压反应40分钟，得到高温反应料；（6）将步骤（5）得到的高温反应料加入挤出机中，再加入单甘酯3份、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷2份，设定挤出机内部温度为200℃，挤出机内部压力为11mpa，经熔融挤出得到成品工程塑料。对比例2（1）将聚癸二酸甘油酯25份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物20份、氧化镁4份、碳酸锰3份加入高速混合机中，再加入等质量的浓度为75%的乙醇溶液，按照550转/分钟的速度进行搅拌混合，搅拌时间为40分钟，得到初步混合料；（2）将聚偏二氟乙烯60份、丙烯酸树脂45份加入四氢呋喃中，经超声分散处理后得到聚偏二氟乙烯和丙烯酸树脂的分散液，超声分散的功率为450w，超声分散的时间为65分钟，再将步骤（1）得到的初步混合料投入到聚偏二氟乙烯和丙烯酸树脂的分散液中，加入二氢喹啉2份，静置处理100分钟，随后将混合液离心，收集沉淀物水洗干燥后，得到改性混合料；（3）将步骤（2）得到的改性混合料与马来酸酐14份加入高速混合机中，将混合机内部温度升高至85℃，按照900转/分钟的速率进行搅拌反应，搅拌时间为25钟，随后将混合机内部温度继续升高至105℃，按照650转/分钟的速率进行搅拌反应，搅拌时间为55分钟，得到中间混合料；（4）将三亚乙基二胺8份与中间混合料混合，加入混合料3倍质量的浓度为10%的乙腈溶液，在50℃下搅拌50分钟，过滤后用蒸馏水清洗滤渣3次以除去其中的残余乙腈，得到二次改性混合料；（5）将步骤（4）得到的二次改性混合料与海泡石纤维4份、去离子水95份加入到高压反应釜中，启动搅拌器，按照400转/分钟的速度将反应釜中的物料搅拌均匀，再以250毫升/分钟速率向反应釜内通入氦气，直至替换掉反应釜内全部空气，关闭排气阀，继续通入氦气，至反应釜内压力达到1.0mpa，随后将反应釜温度升高至170℃，保温保压反应40分钟，得到高温反应料；（6）将步骤（5）得到的高温反应料加入挤出机中，再加入单甘酯3份、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷2份，设定挤出机内部温度为200℃，挤出机内部压力为11mpa，经熔融挤出得到成品工程塑料。对比例3（1）将聚癸二酸甘油酯25份、三聚氰酸三烯丙酯20份、氧化镁4份、碳酸锰3份加入高速混合机中，再加入等质量的浓度为75%的乙醇溶液，按照550转/分钟的速度进行搅拌混合，搅拌时间为40分钟，得到初步混合料；（2）将聚偏二氟乙烯60份、丙烯酸树脂45份加入四氢呋喃中，经超声分散处理后得到聚偏二氟乙烯和丙烯酸树脂的分散液，超声分散的功率为450w，超声分散的时间为65分钟，再将步骤（1）得到的初步混合料投入到聚偏二氟乙烯和丙烯酸树脂的分散液中，加入二氢喹啉2份，静置处理100分钟，随后将混合液离心，收集沉淀物水洗干燥后，得到改性混合料；（3）将步骤（2）得到的改性混合料与马来酸酐14份加入高速混合机中，将混合机内部温度升高至85℃，按照900转/分钟的速率进行搅拌反应，搅拌时间为25钟，随后将混合机内部温度继续升高至105℃，按照650转/分钟的速率进行搅拌反应，搅拌时间为55分钟，得到中间混合料；（4）将三亚乙基二胺8份与中间混合料混合，加入混合料3倍质量的浓度为10%的乙腈溶液，在50℃下搅拌50分钟，过滤后用蒸馏水清洗滤渣3次以除去其中的残余乙腈，得到二次改性混合料；（5）将步骤（4）得到的二次改性混合料与海泡石纤维4份、去离子水95份加入到高压反应釜中，启动搅拌器，按照400转/分钟的速度将反应釜中的物料搅拌均匀，再以250毫升/分钟速率向反应釜内通入氦气，直至替换掉反应釜内全部空气，关闭排气阀，继续通入氦气，至反应釜内压力达到1.0mpa，随后将反应釜温度升高至170℃，保温保压反应40分钟，得到高温反应料；（6）将步骤（5）得到的高温反应料加入挤出机中，再加入单甘酯3份、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷2份，设定挤出机内部温度为200℃，挤出机内部压力为11mpa，经熔融挤出得到成品工程塑料。对比例4（1）将聚癸二酸甘油酯25份、三聚氰酸三烯丙酯20份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物20份、氧化镁4份、碳酸锰3份加入高速混合机中，再加入等质量的浓度为75%的乙醇溶液，按照550转/分钟的速度进行搅拌混合，搅拌时间为40分钟，得到初步混合料；（2）将聚偏二氟乙烯60份、丙烯酸树脂45份加入四氢呋喃中，经超声分散处理后得到聚偏二氟乙烯和丙烯酸树脂的分散液，超声分散的功率为450w，超声分散的时间为65分钟，再将步骤（1）得到的初步混合料投入到聚偏二氟乙烯和丙烯酸树脂的分散液中，立即将混合液离心，收集沉淀物水洗干燥后，得到未改性混合料；（3）将步骤（2）得到的未改性混合料与马来酸酐14份加入高速混合机中，将混合机内部温度升高至85℃，按照900转/分钟的速率进行搅拌反应，搅拌时间为25钟，随后将混合机内部温度继续升高至105℃，按照650转/分钟的速率进行搅拌反应，搅拌时间为55分钟，得到中间混合料；（4）将三亚乙基二胺8份与中间混合料混合，加入混合料3倍质量的浓度为10%的乙腈溶液，在50℃下搅拌50分钟，过滤后用蒸馏水清洗滤渣3次以除去其中的残余乙腈，得到改性混合料；（5）将步骤（4）得到的改性混合料与海泡石纤维4份、去离子水95份加入到高压反应釜中，启动搅拌器，按照400转/分钟的速度将反应釜中的物料搅拌均匀，再以250毫升/分钟速率向反应釜内通入氦气，直至替换掉反应釜内全部空气，关闭排气阀，继续通入氦气，至反应釜内压力达到1.0mpa，随后将反应釜温度升高至170℃，保温保压反应40分钟，得到高温反应料；（6）将步骤（5）得到的高温反应料加入挤出机中，再加入单甘酯3份、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷2份，设定挤出机内部温度为200℃，挤出机内部压力为11mpa，经熔融挤出得到成品工程塑料将实施例1-3和对比例1-4的制得的工程塑料分别按照iso180-1的测试方法测定缺口冲击强度和无缺口冲击强度，测试结果如表1所示。表1实施例1实施例2实施例3对比例1对比例2对比例3对比例4缺口冲击强度（kj/m2）7.88.07.96.47.06.85.9无缺口冲击强度（kj/m2）35373526292722本发明的抗冲击改性工程塑料的制备方法是将聚癸二酸甘油酯、三聚氰酸三烯丙酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、氧化镁、碳酸锰与乙醇溶液混合得到初步混合料，再投入到聚偏二氟乙烯和丙烯酸树脂的分散液中，加入抗氧剂静置处理后收集沉淀、水洗干燥得到改性混合料，再与马来酸酐混合后升温搅拌反应得到中间混合料，接着进行二次改性得到二次改性混合料，再与海泡石纤维、去离子水在高压反应釜中于氦气环境下反应得到高温反应料，最后经熔融挤出得到成品工程塑料。制备而成的工程塑料，其抗冲击效果好，在家电、电子、汽车、通信领域中具有良好的应用前景。并且，本发明采用了聚癸二酸甘油酯、三聚氰酸三烯丙酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物等原料参与制备抗冲击改性工程塑料，对工程塑料进行了有效的性能提升，虽然这些材料并非首次应用于工程塑料中，但按照一定配比量组合后，辅以相应的改性处理方式，给最后制备得到的工程塑料带来了使用性能上的大幅度提高，这在以往的研究中是不曾报道过的，对于实现本发明的技术效果起到了决定性的作用。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
技术领域：
，均同理包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页12