1.本发明涉及塑料技术领域,尤其是一种耐低温塑料件及制备方法。
背景技术:2.现有技术中,对于塑料的使用环境有较高的要求,在高温下作业,塑料容易软化,影响应有的强度和韧性,而在低温下作业,塑料的韧性也会瞬间下降,严重影响塑料的正常使用性能。尤其是较低的温度下,塑料易发生龟裂破裂等情况。
3.存在以下问题:1、低温(
‑
70℃)温度作业,塑料的韧性下降,会产生龟裂;2、低温(
‑
150℃)温度作业,塑料的韧性下降,会产生破裂。
技术实现要素:4.本发明的目的是为了解决上述技术的不足而提供一种能在低温下不影响塑料性能的耐低温塑料件的制备方法。
5.为了达到上述目的,本发明所设计的一种耐低温塑料件,包括如下组分:聚酰亚胺、聚砜类树脂、环氧树脂、玻璃纤维、三氧化二锑、γ
‑
脒基硫代丙基三羟基硅烷、硬脂酸锌、多碳纳米管,其中各组分的质量份数为:10
‑
20份聚酰亚胺、35
‑
65份聚砜类树脂、25
‑
35份环氧树脂、2
‑
5份玻璃纤维、1
‑
3份三氧化二锑、1
‑
2份γ
‑
脒基硫代丙基三羟基硅烷、0.5
‑
2份硬脂酸锌、0.5
‑
0.6份多碳纳米管。
6.作为优选,所述的聚酰亚胺的质量份数为12
‑
16份。
7.作为优选,所述的多碳纳米管为cu/碳纳米管。
8.一种吸尘器用网筛塑料件的制备方法,包括以下步骤:步骤1,10
‑
20份聚酰亚胺、35
‑
65份聚砜类树脂、25
‑
35份环氧树脂、2
‑
5份玻璃纤维、1
‑
3份三氧化二锑、1
‑
2份γ
‑
脒基硫代丙基三羟基硅烷、0.5
‑
2份硬脂酸锌、0.5
‑
0.6份多碳纳米管,放入到搅拌机上搅拌,搅拌时间为30
‑
60分钟;步骤2,搅拌后的液体通过过滤网过滤,得到过滤液;步骤3,将过滤后的过滤液配料放入到混合器内;步骤4,在混合器中冲入惰性气体,使液体产生气泡,然后通过搅拌机搅拌,使液体混合更均匀;步骤5,在混合搅拌均匀配料通过输送管输送至挤出机,其中挤出机的一区、二区、三区、四区、五区、六区的温度分别为55
‑
70℃、65
‑
80℃、75
‑
90℃、85
‑
95℃、85
‑
100℃、95
‑
110℃,通过挤出机挤出成颗粒,通过挤出机挤出的颗粒为内部为空心或者颗粒整体镂空状;步骤6,然后通过吸塑机将挤出颗粒通过通过研磨机进行研磨0.2min;步骤7,然后研磨后的粉末通过吸塑机吸入再通过升温至150
‑
180℃融化,融化使颗粒融化均匀;
步骤8,将融化后的塑料水通过注塑机注入相应形状的模具内,温度保持150
‑
170℃,压力2
‑
5mpa,保持0.3
‑
0.5min,然后快速冷却至常温,从模具中取出即可。
9.作为优选,所述步骤4中惰性气体为氮气。
10.作为优选,所述步骤5中融化使颗粒时间为0.1
‑
0.3min。
11.本发明所得到的一种耐低温塑料件的制备方法,其通过合理的配方设计,能有效的提升了塑料在低温下的温度下和韧性,确保塑料件在低温下正常使用,不会影响性能和使用寿命,提升可靠性。
12.1、制备塑料件,原料通过搅拌,注入惰性气体排出空气,有助于提高塑料件稳定性,从而提高了塑料的稳定性;2、挤出机挤出的颗粒为内部为空心或者颗粒整体镂空状,通过研磨机进行研磨,吸塑机吸塑进行融化的速度,并且提供塑料水的品质,从而使模具制成的塑料具备高品质。
具体实施方式
13.下面通过实施例对本发明作进一步的描述。
14.实施例1:本实施例描述的一种耐低温塑料件,其特征是:包括如下组分,聚酰亚胺、聚砜类树脂、环氧树脂、玻璃纤维、三氧化二锑、γ
‑
脒基硫代丙基三羟基硅烷、硬脂酸锌、多碳纳米管,其中各组分的质量份数为:10份聚酰亚胺、35份聚砜类树脂、25份环氧树脂、2份玻璃纤维、1份三氧化二锑、1份γ
‑
脒基硫代丙基三羟基硅烷、0.5份硬脂酸锌、0.5份多碳纳米管;放入到搅拌机上搅拌,搅拌时间为30分钟;步骤2,搅拌后的液体通过过滤网过滤,得到过滤液;步骤3,将过滤后的过滤液配料放入到混合器内;步骤4,在混合器中冲入惰性气体,惰性气体一般为氮气,使液体产生气泡,然后通过搅拌机搅拌,使液体混合更均匀;步骤5,在混合搅拌均匀配料通过输送管输送至挤出机,其中挤出机的一区、二区、三区、四区、五区、六区的温度分别为55℃、65℃、75℃、85℃、85℃、95℃,通过挤出机挤出成颗粒,通过挤出机挤出的颗粒为内部为空心或者颗粒整体镂空状;步骤6,然后通过吸塑机将挤出颗粒通过通过研磨机进行研磨0.2min;步骤7,然后研磨后的粉末通过吸塑机吸入再通过升温至150℃融化,融化使颗粒时间为0.1min,融化使颗粒融化均匀;步骤8,将融化后的塑料水通过注塑机注入相应形状的模具内,度保持150℃,压力2mpa,保持0.3min,然后快速冷却至常温,从模具中取出即可。
15.实施例2:一种吸尘器用网筛塑料件的制备方法,其特征是:包括以下步骤:步骤1,20份聚酰亚胺、65份聚砜类树脂、35份环氧树脂、5份玻璃纤维、3份三氧化二锑、2份γ
‑
脒基硫代丙基三羟基硅烷、2份硬脂酸锌、0.6份多碳纳米管,放入到搅拌机上搅拌,搅拌时间为60分钟;步骤2,搅拌后的液体通过过滤网过滤,得到过滤液;
步骤3,将过滤后的过滤液配料放入到混合器内;步骤4,在混合器中冲入惰性气体,惰性气体一般为氮气,使液体产生气泡,然后通过搅拌机搅拌,使液体混合更均匀;步骤5,在混合搅拌均匀配料通过输送管输送至挤出机,其中挤出机的一区、二区、三区、四区、五区、六区的温度分别为70℃、80℃、90℃、95℃、100℃、110℃,通过挤出机挤出成颗粒,通过挤出机挤出的颗粒为内部为空心或者颗粒整体镂空状;步骤6,然后通过吸塑机将挤出颗粒通过通过研磨机进行研磨0.2min;步骤7,然后研磨后的粉末通过吸塑机吸入再通过升温至180℃融化,融化使颗粒时间为0.3min,融化使颗粒融化均匀;步骤8,将融化后的塑料水通过注塑机注入相应形状的模具内,温度保持170℃,压力5mpa,保持0.5min,然后快速冷却至常温,从模具中取出即可。
16.实施例3:一种吸尘器用网筛塑料件的制备方法,其特征是:包括以下步骤:步骤1,15份聚酰亚胺、45份聚砜类树脂、30份环氧树脂、3份玻璃纤维、2份三氧化二锑、2份γ
‑
脒基硫代丙基三羟基硅烷、1.5份硬脂酸锌、0.5份多碳纳米管,放入到搅拌机上搅拌,搅拌时间为50分钟;步骤2,搅拌后的液体通过过滤网过滤,得到过滤液;步骤3,将过滤后的过滤液配料放入到混合器内;步骤4,在混合器中冲入惰性气体,惰性气体一般为氮气,使液体产生气泡,然后通过搅拌机搅拌,使液体混合更均匀;步骤5,在混合搅拌均匀配料通过输送管输送至挤出机,其中挤出机的一区、二区、三区、四区、五区、六区的温度分别为60℃、70℃、85℃、90℃、95℃、105℃,通过挤出机挤出成颗粒,通过挤出机挤出的颗粒为内部为空心或者颗粒整体镂空状;步骤6,然后通过吸塑机将挤出颗粒通过通过研磨机进行研磨0.2min;步骤7,然后研磨后的粉末通过吸塑机吸入再通过升温至170℃融化,融化使颗粒时间为0.2min,融化使颗粒融化均匀;步骤8,将融化后的塑料水通过注塑机注入相应形状的模具内,温度保持160℃,压力3mpa,保持0.4min,然后快速冷却至常温,从模具中取出即可。
17.测试试验选用9个塑料件产品进行性能测试,3个实施列1塑料件硬度为66邵a
°
,拉伸强度14.8mpa,伸长率610.1%;3个实施列2塑料件硬度为64邵a
°
,拉伸强度12.5mpa,伸长率556.4%;3个实施列3塑料件硬度为62邵a
°
,拉伸强度10.6mpa,伸长率553.1%;通过低温脆性(
‑
35℃)测试的时候;无龟裂;通过低温脆性(
‑
70℃)测试的时候;无破裂;其他配方对比列;通过低温脆性(
‑
35℃)测试的时候;
龟裂;通过低温脆性(
‑
70℃)测试的时候;破裂;测试试验成分解释说明:聚酰亚胺:聚酰亚胺(polyimide,有时简写为pi)指主链上含有酰亚胺环(
‑
co
‑
n
‑
co
‑
)的一类聚合物,是综合性能最佳的有机高分子材料之一。其耐高温达400℃以上,长期使用温度范围
‑
200~300℃,部分无明显熔点,高绝缘性能,103赫兹下介电常数4.0,介电损耗仅0.004~0.007,属f至h级绝缘,根据重复单元的化学结构,聚酰亚胺可以分为脂肪族、半芳香族和芳香族聚酰亚胺三种。根据链间相互作用力,可分为交联型和非交联型,聚酰亚胺作为一种特种工程材料,已广泛应用在航空、航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等领域。上世纪60年代,各国都在将聚酰亚胺的研究、开发及利用列入21世纪最有希望的工程塑料之一。聚酰亚胺,因其在性能和合成方面的突出特点,不论是作为结构材料或是作为功能性材料,其巨大的应用前景已经得到充分的认识,被称为是
″
解决问题的能手
″
(problem solver),并认为
″
没有聚酰亚胺就不会有今天的微电子技术;聚砜类树脂:可溶于二氯甲烷;二氯乙烯和芳烃,相对密度1.24,吸水性(24h)0.22%,成型收缩率0.7%,熔融温度190℃,玻璃化温度150℃,热变形温度(1.82mpa)174℃,连续使用温度
‑
100℃~+150℃,拉伸强度71.54mpa。弯曲强度105.8mpa,压缩强度95.1mpa,拉伸模量2.5gpa,缺口冲击强度6.9
‑
7.8kj/m2,体积电阻率10e15ω/cm。聚砜材料刚性和韧性好,耐温;耐热氧化,抗蠕变性能优良,耐无机酸;碱;盐溶液的腐蚀,耐离子辐射,无毒,绝缘性和自熄性好,容易成型加工;聚砜树脂是一种有机物,化学式为(c27h22o4s)n,为略带琥珀色的线型聚合物。除强极性溶剂、浓硝酸和硫酸外,对一般酸、碱、盐、醇、脂肪烃等稳定。可溶于二氯甲烷、二氯乙烯和芳烃;环氧树脂:除了对聚烯烃等非极性塑料粘结性不好之外,对于各种金属材料如铝、铁、铜;非金属材料如玻璃、木材、混凝土等;以及热固性塑料如酚醛、氨基、不饱和聚酯等都
有优良的粘接性能,因此有万能胶之称,环氧胶粘剂是结构胶粘剂的重要品种。环氧树脂是一种高分子聚合物,分子式为(c11h12o3)n,是指分子中含有两个以上环氧基团的一类聚合物的总称。它是环氧氯丙烷与双酚a或多元醇的缩聚产物。由于环氧基的化学活性,可用多种含有活泼氢的化合物使其开环,固化交联生成网状结构,因此它是一种热固性树脂。双酚a型环氧树脂不仅产量最大,品种最全,而且新的改性品种仍在不断增加,质量正在不断提高;玻璃纤维:玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料,电绝缘材料和绝热保温材料,玻璃纤维(fibreglass),是一种性能优异的无机非金属材料,种类繁多,优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好、机械强度高,但缺点是性脆,耐磨性较差;三氧化二锑:用途一:用作白色颜料、白色玻璃、搪瓷、药物、胶合水泥、填充剂、媒染剂及防火涂料等;用途二:作为阻燃剂广泛用于塑料、橡胶、纺织、化纤、颜料、油漆、电子等行业,也用作化工行业的催化剂和生产原料;用途三:用作高纯试剂、媒染剂及防光剂,也用于颜料及酒石酸锑钾的制备;用途四:用作各种树脂、合成橡胶、帆布、纸张、涂料等的阻燃剂,石油化工、合成纤维的催化剂。用于制造媒染剂、乳白剂,是合成锑盐的原料。搪瓷工业用作添加剂,以增加珐琅的不透明性和表面光泽。玻璃工业用作代替亚砷酸的脱色剂。医药、冶金、军工等;用途五:优良的无机白色颜料,主要用于油漆的着色。用于各种树脂、合成橡胶、帆布、纸张、涂料等的阻燃剂,石油化工、合成纤维的催化剂。用于制造媒染剂、乳白剂,是合成锑盐的原料。搪瓷工业用作增加珐琅的不透明性和表面光泽。玻璃工业用作代替亚砷酸的脱色剂;用途六:三氧化二锑是一种良好的遮盖剂,用作白色油漆颜料。用作各种树脂、合成橡胶帆布、纸张、涂料等的阻燃剂,石油化工、合成纤维的催化剂。用于制造媒染剂、乳白剂,用于制白色玻璃、搪瓷、吐酒石、药物、胶合水泥,也是合成锑盐的原料,搪瓷工业添加剂,以增加珐琅的不透明性和表面光泽;玻璃工业用作代替亚砷酸的脱色剂等
″
三氧化二锑是一种无机化合物,化学式sb2o3。天然产物称锑华,俗称锑白,白色结晶性粉末。熔点655℃。沸点1550℃。溶于氢氧化钠溶液、热酒石酸溶液、酒石酸氢盐溶液和硫化钠溶液,微溶于水370
±
37μg/l、稀硝酸和稀硫酸。有致癌可能性。制备方法有干法和湿法两种,主要用于白色颜料、油漆和塑料,可以起颜料和阻燃的作用;γ
‑
脒基硫代丙基三羟基硅烷:y一脒基硫代丙基三羟基硅烷可作为玻璃纤维乙烯基三甲氧基硅烷为无色透明液体.是通增强聚苯乙烯、聚丙烯、苯乙烯一丙烯腈共聚物等用型有机硅烷偶联剂;硬脂酸锌:可用作热稳定剂;润滑剂;润滑脂;促进剂;增稠剂等,例如一般可作为pvc树脂热稳定剂。用于一般工业透明制品;与钙皂并用,可用于无毒制品,一般本品多用于软制品,但近年已经开始用硬透明制品如矿泉水瓶,上水管等制品,本品润滑性好,可以改善结垢析出现象,还可作为润滑剂,脱模剂,和油漆的平光剂,涂料的添加剂。硬脂酸锌是一种有机物,化学式为c36h70o4zn,是白色粉末,不溶于水。主要用作苯乙烯树脂、酚醛树脂、
胺基树脂的润滑剂和脱模剂。同时在橡胶中还具有硫化活性剂,软化剂的功能;多碳纳米管:将碳纳米管作为复合材料增强体,预计可表现出良好的强度、弹性、抗疲劳性及各向同性,可以预期碳纳米管增强复合材料可能带来复合材料性能的一次飞跃。用纳米管制作复合材料的研究首先是在金属基上进行的,如:fe/碳纳米管、al/碳纳米管、ni/碳纳米管、cu/碳纳米管等。碳纳米管复合材料的研究重心已转到高分子/碳纳米管复合材料方面,如在轻质高强度的材料中,使用碳纤维作为增强材料,碳纳米管的机械性能及其小的直径和大的长径比将会带来更好的增强效果。碳纳米管是继c60之后发现的碳的又一同素异形体,其径向尺寸较小,管的外径一般在几纳米到几十纳米,管的内径更小,有的只有1nm左右;而其长度一般在微米级,长度和直径比非常大,可达103~106。因此,碳纳米管被认为是一种典型的一维纳米材料。