一种不易变形耐热HIPS热风机外壳材料及其制备方法与流程

本技术涉及高抗冲聚苯乙烯材料加工，尤其是一种不易变形耐热hips热风机外壳材料及其制备方法。

背景技术：

1、热风机能够迅速将冷空气加热，使室内温度快速上升，起到取暖作用。为了提高热风机的使用寿命和保护热风机的内部结构，需要使用到抗冲击性能好的热风机外壳。hips是橡胶相和连续的聚苯乙烯相构成的两相体系，具有易加工、尺寸稳定性优异、冲击强度高以及刚性好等特点，是用于制备外壳的好材料之一。经过橡胶改性后的聚苯乙烯形成的高抗冲聚苯乙烯，虽然抗冲击性能和韧性有很大的提高，但是，耐热性、弯曲强度以及拉伸强度比聚苯乙烯低。而热风机是需要长期在高热情况下进行工作的，长时间初回高热状态，会使得热风机外壳出现变形、发硬、变色以及鼓起等现象。

技术实现思路

1、为了提高高抗冲聚苯乙烯的耐热性、弯曲强度以及拉伸强度，本技术提供一种不易变形耐热hips热风机外壳材料及其制备方法。

2、第一方面，本技术提供一种不易变形耐热hips热风机外壳材料，采用如下技术方案：一种不易变形耐热hips热风机外壳材料，由包括以下重量份的原料制备得到：

3、高抗冲聚苯乙烯40-50份

4、聚苯硫醚5-9份

5、白油4-5份

6、玻璃纤维5-10份

7、聚氨酯树脂4-8份

8、相容剂1-2份

9、稳定剂1-3份。

10、通过采用上述技术方案，提高hips热风机外壳材料的耐热性能、拉伸强度以及柔韧性，长时间使用后还能保持最初的状态，不变形、不变色以及不鼓起，延长热风机外壳使用寿命。本技术中通过添加聚苯硫醚与高抗冲聚苯乙烯连用，提高热风机外壳材料的耐热性。聚苯硫醚具有良好耐热性能，与高抗冲聚苯乙烯充分混合使用，进一步提高热风机外壳材料的耐热性，同时不影响高抗冲聚苯乙烯的冲击强度高、易加工性以及刚性。聚苯硫醚的润滑性较差和脆性大，难与高抗冲聚苯乙烯充分混合，通过白油的作用提高聚苯硫醚与高抗冲聚苯乙烯、聚氨酯树脂混合度，再配合相容剂的作用，使得聚苯硫醚和高抗冲聚苯乙烯、聚氨酯树脂的相容性增大，提高热风机外壳材料结构均匀度，使得热风机外壳具有良好耐热性能和力学机械强度。聚氨酯树脂的柔韧性好，用于制备热风机外壳材料，可以降低聚苯硫醚的脆性，提高热风机外壳材料柔韧性，有效避免热风机外壳断裂或开裂现象。

11、玻璃纤维一方面提高热风机外壳的机械力学强度；另一方面，促进聚苯硫醚的结晶，细化聚苯硫醚的晶粒，使得聚苯硫醚的球晶更加紧密，进而提高热风机外壳的耐热性能。

12、通过稳定性的作用，使得热风机外壳材料的耐用性提高，有效延缓高抗冲聚苯乙烯和聚苯硫醚的老化和氧化，提高热风机外壳的使用寿命。

13、优选的，所述聚苯硫醚为改性聚苯硫醚，由以下制备方法制备得到：

14、a：将成核剂和聚苯硫醚进行混合，得到混合物a；

15、b：再将混合物、甲基丙烯酸缩水甘油酯、橡胶超细粉和抗氧化剂混合，在螺杆挤出机中熔融挤出、造粒，得到改性聚苯硫醚。

16、聚苯硫醚能大大提升高抗冲聚苯乙烯的耐热性和拉伸强度，但是，聚苯硫醚的脆性大，通过添加聚氨酯树脂与聚苯硫醚联用，可以降低聚苯硫醚的脆性，但是，降低程度有限。通过本技术中的技术方案，能大大降低聚苯硫醚的脆性，同时不影响聚苯硫醚的耐热性能、拉伸强度以及弯曲强度等性能。本技术中添加成核剂使得聚苯硫醚在熔融过程中结晶紧密程度提高，从而提高高抗冲聚苯乙烯的耐热性。

17、甲基丙烯酸缩水甘油酯可以有降低聚苯硫醚的内应力，甲基丙烯酸缩水甘油酯具有丙烯酸酯双键和环氧基团，能够接枝到聚苯硫醚，使得聚苯硫醚的内应力降低，大大降低聚苯硫醚的脆性。同时在甲基丙烯酸缩水甘油酯和增韧剂的作用下，使聚苯硫醚和橡胶超细粉充分混合，得到产物与高抗冲聚苯乙烯的相容性大大提高。由于添加橡胶超细粉后，橡胶具有一定的弹性和柔软性，使得聚苯硫醚的柔韧性进一步提高，使得热风机外壳不易断裂或开裂。同时由于添加了橡胶超细粉，使得改性聚苯硫醚与高抗冲聚苯乙烯的相容性进一步提高，进而提升热风机外壳材料的机械力学性能。

18、优选的，所述成核剂为二甲酰氧化锌、对苯酚磺酸钠、硬脂酸钠和对苯酚磺酸钙中的至少一种。

19、优选的，制备所述改性聚苯硫醚所用原料的重量份如下：

20、成核剂0.1-0.2份

21、聚苯硫醚20-30份

22、甲基丙烯酸缩水甘油酯5-10份

23、橡胶超细粉5-9份

24、抗氧化剂1-2份。

25、通过采用上述技术方案，优化制备改性聚苯硫醚所用原料的用量，大大降低聚苯硫醚的脆性，使得聚苯硫醚的韧性大大提升，有效防止热风机外壳开裂或断裂，同时也提升热风机外壳材料的机械力学性能。

26、优选的，所述橡胶超细粉的平均粒径为100-500微米。

27、通过采用上述技术方案，优化橡胶超细粉的平均粒径，使得橡胶超吸粉与聚苯硫醚充分混合，有效改善聚苯硫醚的脆性，增加改性聚苯硫醚的柔韧性。

28、优选的，橡胶超细粉包括聚丁二烯橡胶、丁腈橡胶、三元乙丙橡胶、丁基橡胶、丁苯橡胶和甲苯橡胶中的至少一种。

29、通过采用上述橡胶超细粉，进一步提高改性聚苯硫醚的韧性，提升聚苯硫醚与高亢冲聚苯乙烯的相容性，上述橡胶超细粉具有良好的韧性和弹性，能有效提高改性聚苯硫醚的柔韧性。

30、优选的，所述高抗冲聚苯乙烯是苯乙烯和聚丁二烯橡胶的共聚物，所述高抗冲聚苯乙烯的数均分子量为15000-40000。

31、通过采用上述技术方案，优化高亢冲聚苯乙烯的参数，有利于提高热风机外壳材料的力学机械强度。

32、优选的，对玻璃纤维进行预处理，预处理步骤如下：

33、将玻璃纤维加热至200-250，再加入至氢氧化钠溶液中，浸泡20-30min，过滤，水淋洗，再与巯基硅烷偶联剂进行研磨，得到预处理玻璃纤维。

34、玻璃纤维与高抗冲聚苯乙烯、聚苯硫醚的相容性和结合力较差，通过对玻璃纤维进行预处理，使得玻璃纤维表面性能改变，提高玻璃纤维与高抗冲聚苯乙烯、聚苯硫醚的相容性和结合力，从而进一步提高热风机外壳材料的耐热性和机械力学性能。

35、通过先加热再放入氢氧化钠溶液中，使得玻璃纤维的表面变粗糙，表面积增大，再与巯基硅烷偶联剂进行研磨，达到改变玻璃纤维表面性能的作用，巯基硅烷偶联剂中含有硫醇基，可提高玻璃纤维与高抗冲聚苯乙烯、聚苯硫醚的相容性和结合力，进而提高hips的耐热性能、拉伸强度以及强度。

36、优选的，所述相容剂是由乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐、聚乙烯接枝马来酸酐和苯乙烯-异戊二烯共聚物接枝马来酸酐按照重量份比为(1-3)：(2-5)：6组成得到。

37、通过采用上述技术方案，大大提高高抗冲聚苯乙烯和聚苯硫醚的相容性，进而提高热风机外壳的耐热性能、抗冲击性能、硬度以及拉伸强度等力学性能。

38、优选的，所述稳定剂是由紫外线吸收剂和有机锑类按照重量比为(0.1-0.5)：1混合得到。

39、通过采用上述技术方案，提高热风机外壳材料的抗光老化性，同时防止高抗冲聚苯乙烯在加工过程中引起的降解。

40、第二方面，本技术提供一种不易变形耐热hips热风机外壳材料的制备方法，采用如下技术方案：

41、一种不易变形耐热hips热风机外壳材料的制备方法，包括以下步骤：

42、s1、按照重量份计，将聚苯硫醚、白油和玻璃纤维，高速搅拌分散，得到混合物；

43、s2、将高抗冲聚苯乙烯、混合物、相容剂、聚氨酯树脂和稳定剂混合，通过挤出机挤出造粒，得到不易变形耐热hips热风机外壳材料。

44、通过采用上述技术方案，制备得到的不易变形耐热hips热风机外壳材料具有良好的耐热性能和机械力学性能，能长时间在高热状态下长期使用，不变形、不变色以及不鼓起。

45、综上所述，本技术具有以下有益效果：

46、1、本技术通过将高抗冲聚苯乙烯、聚苯硫醚、白油、玻璃纤维、聚氨酯树脂、相容剂和稳定剂共同制备不易变形耐热hips热风机外壳材料，提高热风机外壳材料的耐热性、拉伸强度、柔韧性以及抗冲击性能，长时间处于加热状态使用后还能保持最初的状态，不变形、不变色以及不鼓起，降低热风机外壳材料断裂或开裂的可能，延长其使用寿命。

47、2、本技术中通过采用成核剂、聚苯硫醚、基丙烯酸缩水甘油酯、橡胶超细粉和抗氧化剂制备改性聚苯硫醚，使得聚苯硫醚的脆性大大降低，柔韧性提高，有效提高热风机外壳材料的耐热性，防止热风机外壳材料断裂或开裂。